全国各省市2019-2020学年高三物理-原子物理专题试题汇总

全国各省市2019-2020学年高三物理 原子物理专题试题汇总 (2020年沈阳市高三教学质量检测-理科综合)2.如图所示为氢原子的能级图，用光子能量为12.09eV的单色光照射大量处于基态的氢原子，激发后的氢原子可以辐射出几种不同频率的光，则下列说法正确的是（ ） A.氢原子最多辐射两种频率的光 B.氢原子最多辐射四种频率的光 C.从n=3能级跃迁到n=2能级的氢原子辐射的光波长最短 D.从n=3能级跃迁到n=1能级的氢原子辐射的光波长最短 【答案】D 【解析】基态的氢原子吸收12.09eV的能量后会刚好跃迁到n=3能级，大量氢原子跃迁到n=3的能级后最多辐射C23?3种频率的光子，所以A、B均错误；由公式hv?Em?En，v?c?，知能级间的能力差越大，辐射出的光子的频率越大，波长就越短，从n=3到n=1能级间的能量差最大，辐射的光波长最短，C错误，D正确。 (南充市2020届第一次高考适应性考试-理科综合)14.一块含铀矿石的质量为M，其中铀的质量为m，铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T，则经过时间T，下列说法正确的是（ ） A.这块矿石的质量为0.5M B.这块矿石的质量为0.5（M-m） C.这块矿石中铀的质量为0.5m D.这块矿石中铅的质量为0.5m 【答案】C 【解析】经过时间T，铀核有一半衰变为铅，这块矿石中铀的质量为0.5m，铅的质量小于0.5m， 1 这块矿石的质量稍小于M，选项C正确，ABD正确。 (唐山市2019-2020学年度高三年级摸底考试-理科综合)14.贝克勒尔在120多年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中都有着广泛应用。下列属于重核裂变的是（ ） 140A.146C?7N??1e 11311031B.23592U?0n?53I?39Y?20n 234H?1H?2He?01n C.142730He?13Al?15P?01n D.2【答案】B 【解析】A选项是14属于?衰变；B选项是重核2356C放出电子变成新核，92U在中子作用下裂变成两个中等质量的新核，属于重核裂变；C选项是氘和氚两种质量数较小的核聚合成氦核，属于轻核聚变；D选项是α粒子轰击铝箔得到中子和新核，属于人工核转变。故B项符合题意。 (广西三校2020届高三联合调研考试-理科综合)14.有三束单色光1、2和3，波长分别为λ1、λ2和λ3（ λ1?λ2?λ3），用这三束光分别照射三种金属甲、乙和丙，已知三束光单位时间内照射到甲、乙和丙上的能量相等，且三种金属逸出的光电子的最大初动能相等。则金属甲、金属乙和金属丙比较，下列说法正确的是（ ） A.金属甲的逸出功最大 B.金属丙的逸出功最大 C.相同时间内甲逸出的光电子数一定最少 D.相同时间内丙逸出的光电子数一定最多 【答案】B 【解析】根据爱因斯坦光电效应方程有hv?hcc11?W?m?2，即h?W甲?m?2，?12?2ch1c1?W乙?m?2，h?W丙?m?2，因为λ1?λ2?λ3，所以W甲?W乙?W丙，选项B正确，?22?32A错误；因为三束光单位时间内照射到三种金属甲、乙和丙上的能量相等，所以单位时间内内照射到甲上的光子数最多，单位时间内照射到丙上的光子数最少，所以相同时间内甲逸出 2 的光电子数一定最多，丙逸出的光电子数一定最少，选项CD错误。 (2020届太原名校高三顶式训练试题-理科综合)14.2018年11月15日，中科院核能安全技术（研究所所长吴宜灿研究院获得美国核学会聚变核能杰出成就奖。铀核23592U是获得核能制造核1941武器的主要原料之一，其中一种核反应方程为23592U?0n?X?38Sr?20n，该核反应释放核能，下列说法正确的是（ ） （A.该核反应是重核裂变，产物的结合能之和大于铀核23592U的结合能 B.该核反应在中子的轰击下发生，核反应为人工转变 C.X原子核中的核子数为140，中子数为84 D.因为裂变时释放能量，根据E?mc2，所以裂变后的总质量数减小 【答案】A 【解析】铀核裂变时释放能量，则裂变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，选项A正确；该核反应为重核裂变，不是人工转变，选项B错误；X原子核中的核子数为（235+1）—（94+2）=140，中子数为140—（92—38）=86，选项C错误；裂变时释放能量，出现质量亏损，但是总质量数不变，选项D错误。 (2020年长沙市四校高三年级模拟考试-理科综合)14.2020年1月10日，工程院院士黄旭华获国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献。关于原子核的知识，下列表述正确的是（ ） A.核潜艇的核反应堆用镉棒控制核反应速度 B.原子弹铀或钚元素的质量小于临界质量 C.原子核在常温下就能发生轻核聚变 D.