选择题专练(十) 原子物理-【创新大课堂】2026年高考二轮物理专题复习课时作业

班级 姓名 选择题专练( 1.(2025·广东省广州市高三最后冲刺卷)太 阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种 热核反应，其中一种核反应方程为He十X →8Be十Y,方程中X表示某种粒子，8Be是 不稳定的粒子，其半衰期为T,则下列说法 正确的是 A.此核反应是裂变反应 B.若使8Be的温度降低，其半衰期会减小 C.经过2T,一定质量的Be占开始时的日 D.X粒子是He 2.(2025·浙江省温州市高三三模)中国的全 超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)首 次实现了1亿摄氏度条件下1000秒的等 离子体运行.该装置内部发生的核反应方 程为H+3H→He十X,此反应会释放核 能，伴随Y光子放出.下列说法正确的是 A.该核反应方程中的X是质子 B.He的比结合能小于H的比结合能 C.核聚变反应所释放的Y光子可能来源于 氢原子能级跃迁 D.该反应需要原子核具有足够的动能以克 服库仑斥力才能发生 3.(2025·山东省实验中学高三四诊)玉兔二 号月球车采用核电池来提供能量，其原理 是将放射性同位素衰变时放出的核能转变 为电能.玉兔二号月球车核电池的放射源 是238Pu,其衰变方程为28Pu→X十号He, 2Pu的半衰期为88年.已知28Pu、a粒子、 X的质量分别为m1、m2、m3,真空中的光速 为c,下列说法正确的是 A.X的质子数为92 B.温度升高，288Pu的半衰期缩短 19 得分 原子物理 C.一个28Pu核衰变成X,释放的核能为 (m1十m2-m3)c2 D.经过176年后，核电池内8Pu核的质量 减少1 4 4.(2025·安徽省芜湖一中高三诊断)烛龙一 号是我国首款碳一14核电池，核反应方程 为C→14N+_9e,反应释放的高能电子被 半导体材料捕获并转化为电流.碳一14的 半衰期长达5730年，核电池理论寿命可达 数千年，能为脑机接口设备、人工心脏和深 空探测器等提供长期稳定的能源供应.关 于碳一14核电池，下列说法正确的是 ( ) A.其核反应原理与核电站中核反应堆的工 作原理相同 B.核反应产生的电子来自于1C的核外 电子 C.C的中子数比4N的中子数多 D.1C的结合能与4N的结合能相等 5.(2025·吉林省长春市高三四模)8Sr是原 子能电池的放射源之一，8Sr发生B衰变变 成Y,半衰期为28.5年.8Sr主要来源 于28U的裂变，其核反应方程为U+}n →8Sr十1Xe十2n.下列说法中正确的是 () A.2U的比结合能比8Sr的比结合能大 B.8Sr的B衰变方程为8Sr→9Y+_9e C.Sr衰变产生的B射线是核外电子吸收 能量后跃迁产生的 D.密闭容器中装有1g8Sr经过28.5年后 容器中剩余物质质量为0.5g 0 班级 姓名 6.(2025·山东省青岛、淄博两市高三二模) 在光电效应实验中，用不同频率的光照射 某金属，测得遏止电压U。与入射光频率 的关系图像如图甲所示.图乙为氢原子能 级图，现用大量处于第四能级的氢原子跃 迁时向外辐射的光照射该金属，其中从第 二能级跃迁到第一能级辐射光的频率为 o,电子电荷量为e.下列说法正确的是 ( EleV 00 0 Uo -0.54 4 -0.85 3 -1.51 -3.40 -13.60 甲 A.普朗克常量h= B.该金属的逸出功为2eUo C.该金属的逸出功为10.2eV D.氢原子辐射的光中，有4种能发生光电 效应 7.(多选)(2025·四川省雅安市高三二模)中 国将在2025年开工建设全球首座商用钍 基熔盐堆，预计2029年投入运行，这是核 能领域又一重大突破！