适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习小题增分特训13波粒二象性和原子物理新人教版

小题增分特训(十三)波粒二象性和原子物理1.(2024浙湘豫名校联合体联考)下列说法正确的是 ()A.普朗克通过对黑体辐射的探讨,提出光子的概念B.爱因斯坦通过对光电效应的探讨,提出了能量子的概念C.德布罗意运用类比、对称的思想,提出了物质波的概念D.奥斯特通过探讨电流对小磁针的作用力,提出了场的概念2.(2024浙江东阳三模)关于原子物理,下列说法正确的是()A.普朗克提出了原子核外电子轨道量子化,并胜利说明白氢原子光谱B.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C.衰变方程

94238PuX+Y中,94238Pu发生的是αD.依据核反应方程

614CN+-10e,3.(2024浙江Z20名校协作体二模)下列说法不正确的是()甲乙丙丁A.甲图是核反应堆示意图,它是通过可控的链式反应实现核能的释放,链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代接一代接着下去的过程B.乙图是光电流与电压的关系图,由图可知a、c两束光的频率相等且小于b光的频率C.丙图是原子核的比结合能图,由图可知不同原子核的比结合能是不一样的,中等大小的核比结合能最大,这些核最稳定D.丁图是中子的转化示意图,强相互作用是引起中子—质子转变的缘由4.(2024浙江诸暨一模)锝-99m(Tc-99m,m代表亚稳态同位素)是一种广泛运用的核医药物,可用于甲状腺、骨骼、心肌、脑部等扫描检查。如图所示,铀核分裂得到的钼-99(Mo-99)衰变成锝-99m,其反应方程为Tc+X+ν(ν为不带电荷且质量特别小或近乎零的反微中子),接着将锝-99m取出,并由注射或口服等方法送入人体内,在特定器官或组织发生衰变,其反应方程为

4399mTcTc+γ,释放出γ射线作为医学检测分析的讯号。下列有关此核医药物的叙述正确的是(A.

4399mTc和

B.Mo-99衰变成Tc-99m过程中产生的X是电子C.Tc-99m衰变半衰期越长,医学检测分析效果越明显D.γ射线为核外电子从高能级向低能级跃迁时放射的光子5.(2024浙江温州三模)如图所示,分别用a、b两束单色光照耀阴极K均可产生光电流。调整滑片P,当光电流恰好减小到零时,对应的电压表示数分别为Ua、Ub,已知Ua<Ub,下列说法正确的是()A.a光比b光弱B.a光光子动量大于b光光子动量C.经过同一双缝干涉装置得到的图样,a光条纹间距小D.若a、b两束单色光都从同一玻璃砖射向空气,a光发生全反射的临界角大6.(2024浙江嘉兴二模)太阳内部核聚变反应产生的能量向太空辐射,太阳辐射在到达地面之前会经过厚厚的大气层并损失近50%的能量。现测得单位时间内地球表面正对太阳光的单位面积上吸取的太阳辐射约为1.4×103J/(m2·s)。已知日地距离为1.5×108km,则太阳每秒钟因辐射而亏损的质量约为 ()A.8.8×103kg B.6.6×105kgC.2.2×107kg D.8.8×109kg7.(2024浙江Z20名校联盟三模)玉兔二号月球车在太阳光照耀不到时,由同位素

94238Pu电池为其保暖供电。94238Pu衰变时生成

92234U原子核,同时产生γ射线,已知

94238PuA.这个衰变是α衰变B.γ射线是

94238C.92234U原子核的比结合能小于94D.16个

94238Pu原子核经过176年后,确定生成12个

8.(多选)(2024浙江温州一模)核裂变其中一种典型的核反应方程是

92235U+01nBa+3692Kr+aX,X是某种粒子,a是X粒子的个数,用mU、mBa、mKr分别表示

92235U、56141Ba、36A.X为中子,a=3B.X粒子的质量为ΔE3c2+mBaC.92235U的比结合能比

56141BaD.可利用一般水作为慢化剂减慢裂变反应速度9.(多选)(2024浙江嘉兴一模)我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的试验方案:假如静止原子核

