复习练案20 第一部分 专题六 第15讲 原子物理-【衡中学案】2026年高考物理二轮总复习提能训练

复习练案[20] 第一部分 专题六第15讲 原子物理 A组·基础巩固练 A光子的泼长为品 1.（2025·山东卷)在光电效应实验中，用频率和强度 B.该原子吸收光子后质量减少了E 都相同的单色光分别照射编号为12、3的金属，所得 遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能E的大 C.该原子吸收光子后德布罗意波长为 小关系正确的是 ( D.一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激 发态 3金属编号 6.(2025·浙江衢州期未)如图所示，氢原子在可见光 区的4条谱线H.、H、H,和H。分别对应氢原子从 -1 n=3、4、5、6能级向n=2能级的跃迁。下列说法正 确的是 6 Ele 8强 A.Ev >E>Ea B.E>E >Ek -0.85 C.Es Ek2 Ek D.Es Ek >E 1.51 2.(2025·海南卷)核反应方程中U+X→%Ba+ 8Kr+3n,则X是 ( 2 -3.40 A.He B.H H.Ha Hy Hs C.on D.0e A.谱线H。的波长比H。的长 B.一群处于n=4能级的氢原子只能辐射出2种可见 3.（2025·四川卷)某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝 光光子 宽约为3.5×10-0m的狭缝。下列粒子束穿过该多 C.照射同一单缝衍射装置，H。的中央明条纹比H 晶薄膜时，衍射现象最明显的是 ( 的窄 A.德布罗意波长约为7.9×10-3m的中子 D.照射同一金属板发生光电效应逸出光电子的动 B.德布罗意波长约为8.7×102m的质子 能，H。比H。的大 C.德布罗意波长约为2.6×10Ⅱm的氮分子 7.(2025·辽宁阜新期末)氢光谱在可见光的区域内有 D.德布罗意波长约为1.5×10-om的电子 4条谱线，按照在真空中波长由长到短的顺序，这4 4.（多选)(2025·黑吉辽蒙卷)某理论研究认为，1Mo 条谱线分别是H。、H、H,和H,它们都是氢原子的 原子核可能发生双B衰变，衰变方程为gMo→4Ru+ 电子从量子数n>2的可能轨道上跃迁到量子数n= ye。处于第二激发态的4Ru原子核先后辐射能量 2的轨道时所发出的光，下列判断错误的是() 分别为0.5908MeV和0.5395MeV的Y、Y2两光子 A.发出H。光的氢原子跃迁前的轨道量子数最大 后回到基态。下列说法正确的是 B.H,的光子能量大于H的光子能量 ( C.对于同一种玻璃，4种光中H.的折射率最小 A.A=100 D.对同一种金属，若H.能使它发生光电效应，H、 B.y=2 H、H。都可以使它发生光电效应 C.Y1的频率比Y2的大 D.Y,的波长比Y2的大 B组·综合提升练 5.(2025·重庆卷)在科学实验中可利用激光使原子减8.(2025·河南卷)由于宇宙射线的作用，在地球大气 速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个 层产生有铍的两种放射性同位素！Be和Be。测定不 沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激 同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研 发态，原子速度减小，动量变为p。普朗克常量为h, 究大气环境的变化。已知Be和9Be的半衰期分别 光速为c,则 约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品 222 中，研究人员发现Be和B的总原子个数经过10612.(2025·江苏南京期末)图甲为氢原子能级的示意 天后变为原来的子，则采集时该高度的大气中B© 图，大量氢原子从=4的能级向基态跃迁：图乙是 卢瑟福α粒子散射实验，则 () 和Be的原子个数比约为 EleV A.1:4 B.1:2 00 --0 C.3:4 D.1:1 -0.85 --1.54 a粒子 ①重金属核 9.(2025·陕晋青宁卷)我国首台拥有自主知识产权的 -3.4 场发射透射电镜TH一F120实现了超高分辨率成像， Q N 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 -13.6 速后，其德布罗意波长为入，若加速电压为10kV,不 甲 乙 考虑相对论效应，则其德布罗意波长为 ) A.