如图所示是不易裂 变的2弱Th转化为易裂变的238U的过程示 意图.下列说法正确的是 ( 衰变 衰变 232Th n 233Th 233Pa 233U A.238Th衰变为2Pa是B衰变 B.2Pa的比结合能小于2U的比结合能 C.23舒Pa衰变为2器U放出的电子来自原子 核外电子 D.可以通过升温、加压的方式改变核废料 的半衰期 19 得分 8.（多选)(2025·重庆市高三考前冲刺卷)如 图所示为某种光伏电池的原理图，导电球 壳为阳极A,球形感光材料为阴极K.现用 光子动量为p的光照射K极，K极能发射 出最大初动能为Ek的光电子.已知电子的 电荷量为e,光速为c,普朗克常量为h,忽略 光电子间的相互作用.则 K?9A A.阳极A比阴极K电势高 BA,K间的最大电压为号 C.入射光的波长为号 D.阴极感光材料的逸出功为cp一E 9.(多选)(2025·广东省梅州市高三冲刺卷) 在如图所示的匀强磁场中，有一个氡原子 核(2Rn)静止在A点，某时刻氡原子核发 生α衰变，若α粒子的径迹是纸面内的一个 半径为R的圆，衰变产生的新核的径迹是 纸面内的一个半径为R2的圆.下列判断正 确的有 XXXX B XX AX X ×××X A.两圆一定内切 B.两圆一定都沿逆时针方向转动 C.R1:R2=1:42 D.在α粒子转动42圈之内，二者都不会 相撞选择题专练（十） 1.D热核反应是轻核聚变反应，故A错误：温度不能改变放 射性元素的半衰期，故B错误：根据半衰期的计算公式可 知，经过2T,一定质量的Be占开始时的，故C错误；根 据质量数和电荷数守恒可知，X粒子的质量数为4，电荷数 为2，为号He,故D正确. 2.D根据质量数和电荷数守恒，可知X的质量数为2十3一 4=1,电荷数为1十1一2=0，所以X是中子，故A错 误；He比H更稳定，比结合能越大原子核越稳定，所 以H的比结合能大于？H的比结合能，故B错误：核聚变 反应所释放的Y光子来源于核反应中的质量亏损转化的能 量，而不是氢原子能级跃迁，故C错误；核聚变中，两个轻 核需要克服它们之间的库仑斥力才能靠近并发生反应，这 就要求原子核具有足够的动能，通常需要高温高压等条件 来提供，故D正确， 3.A根据电荷数守恒可知，X的质子数为94一2=92，故A 正确；放射性元素的半衰期由原子核自身决定，与外界条 件无关，温度升高，Pu的半衰期不变，故B错误；一 个Pu衰变成X,释放的核能为(m1一2一m3)c2,故C错 误：经过176年即两个半衰期后，核电池内238Pu核的质量 减少为原来的子，故D错误. 4.C碳一14核电池发生的是B衰变，核电站核反应类型为 重核的裂变，二者反应方式不同，故A错误；3衰变产生的电 子来自于核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的， 故B错误；4C的中子数为14一6=8，比N的中子数14一7= 7个多1个，故C正确；衰变过程中，C质量亏损，释放能量， 因此4C与N的结合能不会相等，故D错误. 5.BSr是衰变的产物，衰变过程中释放能量，说明9Sr的 比结合能比U大，故A错误；根据质量数和电荷数守恒， 有般Sr·Y十_9e,为3衰变，故B正确；B射线是原子核 内中子转变为质子时发射的电子，并非核外电子跃迁产 生，故C错误；根据半衰期定义，经过28.5年后，8Sr的质 量会减少到原来的一半，即0.5g,但剩余物质质量大于 0.5g,故D错误. 6.C由图可知，U。为因变量，而普朗克常量与该金属的逸 出功是定值，故AB错误：U。一y图像横轴的截距大小等于 截止频率，则该金属的逸出功W。