作业16 原子结构原子核-【创新教程·微点特训】2023-2025三年高考物理真题分类特训

　　　　　　作业１６　原子结构　原子核 考点１　光电效应　波粒二象性 ◆波粒二象性 １．(２０２５􀅰陕晋青宁卷,５)我国首台拥有自主知 识产权的场发射透射电镜 TH－F１２０实现了 超高分辨率成像,其分辨率提高利用了高速电 子束波长远小于可见光波长的物理性质．一个 静止的电子经１００V电压加速后,其德布罗意 波长为λ,若加速电压为１０kV,不考虑相对论 效应,则其德布罗意波长为 (　　) A．１００λ　　B．１０λ　　C．１１０λ　　D． １ １００λ ２．(２０２４􀅰湖南卷,１)量子技术是当前物理学应 用研究的热点,下列关于量子论的说法正确 的是 (　　) A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B．光电效应实验中,红光照射可以让电子从某 金属表面逸出,若改用紫光照射也可以让 电子从该金属表面逸出 C．康普顿研究石墨对 X 射线散射时,发现散 射后仅有波长小于原波长的射线成分 D．德布罗意认为质子具有波动性,而电子不 具有波动性 ３．(２０２４􀅰新课标卷,１７)三位科学家由于在发现 和合成量子点方面的突出贡献,荣获了２０２３ 年诺贝尔化学奖,不同尺寸的量子点会发出不 同颜色的光．现有两种量子点分别发出蓝光和 红光,下列说法正确的是 (　　) 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 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 ◆光电效应 ４．(２０２５􀅰山东卷,１)在光电效应实验中,用频率 和强度都相同的单色光分别照射编号为１、２、３ 的金属,所得遏止电压如图所示,关于光电子最 大初动能Ek 的大小关系正确的是 (　　 ) A．Ek１＞Ek２＞Ek３　　B．Ek２＞Ek３＞Ek１　　 C．Ek３＞Ek２＞Ek１　　D．Ek３＞Ek１＞Ek２ ５．(２０２４􀅰黑吉辽卷,８)(多选)X射线光电子能 谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子, 并对光电子进行分析的科研仪器,用某一频率 的X光照射某种金属表面,逸出了光电子,若 增加此X光的强度,则 (　　) A．该金属的逸出功增大 B．X光的光子能量不变 C．逸出的光电子最大初动能增大 D．单位时间逸出的光电子数增多 ６．(２０２３􀅰浙江卷,１５)(多选)有一种新型光电效 应量子材料,其逸出功为W０．当紫外光照射该 材料时,只产生动能和动量单一的相干光电子 束．用该电子束照射间距为d的双缝,在与缝 相距为L的观测屏上形成干涉条纹,测得条纹 间距为Δx,已知电子质量为m,普朗克常量为 h,光速为c,则 (　　) A．电子的动量pc＝ hL dΔx B．电子的动能Ek＝ hL２ ２md２Δx２ C．光子的能量E＝W０＋ chL dΔx D．光子的动量p＝ W０ c ＋ h２L２ ２cmd２Δx２ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６９ 物理 考点２　原子结构与玻尔理论 ◆原子跃迁 １．(２０２４􀅰江苏卷,５)在原 子跃迁中,辐射如图所 示的４种光子,其中只 有一种光子可使某金属 发 生 光 电 效 应,是 哪 一种 (　　) A．λ１ B．λ２ C．λ３ D．λ４ ２．(２０２３􀅰山东卷,１)“梦天 号”实验舱携带世界首套可 相互比对的冷原子钟组发 射升空,对提升我国导航定 位深空探测等技术具有重要意义．如图所示为 某原子钟工作的四能级体系,原子吸收频率为 ν０ 的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ, 然后自发辐射出频率为ν１ 的光子,跃迁到钟 跃迁的上能级２,并在一定条件下可跃迁到钟 跃迁的下能级１,实现受激辐射,发出钟激光, 最后辐射出频率为ν３ 的光子回到基态．该原 子钟产生的钟激光的频率ν２ 为 (　　) A．ν０＋ν１＋ν３ B．ν０＋ν１－ν３ C．ν０－ν１＋ν３ D．ν０－ν１－ν３ ３．(２０２３􀅰新课标卷,１６)铯原子基态的两个超精 细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率, 铯原子钟利用的两能级的能量差量级为１０－５ eV,跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常 量h＝６．