核聚变和核裂变都能放出核能，故一切核反应都能释放核能 【答案】A 【解析】在核反应堆中插入镉棒是为了通过吸收中子来控制核反应速度，A正确；原子弹中铀或钚元素的质量不能小于临界质量，B错误；产生核聚变，必要条件是加热至几百万摄氏度以上，C错误；核聚变和核裂变大部分放出核能，有极少数的核反应吸收能量，D错误。 (2020届高三八校第一次联考-理科综合)14.下列关于近代物理中的一些说法，正确的是（ ） A.在光电效应现象中，金属的逸出功随入射光频率的增大而增大 B.比结合能大的原子核分裂成比结合能小的原子核时一定放出核能 C.动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等 3 D.玻尔将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律 【答案】C 【解析】金属的逸出功是由金属本身决定的，与入射光的频率无关，选项A错误；比结合能大的原子核分裂成比结合能小的原子核时需要吸收能量，选项B错误；根据德布罗意波的波长公式??h，可知动量相同的质子和电子，具有相同的德布罗意波波长，选项C正确；玻p尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，选项D错误。 (广深珠三校2020届高三第一次联考-理科综合)14.下列说法正确的是（ ） A.卢瑟福发现了电子，在原子结构研究方面做出了卓越的贡献 B.在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，但电荷数不守恒 C.用升温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射性原子核的半衰期 D.光电效应实验中，只要照射光足够强就可以产生光电流 【答案】C 【解析】汤姆孙发现了电子，A错误；在核反应过程的前后，反应体系的质量数、电荷数均守恒，B错误；原子核的半衰期由其自身决定，与所处的物理、化学等外界环境无关，C正确；产生光电流的前提是要发生光电效应，当入射光的频率小于金属的极限频率时，即使照射光强度再大，也没有光电流产生，D错误。 (唐山市2019-2020学年度高三年级第一学期期末考试-理科综合)14.某次光电效应实验中发现，入射光频率为v时，刚好发生光电效应现象，将入射光频率变为3v，此时光电流的遏止电压为（ ） 3hv e2hvB. ehvC. 2ehvD. 3eA.【答案】B 【解析】入射光频率为v时，刚好发生光电效应现象，由光电效应规律可知W0?hv；将入射 4 光频率变为3v时，由爱因斯坦光电效应方程可得Ek?h?3v?W0，解得Ek?2hv，由动能定理得Ek?eUc，解得此时光电流的遏止电压为Uc?2hv，选项B正确。 e(2020届山西省七校高三年级模拟考试-理科综合)14.2019年11月15日，我国商用核能供热“首秀”——山东海阳核能功热项目一期工程第一阶段正式投用。关于核反应与核能，下列说法正确的是（ ） A.原子核结合能越大，核中核子结合得越牢固，原子核就越稳定 B.氢弹利用原子弹作为引爆装置，由原子弹爆炸产生高温高压然后引发热核反应 C.核裂变过程，反应后粒子质量之和等于反应前粒子质量之和 D.原子弹的原理是轻核聚变，它利用氢弹引发热核反应 【答案】B 【解析】原子核比结合能越大，表明原子核中核子结合得越牢固，原子核就越稳定，选项A错误；氢弹的原理是轻核聚变，原子核必须有足够的动能，才能使它们接近核力能发生作用的范围，实验证明，原子核必须处在几百万摄氏度以上的高温才有这样的能量，这样高的温度通常利用原子弹爆炸获得，选项B正确，D错误；裂变反应过程中有质量亏损，所以反应后粒子质量之和小于反应前粒子质量之和，选项C错误。 (成都市2020届高中毕业班第一次诊断性检测-理科综合)16.大量的氢原子处于n=4能级，该能级的氢原子向低能级跃迁时能向外辐射不同频率的光子，从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射的光子频率为v0。若某种金属的极限频率略大于v0，下列说法正确的是（ ） A.从n=4能级跃迁到n=1能级时辐射光子的波长最长 B.氢原子跃迁时，向外辐射的光子中有4种能使该金属发生光电效应现象 C.用辐射出的光子照射该金属时，光子的频率越大，该金属的逸出功越大 D.当该金属发生光电效应时，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大 【答案】B 【解析】根据hv?Em?En知，从n=4能级跃迁到n=1能级时辐射出光子的频率最大，根据c??v知，频率最大，波长最短，选项A错误；大量的氢原子处于n=4能级，跃迁时，向外辐射的光子有6种，但由于该金属的极限频率略大于v0，所以从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射光子以及从n=4能级跃迁到n=3能级时辐射光子都不能使该金属发生光电效应现象，即只有4种能使该金属发生光电效应现象，选项B正确；金属的逸出功由金属本身决定，与入 5