训练73 原子和原子核-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考物理大一轮复习全新方案基础版

率和普朗克常量，而材料的截止频率 因条件不足而无法求出，故A、C、D 错误。 11.C根据爱因斯坦光电效应方程 Ek=y一W。,可知光电子的最大初 动能E,与入射光频率y的关系图像 的斜率为普朗克常量h,横轴截距为 ,=方，所以两条图线的斜率一定相 等，《和B一定相等，甲金属的逸出功 小于乙金属的逸出功，A、B错误；根 据Ek=hy一W。可知，增大入射光的 频率，产生的光电子的最大初动能增 大，再由eU。=Ek可知，所需遏止电 压随之增大，C正确；根据光电效应 规律可知，不改变入射光的频率，只 增大入射光的强度，则光电子的最大 初动能不变，D错误。 eUivo 12.（1) eU (2) y1-y0 VI-vo 解析：(1)根据光电效应方程，可得 Ekm=hv-Wo, 又cU=子m2=E联立解得U hW。 e 结合题图乙可得上=k U一，解 VI-Vo eU 得h=一 (2)阴极K的逸出功W。=hyo= eUivo y1-y0 训练73原子和原子核 1.D玻尔的原子结构假说认为核外电 子的轨道是量子化的，电子只能在特 定的轨道上运动，故A错误；α粒子散 射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后 基本上仍沿着原来的方向前进，少数α 粒子穿过金箔后发生了大角度的偏 转，极少数α粒子甚至被反弹回来，故 B错误；原子光谱是线状谱，不同原子 的光谱不同，故C错误；氢原子在激发 态自发跃迁时，辐射光子释放能量，氨 原子能量减少，故D正确。 2.C根据α粒子散射实验的现象，绝大 多数Q粒子穿过金箔后基本上沿原方 向前进，因此在A位置观察到的闪光 次数最多，故A正确；少数α粒子发生 大角度偏转，因此从A到D观察到的 闪光次数会逐渐减少，故B、D正确，C 错误。本题选错误的，故选C。 3.B由质量数守恒和电荷数守恒可得 10十1=a+4,5十0=3十b,解得a=7, b=2,故选B。 4.BC这些氢原子跃迁过程中最多可发 出C=6种频率的光，故A错误；氢 原子从n=4能级跃迁到n=3能级 发出的光子的能量最小为E=E1 E,=0.66eV,这些氢原子跃迁过程中 产生光子的最小频率为y=E h 560红对构·讲与练·高三物理· 0.66×1.6×10-1 6.6X101—Hz=1.6×104Hz, 故B正确；某锑铯化合物的逸出功为 2.0eV,则这些氢原子跃迁过程中有4 种频率的光照射该锑铯化合物可使其 电子逸出，分别是从=4能级跃迁到 n=1能级发出的光子，从n=3能级跃 迁到n=1能级发出的光子，从n=2 能级跃迁到n=1能级发出的光子，从 =4能级跃迁到n=2能级发出的光 子，故C正确；一个基态氢原子跃迁到 激发态所需的最小能量为Emin=E2 E1=10.2eV,一个动能为12.5eV的 电子（大于10.2eV)碰撞一个基态氢 原子能使其跃迁到激发态，故D错误。 5.C由题图可知，从”=名到m mo 3 mo 3Sm怆好来变了一半，则半来期 为T=182.4d-67.3d=115.1d,故 选C。 6.C根据质量数守恒和电荷数守恒可 知，X粒子为电子，即氚核发生3衰变， 其中电子由原子核内一个中子转化为 一个质子和一个电子而来，故A错误； 放射性元素的半衰期由原子核内部自 身的因素决定，与外界的温度、压强等 因素无关，故B错误：氚核发生B衰变 的过程中释放能量，根据质能方程可 知，总质量减小，产生的新核的比结合 能比氚核大，故C正确；电池中氚的含 量等于初始值的25%时便无法正常工 作，即剩余的氚核为原来的四分之一， 报据网=（份》m,可勿轻注7两个 半衰期，即t=2T=2×12.5年=25 年，故D错误。 7.B3衰变的实质是原子核内的一个中 子变为质子同时释放一个电子，故A 错误；根据α、B、Y三种射线性质可知，Y 射线的穿透能力最强，α射线的电离能 力最强，故B正确；一次Q衰变质量数 减少4，质子数减少2，而一次3衰变质 量数不变，质子数增加1，故α衰变的 次教为x=238206=8次，B衰支的 次数y应满足2x一y十82=92，解得 y=6次，故C错误：半衰期由元素本身 决定，与元素所处物理、化学环境无 关，故D错误。 8.B重核裂变反应生成的中子被称为 快中子，故A错误；核反应中释放能 量，生成物的比结合能大于反应物的 比结合能，故裂变反应产物Kr的比 结合能比5U大，故B正确：核反应方 程应表现为中子轰击铀核，故不可简 化，故C错误：核电站常用的慢化剂有 石墨、重水和普通水，慢化剂可以减慢 中子的速度，而通过控制镉棒插入的 深度来控制链式反应的速率，故D 错误。 