６３×１０－３４J􀅰s,元电荷e＝１．６０× １０－１９C) (　　) A．１０３ Hz B．１０６ Hz C．１０９ Hz D．１０１２ Hz ４．(２０２３􀅰辽宁卷,６)原 子处于磁场中,某些能 级会发生劈裂．某种原 子能级劈裂前后的部 分能级图如图所示,相应能级跃迁放出的光子分 别设为①②③④．若用①照射某金属表面时能发 生光电效应,且逸出光电子的最大初动能为Ek, 则 (　　) A．①和③的能量相等 B．②的频率大于④的频率 C．用②照射该金属一定能发生光电效应 D．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能 小于Ek 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点３　原子核的衰变 ◆半衰期 １．(２０２５􀅰河南卷,６)由于宇宙射线的作用,在地 球大气层产生有铍的两种放射性同位素７４Be 和１０４Be．测定不同高度大气中单位体积内二者 的原子个数比,可以研究大气环境的变化．已 知７４Be和１０４Be的半衰期分别约为５３天和１３９万 年．在大气层某高度采集的样品中,研究人员发 现７４Be和１０４Be的总原子个数经过１０６天后变 为原来的３ ４ ,则采集时该高度的大气中７４Be 和１０４Be的原子个数比约为 (　　 ) A．１∶４　 B．１∶２　 C．３∶４　 D．１∶１ ２．(２０２５􀅰湖南卷,１)关于原子核衰变,下列说法 正确的是 (　　 ) A．原子核衰变后生成新核并释放能量,新核 总质量等于原核质量 B．大量某放射性元素的原子核有半数发生衰 变所需时间,为该元素的半衰期 C．放射性元素的半衰期随环境温度升高而 变长 D．采用化学方法可以有效改变放射性元素的 半衰期 ３．(２０２４􀅰山东卷,１)２０２４年是中国航天大年, 神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天,部分航 天器装载了具有抗干扰性强的核电池.已 知９０３８Sr衰变为９０３９Y 的半衰期约为２９年;２３８９４Pu 衰变为２３４９２U的半衰期约８７年．现用相同数目 的９０３８Sr和２３８９４Pu各做一块核电池,下列说法正 确的是 (　　) A．９０３８Sr衰变为９０３９Y时产生α粒子 B．２３８９４Pu衰变为２３４９２U时产生β粒子 C．５０年后,剩余的９０３８Sr数目大于２３８９４Pu的数目 D．８７年后,剩余的９０３８Sr数目小于２３８９４Pu的数目 ◆α/β衰变 ４．(２０２５􀅰云南卷,１)２０２５年３月,我国科学家 研制的碳１４核电池原型机“烛龙一号”发布, 标志着我国在核能技术领域与微型核电池领 域取得突破．碳１４的衰变方程为１４６C→１４７N＋ X,则 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７９ 作业１６　原子结构　原子核 A．X为电子,是在核内中子转化为质子的过 程中产生的 B．X为电子,是在核内质子转化为中子的过程 中产生的 C．X为质子,是由核内中子转化而来的 D．X为中子,是由核内质子转化而来的 ５．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,８)(多选)某理论研究认 为,１００４２Mo原子核可能发生双β衰变,衰变方程 为１００４２ Mo→A４４Ru＋y０－１e．处于第二激发态的A４４ Ru原子核先后辐射能量分别为０．５９０８MeV 和０．５３９５MeV的γ１、γ２ 两光子后回到基态． 下列说法正确的是 (　　) A．A＝１００ B．y＝２ C．γ１ 的频率比γ２ 的频率大 D．γ１ 的波长比γ２ 的波长大 ６．(２０２４􀅰河北卷,１)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 元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的 原子核产生的散裂反应,其中一种核反应方程 为:１２６C＋１１H→７３Li＋２１１H＋X,式中的X为 (　　) A．１０n B．０－１e C．０１e D．４２He ７．(２０２３􀅰全国甲卷,１５)在下列两个核反应方 程中 X＋１４７N →Y＋１７８O Y＋７３Li →２X X和 Y 代表两种不同的原子核,以Z 和A 分 别表示X的电荷数和质量数,则 (　　) A．