复习练案20 第一部分 专题六 第15讲 原子物理-【衡中学案】2025年高考物理二轮总复习练案

!1 " 气体发生等压变化%根据盖(吕萨克定律 Q & >Q6) " D ' " $ Q & >Q6) 1 D ' 1 解得Q$4 A"& >9 )%$ !%"整个过程中外界对气体做功为C$>I " D!) 1 >) " " 对活塞受力分析I " D $!" 6I & D 解得C$>4%" N 根据热力学第一定律 ! J$56C 其中 ! J$"&%% N 解得5$"4%4 N 故气体吸收热量为"4%4 N$ "&%&"' 4 9 I & ! 1 % I & !&1' +I & D "9) #解析$!!""设抽气前两体积为Q$D2%对气体/分 析&抽气后Q / $1Q> % 4 Q$ 9 4 D2 根据玻意耳定律得I & Q$I / 9 4 Q 解得I / $ 4 9 I & 对气体#分析%若体积不变的情况下抽去一半的气 体%则压强变为原来的一半即" 1 I & %则根据玻意耳定律 得" 1 I & Q$I # % 4 Q 解得I # $ 1 % I & $ !1"由题意可知%弹簧的压缩量为) 4 %对活塞受力分析 有I / D $I # D 6& 根据胡克定律得&$#) 4 联立得#$+I&D "9) $ ""%&"'; A"& 4 E8!&1'%%@ A"& 1 ) % !&%'"%" A"& 1 IF #解析$!!""!1"假设温度降低到' 1 时%差压阀没有 打开%/##两个气缸导热良好%#内气体做等容变化% 初态I #" $I & %' " $%&& Y 末态' 1 $1<& Y 根据I#" ' " $ I #1 ' 1 代入数据可得I #1 $; A"& 4 E8 /内气体做等压变化%压强保持不变%初态 Q /" $4%& A"& 1 ) % %' " $%&& Y 末态' 1 $1<& Y 根据Q/" ' " $ Q /1 ' 1 代入数据可得Q /1 $%%@ A"& 1 ) % 由于I & >I #1 C ! I 假设成立%即I #1 $; A"& 4 E8$ !%"恰好稳定时%/内气体压强为I / .$I & 6 !" D #内气体压强I # .$I & 此时差压阀恰好关闭%所以有I / .>I # .$ ! I 代入数据联立解得!$"%" A"&1 IF$ 复习练案%1&& /组%基础练 "%/!根据质量数守恒和电荷数守恒可知\的电荷数为 &!质量数为"!则\是中子" 故选/" 1%#!根据质量数和电荷数守恒可知!\的质量数为&!电 荷数为>"!则\为& >" ]" 故选#" %%/!少数 > 粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由 于 > 粒子受到金箔原子核的斥力作用较大!而非与电 子发生了碰撞!/错误!符合题意#绝大多数 > 粒子沿直 线穿过!偏转角很小!说明原子内部大部分是中空的!# 正确!不符合题意#极少数 > 粒子被弹回!说明原子中 心是一个体积小!带正电且占有原子几乎全部质量的 核!*正确!不符合题意# > 粒子散射实验中!当 > 粒子 接近原子核时!受到电场斥力作用!则电场力对 > 粒子 做负功!电势能增大!因此当 > 粒子最接近原子核时! 电势能最大!0正确!不符合题意" 4%0!根据核反应前后质量数和电荷数守恒得($"1 6" >< >1 A" $4!V$@ 6" >% >1 A" $1!故式中的\ 为4 1 T]!故选0" 9%#!由质量数和电荷数守恒可得"& 6" $9 64!9 6& $ % 6L!解得9 $<!L$1!故选#" @%*!散射后的光子速度不变!但能量减小!根据 ( $; . 可知光子的频率变小!根据K$ ,. 可知光子的波长变 长!故选*" <%*!根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发 生光电效应!该光子对应的能量最大!根据图中能级图 可知跃迁时对应波长为 , % 的光子能量最大" 故选*" +%0!根据质量数守恒可知\的质量数为!$"< 6" >"4 $4!根据电荷守恒可知\的电荷数为A $+ 6" >< $1! 可知\为氦核4 1 T]" 故选0" #组%综合练 ;%*! 4 1 T]是 > 粒子!有很强的电离本领!故/错误# @ 是 光子!具有能量!故#错误#根据半衰期公式!$ ! (& )" 1 8 ' !&%%微克的铝经过+@@年剩余14" ;9 /)的质量 为&%&<9微克!故*正确#结合能是指!自由核子结合成 原子核所释放的能量!