9.D根据质量数守恒和电荷数守恒可 知然Sr衰变为Y时产生电子，即B粒 基础版 子，故A错误：根据质量数守恒和电荷 数守恒可知2Pu衰变为2U时产 生He,即a粒子，故B错误；根据题意 可知2Pu的半衰期大于Sr的半衰 期，现用相同数目的Sr和2“Pu各做 一块核电池，经过相同的时间，Sr经 过的半衰期的次数多，所以剩余8Sr的 数目小于酬Pu的数目，故D正确，C 错误。 10.D根据质量数和核电荷数守恒，可 得Y的质量数为0，核电荷数为1，所 以Y为+e,故A错误；根据质量数和 核电荷数守恒，可得X的质量数为 14十1-11=4，核电荷数为7十1 6=2,所以X为2He,所以X的电荷数 与Y的电荷数不相等，故B错误；C 的半衰期为T=20min,设原来C的 个数为V。,经t=40min后的个数为 N,则有N=N,(侵)，代入教据解 3 得V三一No,所以经40min只有4 的C发生衰变，故C错误；X为He, He的电离作用较强，通过气体时很 容易使气体电离，故D正确。 1.C衰变方程为Np一→Pu+X, 由质量数和核电荷数守恒可得X为 电子，在核反应方程U十H→ 2Np十kn中，由质量数守恒可得 238十2=238十k,解得k=2,A错误； 核反应方程sU十H→p十kn 并不是把重核分裂成质量较小的核， 所以不是裂变反应，B错误；衰变方程 为Np→2Pu十X,该反应释放核 能，总核子数不变，所以1P的比结 合能比Np的大，C正确；衰变方程 为Np→2Pu十X,该反应释放核 能，有质量亏损，所以Np衰变前的 质量大于衰变后X和Pu的质量之 和，D错误。 2.D大量处于n=4能级的氢原子向 低能级跃迁，则有=4X4-1)=6 2 种不同频率的光子，故A错误；由于 只有a、b两种频率的光子可以使该 金属发生光电效应，a的频率大于b 的频率，可知a光为4能级跃迁至1 能级，b光为3能级跃迁至1能级，则 a光光子的能量E。=一0.85eV- (-13.6eV)=12.75eV,b光光子的 能量E6=-1.51eV-(-13.6eV)= 12.09eV,由于a、b两种频率的光子可 以使该金属发生光电效应，则该金属 的逸出功小于或等于12.09eV,故B 错误；结合上述可知，产生的光电子的 最大初动能大于或等于12.75eV一 12.09eV=0.66eV,故C错误；由于 么=他，a光子的频率大于b光 p C 子的频率，则a光子的动量大于b光 子的动量，故D正确。训练73 原 L基础巩固凵 1.(5分)(2024·广东汕头二模)扫描隧道显微镜让 人类对原子有了直观的感受，下列关于原子结构 的说法正确的是 () A.玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨 道上运动 B.a粒子散射实验中，绝大多数a粒子发生了大角 度散射 C.原子光谱是线状谱，不同原子的光谱可能相同 D.氢原子在激发态自发跃迁时，氢原子能量减少 2.(5分)如图所示为α粒子散射实验装置的示意图， 荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D 四个位置时，关于观察到的现象，下列说法不正确 的是 () 金箔 荧光屏 放射源 显微镜 B A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光 次数最多 B.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次 数比放在A位置时少得多 C.放在C、D位置时屏上观察不到闪光 D.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次 数极少 3.(5分)(2024·湖北卷)硼中子俘获疗法是目前治 疗癌症最先进的手段之一，9B十0n→X+4Y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 4.(5分)（多选）(2025·八省联考陕西卷)氢原子能 级图如图所示，若大量氢原子处于n=1、2、3、4的 能级状态，已知普朗克常量h=6.6×1034J·s, 1eV=1.6×1019J,某锑铯化合物的逸出功为 2.0eV,则 ( (横线下方不可作答)44 班级： 姓名： 子和原子核 (总分：60分) E/eV 0 -3.4 1 -13.6 A.这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率 的光 B.