Z＝１,A＝１ B．Z＝１,A＝２ C．Z＝２,A＝３ D．Z＝２,A＝４ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点４　核反应方程及核反应类型 ◆核反应中的守恒 １．(２０２５􀅰安徽卷,１)２０２５年４月,位于我国甘 肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定 运行,标志着人类在第四代核电技术上迈出关 键一步．该技术利用钍核(２３２９０Th)俘获x 个中 子(１０n),共发生y次β 衰变,转化为易裂变的 铀核(２３３９２U),则 (　　) A．x＝１,y＝１　　　　　　B．x＝１,y＝２ C．x＝２,y＝１ D．x＝２,y＝２ ２．(２０２４􀅰江苏卷,３)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 ＋１４７N→１１H＋１４６C,粒子X为 (　　) A．正电子０１e B．中子１０n C．氘核１２H D．氦核４２He ３．(２０２４􀅰全国甲卷,１４)氘核可通过一系列聚变 反应 释 放 能 量,总 的 反 应 效 果 可 用 ６２１H→ ２４２He＋x１０n＋y１１p＋４３．１５MeV表示,式中x、y 的值分别为 (　　) A．x＝１,y＝２ B．x＝１,y＝３ C．x＝２,y＝２ D．x＝３,y＝１ ４．(２０２４􀅰湖北卷,２)硼中子俘获疗法是目前治 疗癌症最先进的手段之一、１０５B＋１０n→a３X＋４bY 是该疗法中一种核反应的方程,其中 X、Y 代 表两种不同的原子核,则 (　　) A．a＝７,b＝１ B．a＝７,b＝２ C．a＝６,b＝１ D．a＝６,b＝２ ◆核能的计算 ５．(２０２５􀅰福建卷,６)(多选)某核反应方程为２１H ＋３１H→４２He＋１０n＋１７．６ MeV,现真空中有两 个动量大小相等,方向相反的氘核与氚核相 撞,发生该核反应,设反应释放的能量(远大于 碰前氘核和氘核的动能)全部转化为４２He与１０n 的动能,则 (　　) A．该反应有质量亏损 B．该反应为核裂变 C．１０n获得的动能约为１４MeV D．４２He获得的动能约为１４MeV ６．(２０２３􀅰全国乙卷,１６)２０２２年１０月,全球众 多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴,其中 我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置 在该事件观测中作出重要贡献．由观测结果推 断,该伽马射线暴在１分钟内释放的能量量级 为１０４８J．假设释放的能量来自于物质质量的 减少,则每秒钟平均减少的质量量级为(光速 为３×１０８m/s) (　　) A．１０１９kg B．１０２４kg C．１０２９kg D．１０３４kg ７．(２０２３􀅰湖南卷,１)２０２３年４月１３日,中国“人 造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创 下新纪录,实现４０３秒稳态长脉冲高约束模等 离子体运行,为可控核聚变的最终实现又向前 迈出了重要的一步,下列关于核反应的说法正 确的是 (　　) A．相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变 释放的核能更多 B．氘氚核聚变的核反应方程为２１H＋３１H→４２He ＋ ０－１e C．核聚变的核反应燃料主要是铀２３５ D．核聚变反应过程中没有质量亏损 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８９ 物理 (２)此过程中气体内能增加 ΔU＝CΔT＝１５CT０ , 气体对外做功W＝pSΔh＝１５h (p０S＋mg), 此 过 程 中 容 器 内 气 体 吸 收 的 热 量 Q＝ΔU ＋W ＝ １ ５h (p０S＋mg)＋ １ ５CT０． 答案:(１)６５T０　 (２)１５h (p０S＋mg)＋ １ ５CT０ ７．解析:A．气体的体积不变,温度升高,则 气 体 的 内 能 升 高,体积不变,气体做功为零,因此气体吸收热量,A 正 确;B．气体的体积减小,温度降低,则气体的内能降低, 体积减小外界对气体做功,由热力学第一定律 ΔU＝W ＋Q,可知气体对外放热,B正确;C．