或者原子核分裂成自由电子所 需要的能量" 比结合能是指!结合能与核子数的比值" 比结合能越大!说明核子越稳定" 媚14"衰变为1%< ;% 'G! 说明1%< ;% 'G 比14" ;9 /)更稳定!所以14" ;9 /)的比结合能比 1%< ;% 'G的小!故0错误 & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & " ((!!( "&%*!根据题意可知!辐射出的光子能量 ( $%%91 A "& >"; N!由光子的能量 ( $; . 得 . $ ( ; $9%%" A "& "4 TU!故选*" ""%#!大量处于A $%能级的氢原子向低能级跃迁时!能 够辐射出不同频率的种类为*1 % $%种!辐射出光子的 能量分别为 ! 3 " $3 % >3 " $>"%9" ]S>& >"%%@ ]S' $"1%&; ]S! ! 3 1 $3 % >3 1 $>"%9" ]S>& >%%4 ]S' $"%+; ]S! ! 3 % $3 1 >3 " $>%%4 ]S>& >"%%@ ]S' $ "&%1 ]S!其中 ! 3 " B%%"" ]S! ! 3 1 C%%"" ]S! ! 3 % B %%"" ]S!所以辐射不同频率的紫外光有1 种" 故 选#" "1%*!滑动变阻器的滑片E向右移动过程中!两极间反 向电压逐渐增大!反向电压越大!流过电流表的电流就 越小!故/错误#根据光电效应方程; . " >C & $3 I !可 知!光电子的最大初动能只与入射光的频率有关!与入 射光的强度无关!因此增大入射光的强度!光电子的最 大初动能不变!故#错误#根据3 I) $; . >C & $MJ , !解 得J , $ ; . M > ; . & M !当遏止电压为零时! . $ . & !故*正确# 开关[断开时!光电管是电源!发生光电效应后!其电 流强度与光照强度有关!无法判断电压表的示数大小! 故0错误" "%%/!由于红光的频率小于蓝光的频率!则红光的波长 大于蓝光的波长!根据3$; . !可知蓝光光子的能量大 于红光光子的能量#根据I$; , 可知蓝光光子的动量 大于红光光子的动量!故/正确!#错误#由于红光的 折射率小于蓝光!根据 . $ K A 可知在玻璃中传播时!蓝 光的速度小于红光的速度!故*错误#光从一种介质 射入另一种介质中频率不变!故0错误" "4%0!根据质量数守恒和电荷数守恒可知;& %+ [P衰变为;& %; ^ 时产生电子!即 ? 粒子!故/错误#根据质量数守恒和 电荷数守恒可知1%+ ;4 Ed衰变为1%4 ;1 e时产生4 1 T]!即 > 粒 子!故#错误#根据题意可知1%+ ;4 Ed的半衰期大于;& %+ [P的 半衰期!现用相同数目的;& %+ [P和1%+ ;4 Ed各做一块核电池! 经过相同的时间!;& %+ [P经过的半衰期的次数多!所以 ;& %+ [P数目小于1%+ ;4 Ed的数目!故0正确!*错误" "9%#!大量处于A $4激发态的氢原子跃迁时!发出的光 子中!其中频率最高的光子!对应的能量为3$; . $ & >&%+9 ]S' >& >"%%@ ]S' $"1%<9 ]S!由光电效应 方程可得MJ K $ " 1 !7 ) 1 $; . >C & !由丙图可知截止电 压为< S!代入数据可得光电子的最大初动能为3 I $ MJ K $< ]S!阴极Y金属材料的逸出功为C & $ 9%<9 ]S!故/错误!#正确#这些氢原子跃迁时发出频 率不同的光子种类数为*1 4 $@种!故*错误#若调节滑 动变阻器滑片能使光电流为零!则电子受到的电场力 应向左!场强应向右!则可判断图乙中电源左侧为正 极!故0错误" 复习练案%1"& /组%基础练 "%&"'/*!&1'9%1+!9%44!&%'见解析 #解析$!!""打点计时器的两个限位孔应在同一条竖 直线上%以减小纸带与打点计时器之间的摩擦%故/正 确)打点计时器就是计时仪器%则不需要秒表测重物下 落的时间$ 故#错误)选用的重物的密度和质量大些% 有利于减小误差$ 故*正确)0错误$ 故选/*$ !1 " 纸带上打下点% 时的速度7$ $14 1' $ !&%@1" + >&%4;" +" &%&4 )(.$%%19 )(. 此时重物的动能3 I $ " 1 !7 1 $ " 1 A" A%%19 1 N$9%1+ N 从打下点& 至打下点% 的过程中重物的重力势能减 少量 ! 3 G $!"; $" A;%+ A&%994 ; N$9%44 N$ !%"实验中由于需要克服各种阻力!