专题十九 课时作业 光学中的三类考向(选修3-4)（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

专题十九 课时作业｜原子物理中的三条知识主线 1．(2022·江苏高考)上海光源通过电子光子散射使光子能量增加，光子能量增加后(　 ) A．频率减小 B．波长减小 C．动量减小 D．速度减小 解析：选B　根据E＝hν可知光子的能量增加后，光子的频率增加，又根据λ＝，可知光子波长减小，故A错误，B正确；根据p＝，可知光子的动量增加，又因为光子质量不变，根据p＝mv可知光子速度增加，故C、D错误。 2.在光电效应中，当一定频率的光照射某种金属时，实验得到的遏止电压 Uc与入射光的频率ν的关系如图所示，其横轴截距为a，纵轴截距为－b，元电荷电量为e。下列说法正确的是(　 ) A．遏止电压与入射光的频率成正比 B．金属的逸出功为eb C．金属的截止频率为b D．普朗克常量h＝ 解析：选B　根据光电效应方程可得电子的最大初动能为Ekm＝hν－W0，根据动能定理可得－eUc＝0－Ekm，联立可得Uc＝ν－，可知遏止电压与入射光的频率不成正比关系，Uc－ν图像的斜率为＝，解得普朗克常量为h＝，Uc－ν图像的纵轴截距为－＝－b，解得金属的逸出功为W0＝eb，金属的截止频率为ν0＝＝＝a，故选B。 3．(2023·鞍山模拟)幽门螺杆菌在胃中产生的尿素酶，可将服用的碳14标记的尿素分解为氨和含碳14标记的CO2。通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在。已知碳14(C)的半衰期为5 730年，则(　 ) A．改变胃部的酸碱度可以改变C衰变快慢 B．改变胃部温度不能改变C衰变快慢 C．含C的化合物比单质C衰变得可能要慢一些 D．20个C经过5 730年有10个发生衰变 解析：选B　放射性元素的半衰期与外部因素(温度、环境)无关，与所处的化学状态(单质或化合物)无关，A、C错误，B正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，D错误。 4．(2023·镇江调研)由中国科学院高能物理研究所牵头的中国高海拔宇宙线观测站国际合作组在银河系内发现大量超高能宇宙加速器，并记录到1.4拍电子伏的伽马光子(1拍＝1015)，这是人类观测到的最高能量光子，则该光子动量约为(　 ) A．7×10－13 kg·m/s B．7×10－12 kg·m/s C．7×10－10 kg·m/s D．7×10－9 kg·m/s 解析：选A　伽马光子的能量为E＝1.4×1015×1.6×10－19 J＝2.24×10－4 J，根据E＝hν＝h＝pc，可得该光子动量为p＝＝ kg·m/s≈7×10－13 kg·m/s，故选A。 5．医学上常用碘－131(I)标记的玫瑰红钠盐和马尿酸钠作为肝、胆和肾等检查的扫描显像剂。已知 53131I发生的是β衰变，下列说法正确的是(　 ) A．I原子核内有78个中子 B．I能发生β衰变说明核内存在电子 C．I发生β衰变的方程为I→Te＋e D．玫瑰红钠盐和马尿酸钠中的I的半衰期可能不相等 解析：选A　I原子核内有53个质子，核子数为131，可知核内有78个中子，A正确；β衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子，电子从核内释放出来，核内并不存在电子，B错误；I发生β衰变的方程为I→Xe＋e，C错误；放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部环境均无关，在化合物玫瑰红钠盐和马尿酸钠中的I的半衰期相等，D错误。 6．(2022·湖北高考)上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核Be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Be＋e→ X＋νe。根据核反应后原子核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。下列说法正确的是(　 ) A．原子核X是Li B．核反应前后总质子数不变 C．核反应前后总质量数不同 D．中微子νe的电荷量与电子的相同 解析：选A　根据质量数守恒和电荷数守恒，X的质量数为7，电荷数为3，可知原子核X是Li，A正确，C错误；核反应方程为Be＋e→Li＋νe，则反应前的总质子数为4，反应后的总质子数为3，B错误；中微子不带电，则中微子νe的电荷量与电子的不相同，D错误。 7.(2023·连云港高三模拟)如图为铀238衰变为钍234过程中铀核质量随时间变化的图像，下列说法正确的是(　 ) A．原子核衰变过程中不释放核能 B．铀238的半衰期为4.5×109年 C．铀238衰变为钍234同时放出电子 D．环境温度降低衰变速度将变慢 解析：选B　原子核衰变过程中有质量亏损，会释放核能，故A项错误；由题图可知铀238从m衰变到m的时间为4.5×109年，则可知半衰期为4.5×109年，故B项正确；铀238衰变为钍234，质量数减少4，为α衰变，放出α粒子，故C错误；外界因素不会影响半衰期大小