气体的体积减小,温 度升高,则气 体 的 内 能 升 高,体 积 减 小,外 界 对 气 体 做 功,由热力学第一定律 ΔU＝W＋Q,可知Q 可能等于零, 即没有热量交换过程,C错误;D．气体的体积增大、温度 不变,则气体的内能不变,体积增大,气体对外界做功, 由热力学第一定律 ΔU＝W＋Q,可知Q＞０,即气体吸收 热量,D 正确;E．气体的体积增大,温度降低,则气体的 内能降低,体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定 律 ΔU＝W＋Q,可知Q 可能等于零,即没有热量交换过 程,E错误．故选 ABD． (２)(ⅰ)由摄氏度和开尔文温度的关系可得T１＝(２７３＋ １７)K＝２９０K,T２＝(２７３＋２７)K＝３００K, 理想气体状态方程pV＝nRT 可知nR＝pVT , 其中n为封闭气体的物质的量,即理想气体的pVT 正比于 气体的质量,则ρ１ ρ２ ＝ m１ V１ m２ V２ ＝ p１V１ T１V１ p２V２ T２V２ 其中p１＝p２＝１．２p０,ρ１＝１．４６kg/m ３,代入数据解得ρ２ ＝１．４１kg/m３ (ⅱ)由题意得p３＝p０,T３＝(２７３＋２７)K＝３００K,同理可得 ρ２ ρ３ ＝ m２ V２ m３ V３ ＝ p２V２ T２V２ p３V３ T３V３ 解得ρ３＝１．１８kg/m ３． 答案:(１)ABD (２)(ⅰ)１．４１kg/m３;(ⅱ)１．１８kg/m３ ８．解析:(１)A．对于一定质量的理想气体内能由温度决定, 故等温增压 和 等 温 膨 胀 过 程 温 度 均 保 持 不 变,内 能 不 变,故 A正确;B．根据理想气体状态方程pVT ＝C 可知等 压膨胀后,气 体 温 度 升 高,内 能 增 大,等 温 压 缩 温 度 不 变,内能不变,故末状态与初始状态相比内能增加,故 B 错误;C．根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度 降低,内能减小;等压膨胀过程温度升高,末状态的温度 有可能和初状态的温度相等,内能相等,故 C正确;D．根 据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等压 压缩过程温度降低,末状态的温度有可能和初状态的温 度相等,内能相等,故 D正确;E．根据理想气体状态方程 可知等容增压过程温度升高;等温膨胀过程温度不变, 故末状 态 的 内 能 大 于 初 状 态 的 内 能,故 E 错 误．故 选 ACD． (２)设倒置前A、B 气体压强分别为pA１、pB１,倒置后压强 为pA２、pB２,由rA＝２rB,所以A 水银柱改变１cm,B 水银 柱改变４cm,如图所示: 倒置前:pB１＋２０cmHg＝pA１, 倒置后:pA２＋２３cmHg＝pB２, A、B 气体均等温变化, pA１×１０＝pA２×１１, pB１×１０＝pB２×６, 得出pA１＝７４．３６cmHg、pB１＝５４．３６cmHg． 答案:(１)ACD　(２)pA１＝７４．３６cmHg、pB１＝５４．３６cmHg 实验十六　探究气体的等温变化 解析:(１)在实验误差允许范围内,题图乙中的拟合曲线 为一条过原点的直线,说明在等温情况下,一定质量的 气体,p与１V 成正比．故选B． (２)若气体被压缩到V＝１０．０mL,则有 １V ＝ １ １０．０mL －１ ＝１００×１０－３ mL－１, 由题图乙可读出封闭气体压强为p＝２０４×１０３Pa． (３)某组同学进行实验时,一同学在记录数据时漏掉了 ΔV,则 在 计 算 pV 乘 积 时,根 据 p(V０ ＋ΔV)－pV０ ＝pΔV, 可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结 果之差的绝对值会随p的增大而增大． 答案:(１)B　(２)２０４×１０３　(３)增大 作业１６　原子结构　原子核 考点１　光电效应　波粒二象性 １．C　设电子经过电压加速后速度大小为v,由动能定理得 eU＝１２mv ２, 电子的动量大小为p＝mv, 电子的德布罗意波长为λ＝hp , 联立解得λ＝ h ２meU , 因为U′∶U＝１００∶１,可解得λ′＝ １１０λ ,C正确,A、B、D 错误．故选 C． ２．B　A．普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的,是量 子化的,并不连续,故 A错误;B．