纸带与计时器之间 有摩擦%空气阻力等"做功%机械能减少$ 1%&"'"!&1'"@%1!&%' ! % 1 *&=>*' 1 !@%" A"& >% #解析$!!""圆盘转动"&周所用的时间8$@1%+ .%则 圆盘转动的周期为'$@1%+ "& .$@%1+ . 根据角速度与周期的关系有 % $ 1 " ' $" P8V(.$ !1"根据游标卡尺的读数规则有 "%@ ,)61 A&%" ))$"@%1 ))$ !%"小圆柱体做圆周运动的半径为@$=>* 1 则小圆柱体所需向心力表达式 &$ ! % 1 '!=>*" 1 带入数据有&$@%" A"& >% '$ %%&"'9%&!&1'失重!"%& #解析$!!""由图可知弹簧测力计的分度值为&%9 '% 则读数为9%& '$ !1"电梯上行时%一段时间内测力计的示数为4%9 '%小 于物体的重力可知此段时间内物体处于失重状态) 根据-$!" $9%& ' 根据牛顿第二定律!" >'$!9 代入数据联立解得电梯加速度大小 9 ' "%& )(. 1 $ 4%&"'摆长!&1'"%&@ &%'$$ "' 1 .23 9: 4 " 1 (,-.1" ' )8 #解析$!!""选择图甲方式的目的是要保持摆动中摆 长不变$ !1"摆球直径为* $"%& ,)6@ A&%" ))$"%&@ ,) & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & $ ()$!( 复习练案[20] 第一部分 专题六 第15讲 原子物理 A组·基础练 0- 1,(2024·海南卷)人工核反应Si+H→X+P中的 光了 电了 X是 ( 谊前 撞后 A.中子 B.质子 A.散射光子的速度变小 C.电子 D.a粒子 B.散射光子的速度可能变大 2.(2024·福建卷)Ni-8Cu+X,则其中的X表示 C.散射光子的频率变小 ( D.散射光子的波长变短 A.He B._e 7.(2024·江苏卷)在原子跃迁中，辐射如图所示的4 C.e D.on 种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效 3.(2024·河南许昌模拟)1909年卢瑟福指导他的学生 应，是哪一种 () 做了著名的a粒子散射实验。α粒子轰击金箔的轨 迹如图所示。下列说法不正确的是 0 粒子 ⊕原了核 A.少数α粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由 A.入 B.A 于其与电子发生了碰撞 C.A D.A B.绝大多数α粒子沿直线穿过，偏转角很小，说明原 8.(2024·江苏卷)用粒子轰击氮核从原子核中打出了 质子，该实验的核反应方程式是X+NH+?0 子内部大部分是中空的 C.极少数α粒子被弹回，说明原子中心是一个体积 粒子X为 () A.正电子e B.中子n 小，带正电且占有原子几乎全部质量的核 D.α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，电 C.氘核H D.氮核He 势能最大 B组·综合练 4.(2024·河北卷)锂是新能源汽车、储能和信息通信 等新兴产业的关键材料。研究表明，锂元素主要来自 9.(2024·广东广州模拟)Am(榭)是一种半衰期长 宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反 达433年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于 应，其中一种核反应方程为C+HLi+2H+X. 烟雾探测器，其衰变方程为Am→Np+He+y,在 式中的X为 该烟雾探测器中装有大约0.3微克的媚241，其释放 A.on B.e 的射线可以使腔内空气电离，从而在探测腔内加有低 C."e D.He 压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进人探测器，就 5.(2024·湖北卷)硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最 会阻挡部分射线而使电流减小引发警报。下列说法 先进的手段之一，B+n→X+Y是该疗法中一种 中正确的是 电极 核反应的方程，其中X、Y代表两种不同的原子核，则 ( 地寄粒子 88 佣241 A.a=7,b=1 B.a=7.b=2 C.a=6,b=1 D.a=6,b=2 6.