47Be俘获核外K层电子e,可生成一个新原子核X,并放出中微子νe,即

47Be+-10eX+00νe,依据核反应后原子核X的动能和动量,可以间接测量中微子的能量和动量,进而确定中微子的存在。若原子核X的半衰期为TA.X是

3B.X的比结合能小于

4C.中微子νe的能量由质子数削减转变而来D.经过2T0时间,现有的原子核X全部衰变10.(多选)(2024浙江台州二模)一个静止的铀核

92232U经α衰变后产生一个新核X,已知

92232U、X、24He的原子质量分别为232.0372u、228.0287u、4.0026u,1u相当于931.5MeVA.新核的中子数为90B.释放出的核能约为5.5MeVC.反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和D.若释放的核能全部转化为动能,则新核X的动能约为0.1MeV11.(多选)(2024浙江台州二模)如图乙所示,一束复色光从空气射向一个球状水滴后被分成了a、b两束单色光,分别将这两束单色光射向图甲所示的装置,仅有一束光能发生光电效应。调整滑片P的位置,当电流表示数恰为零时,电压表示数为Uc。已知该种金属的截止频率为ν0,电子电荷量的确定值为e,普朗克常量为h,下列说法正确的是()A.a光在玻璃中的传播速度比b光小B.b光的光子能量为hν0+eUcC.保持光强不变,滑片P由图甲所示位置向左移,电流表示数变大D.用同一双缝做光的干涉试验,a光产生的干涉条纹间距比b光的大12.霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五彩缤纷,如图为氢原子的能级示意图,已知可见光光子能量范围为1.63~3.11eV,若一群氢原子处于n=4能级,则下列说法正确的是()A.这群氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的可见光B.氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁过程中发出的光为可见光C.辐射出的光中从n=2能级跃迁到n=1能级发出光的频率最大D.用氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁过程中发出的光照耀逸出功为3.2eV的金属钙,不能使金属钙发生光电效应

参考答案小题增分特训(十三)波粒二象性和原子物理1.C解析普朗克通过对黑体辐射的探讨,第一次提出了量子理论的观点,提出了能量子的概念,而爱因斯坦通过对光电效应现象的探讨,提出了光子的概念,故A、B错误;德布罗意运用类比、对称的思想首先提出了物质波的猜想,电子衍射试验证明白他的猜想,故C正确;奥斯特发觉电流可以使四周的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应,法拉第最早提出了场的概念,故D错误。2.D解析玻尔提出了原子核外电子轨道量子化,并胜利说明白氢原子光谱,故A错误;β衰变所释放的电子是原子核内中子转化为质子和电子形成的,故B错误;依据衰变过程满意质量数守恒和电荷数守恒,可知衰变方程

94238PuX+Y中,94238Pu发生的是α衰变,α射线具有极强的电离实力,但穿透实力较弱,故C错误;依据核反应方程

614CN+-10e,反应过程释放能量,N核比C3.D解析链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代又一代持续下去的过程,故A正确;依据eUc=hν-W0可知入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越大,乙图中a、c两束光的遏止电压相等且小于b光的遏止电压,所以a、c两束光的频率相等且小于b光的频率,故B正确;不同原子核的比结合能不同,中等大小的核的比结合能最大,这些核最稳定,故C正确;丁图是中子的转化示意图,弱相互作用是引起β衰变的缘由,故D错误。4.B解析