产生光电效应的条件是 ν＞νc,紫光的频率高于红光,红光能使金属产生光电效 应,则紫光也能使该金属产生光电效应,故 B正确;C．石 墨对 X射线的散射过程遵循动量守恒,光子和电子碰撞 后,电子获得一定动量,光子动量变小,根据波长λ＝hp 可知波长变长,故 C错误;D．德布罗意认为物质都具有 波动性,包括质子和电子,故 D错误． ３．A　AB．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E＝hν, 可知 蓝 光 光 子 的 能 量 大 于 红 光 光 子 的 能 量;根 据p＝ h λ ,可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量,故 A 正 确,B错误;C．由于红光的折射率小于蓝光,根据v＝cn , 可知在玻璃中传播时,蓝光的速度小于红光的速度,故 C 错误;D．光从一种介质射入另一种介质中频率不变,故 D错误． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５４１ 详解详析 ４．B　根据光电子最大初动能与遏制电压的关系Ek＝eUc, 根据图像有Uc２＞Uc３＞Uc１,故Ek２＞Ek３＞Ek１．故选B． ５．BD　A．金属的逸出功是金属的自身固有属性,仅与金 属自身有关,增加此 X光的强度,该金属逸出功不变,故 A错误;B．根据光子能量公式ε＝hν可知增加此 X光的 强度,X光的光子能量不变,故 B正确;C．根据爱因斯坦 光电方程Ekm＝hν－W０,可知逸出的光电子最大初动能 不变,故C错误;D．增加此 X光的强度,单位时间照射到 金属表面的 光 子 变 多,则 单 位 时 间 逸 出 的 光 电 子 数 增 多,故 D正确． ６．AD　根据条纹间距公式 Δx＝Ldλ ,可得λ＝ΔxdL , A．根据pc＝ h λ ,可得pc＝ hL dΔx ,故 A 正确;B．根据动能 和动 量 的 关 系 Ek ＝ p ２ ２m ,结 合 A 选 项 可 得 Ek ＝ h２L２ ２md２Δx２ ,故B错误;C．光子的能量E＝W０＋Ek＝W０＋ h２L２ ２md２Δx２ ,故 C错误;D．光子的动量p＝mc,光子的能量 E＝mc２,联立可得p＝Ec , 则光子的动量p＝ W０ c ＋ h２L２ ２cmd２Δx２ ,故D正确．故选 AD． 考点２　原子结构与玻尔理论 １．C　根据光电效应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λ３ 的光子能量最大． ２．D　原子吸收频率为ν０ 的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发 态能级Ⅱ时有EⅡ －EⅠ ＝hν０, 且从激发态能级Ⅱ向 下 跃 迁 到 基 态Ⅰ的 过 程 有 EⅡ － EⅠ ＝hν１＋hν２＋hν３, 联立解得ν２＝ν０－ν１－ν３,故选 D． ３．C　根据已知条件可得:E＝１０－５eV＝１．６×１０－２４ J,根 据光子能量表达式E＝hν,可推导出光子频率为:ν＝Eh ＝ １．６×１０ －２４J ６．６３×１０－３４J􀅰s ≈２．４×１０９ Hz,所以选项 C正确．故 选 C． ４．A　A．由图可知①和③对应的跃迁能级差相同,可知① 和③的能量相等,选项 A 正确;B．因②对应的能级差小 于④对应的能级差,可知②的能量小于④的能量,根据E ＝hν可知②的频率小于④的频率,选项 B错误;C．因② 对应的能级差小于①对应的能级差,可知②的能量小于 ①,②的频率小于①,则若用①照射某金属表面时能发 生光电效应,用②照射该金属不一定能发生光电效应, 选项 C 错误;D．因④对应的能级差大于①对应的能级 差,可知④的能量大于①,即④的频率大于①,因用①照 射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为Ek,根据 Ekm＝hν－W 逸出功 ,则用④照射该金属逸出光电子的最大 初动能大于Ek,选项 D错误．故选 A． 考点３　原子核的衰变 １．B　设采集时大气中有x个７４Be原子和y个１０４Be原子,由 于１０４Be的半衰期为１３９万年,故经过１０６天后１０４Be原子 的衰变个数可以忽略不计,７４Be的半衰期为５３天,故经 过 １０６ 天 后 剩 余 数 量 为 x 􀅰 １２( ) ２ ,故 可 得 x􀅰 １２( ) ２ ＋y x＋y ＝ ３ ４ ,解得x y ＝ １ ２． 