这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为 1.6×104Hz C.这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该 锑铯化合物可使其电子逸出 D.一个动能为l2.5eV的电子碰撞一个基态氢原 子不能使其跃迁到激发态 5.(5分)医学治疗中常用放射 m 性核素3In产生Y射线，1.0 而3In是由半衰期相对较 "s 长的13Sn衰变产生的。对 3 于质量为m。的18Sn,经过067.3182.4 时间1后剩余的Sn质量为m,其”-1图线如图 71o 所示。从图中可以得到3Sn的半衰期为() A.67.3d B.101.0d C.115.1d D.124.9d 6.(5分)(2024·浙江金华三模)2024年4月5日全 国首批“港澳药械通”进口心脏起搏器（如图）在穗 通关，这批心脏起搏器使用“氚电池”供电，氚电池 能将氚核衰变产生的核能转化为电能，衰变方程 为H→He十X+△E,已知氚核发生衰变的半 衰期为12.5年，当电池中氚的含量低于初始值的 25%时便无法正常工作。下列说法正确的是 () 起搏器 电吸导线 第十六章近代物理 A.X粒子是来自原子的内层电子 B.起搏器所处环境的湿度、温度可以改变氚的半 衰期 C.H的比结合能比He的比结合能小 D.这种核能电池的寿命大约是35年 7.(5分)关于天然放射现象，下列说法正确的是 (） A.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离产 生的 B.在a、B、Y这三种射线中，a射线的电离能力最 强，Y射线的穿透能力最强 C.铀核(2U)衰变为铅核(2Pb)的过程中，要经 过2次a衰变和4次B衰变 D.放射性物质的半衰期随环境温度的升高而变小 8.(5分)(2024·浙江绍兴一模)在核电站中，只要 “烧”掉一支铅笔那么多的核燃料，释放的能量就 相当于10t标准煤完全燃烧放出的热。一座百万 千瓦级的核电站，每年只消耗30t左右的浓缩铀， 而同样功率的火电站，每年要烧煤2.5×10°t。关 于重核裂变反应5U+n→16Ba+%Kr+3n, 下列说法正确的是 () A.重核裂变反应生成的中子被称为热中子 B.裂变反应产物Kr的比结合能比U大 C.该核反应方程也可简略写为U→1Ba十 3Kr+2on D.核电站常用的慢化剂有石墨、重水和普通水，可 以减慢链式反应 素养提升」 9.(5分)(2024·山东卷)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Sr衰变 为9Y的半衰期约为29年；28Pu衰变为U的半 衰期约87年。现用相同数目的Sr和8Pu各做 一块核电池，下列说法正确的是 () A.8Sr衰变为9Y时产生a粒子 B.8Pu衰变为4U时产生B粒子 C.50年后，剩余8Sr的数目大于28Pu的数目 D.87年后，剩余Sr的数目小于Pu的数目 10.(5分)(2024·安徽准北二模)医学影像诊断设备 PET-CT堪称“现代医学高科技之冠”。它在医 红对勾·讲与练448 疗诊断中，常用半衰期为20min的C作为示踪 原子。获得C的核反应方程为N+H→ C+X,诊断设备工作时，C放射粒子的核反应 方程为C→B+Y,下列说法正确的是 () A.C放射出B射线 B.X的电荷数与Y的电荷数相等 C.经40min,C会全部发生衰变 D.X的电离作用较强，通过气体时很容易使气体 电离 11.(5分)(2024·山东青岛三模)“玉兔二号”月球车 于2022年7月5日后开始休眠。月球夜晚温度低 至零下180℃，为避免低温损坏仪器，月球车携带 的放射性元素钚Pu会不断衰变，释放能量为仪 器保温。Pu通过以下反应得到：U+H→ 23Np十kn,Np→2Pu+X,下列说法正确 的是 A.k=1,X为电子 B.8U+H→2Np十kn是重核裂变 C.38Pu的比结合能比2Np的大 D.Np衰变前的质量等于衰变后X和288Pu的 质量之和 12.(5分)(2024·河北保定三模)如图所示为氢原子 的能级图，大量处于n=4能级的氢原子向低能 级跃迁共放出k种不同频率的光子，用这些光子 一起照射某种金属，其中只有a、b两种频率的光 子可以使该金属发生光电效应，a的频率大于b 的频率，则下列说法正确的是 () n EleV 4 0.85 3 -1.51 -3.4 -13.6 A.k=4 B.该金属的逸出功大于等于12.75eV C.产生的光电子最大初动能大于等于12.09eV D.a光子的动量比b光子的动量大 高三物理·基础版