4399mTc和

4399Tc为同位素,因此两者的化学性质相同,故A错误;由衰变方程

4299MoTc+X+ν-,依据衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒,可知其衰变产物X是电子,故B正确;Tc-99m衰变半衰期越长,则其衰变产生的γ射线就越微弱,医学检测分析效果越不明显,故C错误;Tc-99m衰变为β衰变,而β5.D解析依据题意可知,a光的遏止电压小于b光的遏止电压,依据动能定理,结合爱因斯坦光电效应方程可知eUc=hν-W0=hcλ-W0,可得νa<νb,λa>λb。依据已知条件只能推断两者的频率关系,无法推断光束的强弱关系,故A错误;a光的频率小,则波长大,依据p=hλ可知,a光光子的动量小于b光光子的动量,故B错误;依据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ,因为a光的波长大于b光的波长,所以经过同一双缝干涉装置得到的图样,a光条纹间距大,故C错误;光的频率越大,折射率越大,依据临界角公式sinC=16.D解析依据题意可知,1s内到达地面1m2面积上的能量为E1=1.4×103J,太阳每秒钟辐射到以日地距离为半径的球面上的总能量为E=E1×4πR2=1.4×103×4×3.14×(1.5×1011)2J=3.9564×1026J,而太阳辐射在到达地面之前会经过厚厚的大气层并损失近50%的能量,则可知太阳每秒实际辐射出的总能量为E总=2E=7.9128×1026J,由爱因斯坦的质能方程可知每秒钟太阳损失的质量约为Δm=E总c7.A解析依据质量数守恒和电荷数守恒,94238Pu衰变时放出的粒子为

24He,则这个衰变是α衰变,故A正确;γ射线是原子核发生α衰变时产生的能量以光子的形式释放,故B错误;衰变过程释放能量,生成物比反应物稳定,则

92234U的比结合能大于

8.AC解析由电荷数守恒、质量数守恒可知核反应方程为

92235U+01nBa+3692Kr+301n,故X为中子,a=3,故A正确;由题意知,核反应过程中的质量亏损Δm=mU-mBa-mKr-2mX,由质能方程可知,释放的核能ΔE=(mU-mBa-mKr-2mX)c2,可得X粒子的质量为mX=12mU-ΔEc9.AB解析依据题中核反应方程,结合质量数守恒和电荷数守恒可得X的质量数和电荷数分别为A=7-0=7,Z=4-1=3,故A正确;X与

47Be质量数相同,而X的平均核子质量大于

47Be,依据质能方程可知

47Be的结合能更大,由于二者核子数相同,都为7,因此

47Be的比结合能更大,故B正确;由核反应方程可知,中微子νe的能量是一个质子与一个电子结合转变成一个中子而得到的,故C错误;经过2T10.BD解析核反应过程质子数和质量数守恒,新核的质子数为Z=92-2=90,质量数为A=232-4=228,故新核的中子数为228-90=138,A错误;该反应的质量亏损为Δm=232.0372u-228.0287u-4.0026u=0.0059u,则释放的核能约为ΔE=0.0059×931.5MeV=5.5MeV,B正确;由于α衰变放出能量,反应物的结合能之和小于生成物的结合能之和,C错误;依据动量守恒,新核和α粒子动量大小相等,方向相反,由动能和动量关系有EkX=pX22mX,Ekα=pα22mα,若释放的核能全部转化为动能,则EkX+Ekα=ΔE,所以新核11.BD解析由图乙知,由于两束光入射角相同,b光的折射角小,依据n=sinisinr可知b光的折射率大于a光的折射率,依据v=cn,所以b光在玻璃中的传播速度比a光小,A错误;由折射率和频率的关系可知,b光的频率大于a光的频率,故b光能发生光电效应,依据光电效应方程Ek=hν-W0=eUc,又有W0=hν0,所以b光的光子能量为hν=hν0+eUc,B正确;保持光强不变,滑片P由图甲所示位置向左移,则A、K两端的电压变小,电流表示数可能不变,可能变小,C错误;由于b光的折射率大,所以a光的波长大于b光的波长,依据Δx=12.D解析这群氢原子自发跃迁时能发出光子频率的种类为C4