=%,氢原子从第二能级 跃迁到第一能级辐射光的频率为o,则ho=E2一E1= 一3.4eV十13.6eV=10.2eV,所以该金属的逸出功为 10.2eV,故C正确；大量处于第4能级的氢原子跃迁时向 外辐射C=6种不同频率的光，但大于等于10.2eV的光 只有n=41、n=3→1和n=2~1三种，所以氢原子辐射 的光中，有3种能发生光电效应，故D错误. 7.AB根据核反应过程中质量数、电荷数守恒，可知核反应 方程为28Th→2Pa十-9e,所以为B衰变，故A正确；根据 衰变时放出核能，产生的新核的比结合能变大，可得P 的比结合能小于U的比结合能，故B正确；衰变辐射出 的电子来自于中子转变为质子时释放出的电子，故C错 误；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的 时间，它由原子核内部的因素决定，与原子所处的物理、化 学状态无关，所以环境温度增加，半衰期不变，故D错误. 8.BD阴极K发射出光电子而带正电，阳极A得到电子带 负电，所以阳极A比阴极K电势低，故A错误；由题意可 知，K极逸出的光电子运动到A极，A、K之间的电压逐渐 增大，当K极逸出的动能最大的光电子恰好运动不到A极 时，两极之间的电压达到最大，即K、A之间产生了最大电 势差，此时阴极K的电势高于阳极A的电势，由动能定理！ ·28 有U=E,可得A,K间的最大电压为U=E,故B正确： 根据德布罗意波公式可得入射光子的波长入=么，故C错误： 力 由爱因斯坦光电效应方程有E=hv一W。=天一W0=Cp W。,则K极感光材料的逸出功Wo=Cp一Ek,故D正确. 9.BD氢原子核发生α衰变的过程动量守恒，则衰变产生的 α粒子与新核的动量等大反向，a粒子与新核都带正电，根 据左手定则可知两圆一定都沿逆时针方向转动，两圆一定 外切，故A错误，B正确；设a粒子和新核的质量分别为 m12,速度大小分别为1、2，电荷量分别为q192.&粒 子做圆周运动过程中洛伦兹力提供向心力91B= R ,则α粒子以及新核做圆周运动的半径分别为R1= g,R2=2静止的氡原子核由于衰变放出Q粒子而 生成一个新的原子核的过程动量守恒，则有m11=22 根据核反应质量数和电荷数守恒，可知新核的核电荷数为 得B=虫=84=42，故C错误； 84,质量教为218，联立可得R,91=2工 Q粒子做圆周运动的周期为T,= 下，新核做圆周运动的 ,综上可得T。=盟，可知a粒子第- 周期为T2=qB 次与新核碰撞时，新核转动84圈，α粒子转动109圈，故在 α粒子转动42圈之内，二者都不会相撞，故D正确. 实验题专练（一） 1.解析(1)由图乙中的an一ω图像可以得到的结论是：半径 一定时，增大转动的角速度，向心加速度增大； (2)根据a=rw可知，为了研究向心加速度和角速度的定量关 系，利用软件生成了图丙所示的图像，则横坐标应为； (3)根据a=r可知，图像斜率为手机尺寸r,则更换不同 大小的手机可对图丙中直线的斜率产生较大影响，故B正 确，A、C、D错误. 答案(1)增大(2)w2(3)B 2.解析()单摆完成全振动的次教n=N,1,所用时间为 2 ,因此单摆周期T=立，根据单摆周期公式T=2√任， 权 解得g=2L(N-1)2 2 (2)小球到达最低点的速度大小=是设景高点时，绳与 竖直方向的夹角为0，则有F1=mgcos0,最低点有F2一mg =m乙，由题可知F2一F=△F,根据机械能守恒定律有 mgL1-c0s0》=之m,联立△FL=号m 答案1)N-1D2是AFL=号md 3.解析(1)根据实验原理可知，图乙中b、c两点可以不在同 一高度处，图乙中橡皮筋2和3无需垂直，故A正确，B错 误；实验用橡皮筋的伸长量代表弹力，若橡皮筋规格不相 同，对实验有影响，故C错误；重物质量适量大些，可以减 小实验误差，故D正确； (2)根据等效替代原理，下端的细绳拴接（接，点为O)并悬 挂同一重物，使O点与O点重合： (3)作用效果是两次将结点拉到同一位置 答案(1)AD(2)使O点与O点重合(3)两次将结点 拉到同一位置