故选B． ２．B　原子核衰变时释放能量,根据质能方程,总质量会减 少,新核总质量小于原核质量,故 A 错误;半衰期定义为 大量放射性原子核半数发生衰变所需的时间,题干中强 调“大量”,符合定义,故B正确;半衰期由原子核内部结 构决定,与温度无关,故 C错误;半衰期不受化学方法影 响,因化学变化不改变原子核性质,故 D错误．故选B． ３．D　A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知９０３８Sr衰变为 ９０ ３９Y时产生电子,即β粒子,故 A 错误;B．根据质量数守 恒和电荷数守恒可知２３８９４Pu衰变为２３４９２U 时产生４２He,即α 粒子,故B错误;CD．根据题意可知２３８９４Pu的半衰期大于９０３８ Sr的半衰期,现用相同数目的９０３８Sr和２３８９４ Pu各做一块核电 池,经过相同的时间,９０３８Sr经过的半衰期的次数多,所以 剩余９０３８Sr数目小于剩余２３８９４Pu的数目,故 D正确,C错误． ４．A　根据质量数和电荷数守恒有１４６C→１４７N＋　０－１e, 可知 X为电子,电子是在核内中子转化为质子的过程中 产生的．故选 A． ５．ABC　由核反应方程质量数和电荷数守恒可得１００＝A ＋０,４２＝４４－y, 解得A＝１００,y＝２,A、B正确; 由题可得γ１ 光子的能量大于γ２ 光子的能量,光子的能 量公式ε＝hν,波长λ＝cν , 可得γ１ 的频率大于γ２ 的频率,γ１ 的波长小于γ２ 的波 长,C正确,D错误;故选 ABC． ６．D　根据核反应前后质量数和电荷数守恒得,A＝１２＋１ －７－２×１＝４,Z＝６＋１－３－２×１＝２,则 X 为４２He,D 正确． ７．D　设 Y 电荷数和质量数分别为 m 和n,根据核反应方 程质量数和电荷数守恒可知第一个核反应方程的核电 荷数和质量数满足A＋１４＝n＋１７,Z＋７＝m＋８,第二 个核反应方程的核电荷数和质量数满足n＋７＝２A,m＋ ３＝２Z,联立解得Z＝２,A＝４,故选 D． 考点４　核反应方程及核反应类型 １．B　根据题意可知,钍核每俘获１个中子质量数加１,电 荷数不变,每发生一次β衰败,质量数不变,电荷数加１, 钍核变成铀核,质量数加１,电荷数加２,则俘获１个中 子,发生２次β衰变,即x＝１,y＝２．故选B． ２．B　根据质量数守恒可知 X 的质量数为 m＝１４＋１－１４ ＝１,根据电荷数守恒可知 X的电荷数为n＝６＋１－７＝ ０,可知 X为中子１０n． ３．C　根据反应前后质量数和电荷数守恒可得６×２＝２×４ ＋x＋y　①, ６＝２×２＋y　②, 联立①②得x＝２,y＝２． ４．B　由质量数和电荷数守恒可得１０＋１＝a＋４①, ５＋０＝３＋b②, 联立①②,解得a＝７,b＝２． ５．AC　核反应过程中质量数守恒,有质量亏损,A 正确;该 反应是核聚变反应,B错误;在真空中,该反应动量守恒, 由于相撞前氘核与氚核动量大小相等,方向相反,系统 总动量为零．故反应后氦核与中子的动量也大小相等, 方向相反．由 Ek＝p ２ ２m ,得 反 应 粒 子 获 得 的 动 能 之 比 为 EkHe∶Ekn＝mn∶mHe＝１∶４, 而两个粒子获得的总动能为１７．６MeV,故１０n获得的动 能Ekn＝ ４ ５×１７．６MeV＝１４．０８MeV , ４ ２He获得的动能EkHe＝ １ ５×１７．６MeV＝３．５２MeV． 故 C正确,D错误．故选 AC． ６．C　根据质能方程 ΔE＝Δmc２ 可知,则每秒钟平均减少 的质量为 Δm＝ ΔE ６０c２ ＝ １０ ４８ ６０×(３×１０８)２ kg＝１０ ３０ ５．４kg ,则每 秒钟平均减少的质量量级为１０２９kg．故选 C． ７．A　A．相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的 核能更多,A正确;B．根据质量数守恒和核电荷数守恒 可知,氘 氚 核 聚 变 的 核 反 应 方 程 为２１H＋３１H →４２He ＋１０n,B错误;C．核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚 核,C错误;D．核聚变反应过程中放出大量能量,有质量 亏损,D错误．故选 A． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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