(2024·河南新乡模拟)物理学家康普顿在研究石墨 电极 对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，部分被 A.He是α粒子，有很强的贯穿本领 长发生改变，这个现象称为康普顿效应，我国物理学 B.y是光子，不具有能量 家吴有训进一步证实了该效应的普遍性。如图所示， C.0.3微克的镅经过866年剩余Am的质量为 一个光子和一个静止的电子相互碰撞后，电子向某一 0.075微克 个方向运动，光子沿另一个方向散射出去，下列说法 D.媚24]衰变过程要放出能量，故Am的比结合能 正确的是 比Np的大 223 10.(2024·江西卷)近年来，江西省科学家发明硅衬底13.(2024·新课标全国卷）三位科学家由于在发现和 氮化镓基系列发光二极管，开创了国际上第三条 合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔 LED技术路线。某氨化傢基LED材料的简化能级 化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。 如图所示，若能级差为2.20eV(约3.52×10-"J). 现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正 普朗克常量h=6.63×104J·s,则发光频率约为 确的是 () A.蓝光光子的能量大于红光光子的能量 B.蓝光光子的动量小于红光光子的动量 2.20eV C,在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度 D.蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传 播时的频率 A.6.38×104Hz B.5.67×104Hz C.5.31×104Hz D.4.67×109Hz 14.(2024·山东卷)2024年是中国航天大年，神舟十八 11.(2024·安徽卷)大连相干光源是我国第一台高增 号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有 益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻 抗干扰性强的核电池。已知S衰变为四Y的半衰 尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为 期约为29年：Pu衰变为U的半衰期约87年。 氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于 现用相同数目的Sr和Pu各做一块核电池，下列 3.11eV,当大量处于n=3能级的氢原子向低能级 说法正确的是 () 跃迁时，辐射不同频率的紫外光有 A.Sr衰变为四Y时产生a粒子 EleV B.Pu衰变为U时产生B粒子 -0 -0.85 C.50年后，剩余的Sr数目大于Pu的数目 -1.51 D.87年后，剩余的Sr数目小于Pu的数目 -3.4 15.(2024·福建福州模拟)如图所示.图甲为氢原子的 能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发 -13.6 出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射 到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电 A.1种 B.2种 压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是 C.3种 D.4种 12.(2024·广东梅州模拟)光伏发电是提供清洁能源 的方式之一，光伏发电的原理是光电效应，某同学利 EleV 用如图甲所示的电路研究某种金属的遏止电压U, 3 与入射光的频率，的关系，描绘出如图乙所示的图 2 -3.40 像，根据光电效应规律，结合图像分析，下列说法正 确的是 1 -13.6 光 U 光 电源 / 甲 A.滑片P向右移动，电流表示数会变大 A.光电子的最大初动能为12.75eV B.仅增大入射光的强度，则光电子的最大初动能 B.光电管阴极K金属材料的逸出功为5.75eV 增大 C.这些氢原子跃迁时共发出3种频案的光 C.由U,-图像可知，该光电管的截止频率为 D.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判 D.开关S断开时，若入射光的频率为”，则电压表 断图乙中电源右侧为正极 的示数为U 224