这些氢原子在跃迁过程中能辐射出3种不同频 A.100入 B.10λ 率的电磁波 CIO D B.跃迁过程中电子的动能增大、电势能减小，动能 和电势能的和不变 10.(2025·广东卷)有甲、乙两种金属，甲的逸出功小 C.α粒子发生偏转的原因是受到原子核的核力作用 于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金 D.α粒子从Q到M的过程中，动能和电势能的和 属，只有甲发射光电子，其最大初动能为E:,下列说 不变 法正确的是 ( ) 13.（多选)(2025·浙江温州期未)图甲所示为氢原子 A.使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子 B.使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则 的能级图。一群处于第4能级的氢原子，会辐射出 不同频率的光，其中只有2种频率的光α、b可以让 其最大初动能小于E C.频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子 图乙所示光电管的阴极K发生光电效应。图丙为 D.频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则 α、b光单独照射K时产生的光电流随电压变化的关 其最大初动能小于E 系图。下列说法正确的是 11.(2025·广东深圳期中)如图为氢原子部分能级示 /eV 00----------- 0 光 意图。现有大量处于激发态=5能级的氢原子，向 -0.85 3 -1.51 较低能级跃迁时，会放出不同频率的光子。已知某 A 3 -3.4 锌板发生光电效应的逸出功为3.34eV,可见光的 P 光子能量范围介于1.63eV~3.10eV之间。下列 -13.6 电源 说法正确的是 乙 n EleV 0 6 -1.51 3.40 U U2 O 丙 A.a光的波长比b光的波长小 1 -13.6 B.用b光照射光电管时所逸出光电子的初动能都比 a光照射时的大 A.共有6种不同频率的光子放出 C.用同一双缝干涉装置进行实验，a光的干涉条纹 B.放出的所有光子中，有3种是可见光 C.放出的所有光子中，有6种可以使该锌板发生光 间距比b光的大 电效应 D.处于第2能级的氢原子可以吸收a光的光子并 D.放出的所有光子照射该锌板，逸出光电子初动能 发生电离 的最大值为9.71eV 223复习练案[20] A组·基础巩固练 1.B根据光电子最大初动能与遏制电压的关系E,= eU,根据图像有U2>Ua>U,故E2>Es>E;故 选B。 2.C根据质量数守恒和核电荷数守恒可知X是n。故 选C。 3.D当波通过尺寸与其波长相近的障碍物或狭缝时，会 发生明显的衍射现象。对于粒子而言，德布罗意波长入 决定了其波动性，衍射的明显程度通常与波长入和狭 缝宽度的比值相关，当分接近或大于1时，衍射现象非 常明显，则可知电子的衍射现象最明显。故选D。 4.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 Y,光子的能量大于Y2光子的能量，光子的能量公式8 =,波长入=二，可得Y,的频率大于Y的频率，Y,的 波长小于Y2的波长，C正确，D错误。故选ABC。 5.C光子能量公式为E-织解得波长入-答，A错误；原 子吸收光子后，能最塔加E,根据质能方程△m=号，质 量应增加而非减少，B错误；德布罗意波长公式为入= 冬，题目明确吸收后原子动量为，因此波长为分C正 确：吸收光子跃迁需光子能量严格等于能级差，波长更 长的光子能量更低(B'=凭<E）,无法满足跃迁条件， D错误。 6,B根据玻尔理论有△E=E。-E,=加=h无，可知跃迁 过程辐射光子能量越大，即能级差越大，波长越短，图 像可知谱线H。的光子能量比H。的大，故谱线H。的波 长比H的短，A错误：可见光的能量范围约为1.65~ 3.26eV,一群处于n=4能级的氢原子能辐射出C:=6 种光子，但在可见光范围内的只有两种（即从=4的 能级跃迁到n=2的能级，从n=3的能级跃迁到n=2 的能级)，故B正确；结合A选项分析可知H。的波长比 H。的长，故照射同一单缝衍射装置，H。的中央明条纹 比H。的宽，故C错误；结合A选项分析可知H,的光子 能量比H。的大，故H。的光子频率比H。的大，根据 E,=w-W。可知照射同一金属板发生光电效应逸出光 电子的最大初动能H。比H的大，但不是所有的光电 子的动能都比H的大，故D错误。 3 7.AH。对应跃迁前的量子数n=3,而H对应n=6,故 H的初始量子数并非最大，A错误；H(n=5→2)的能 级差大于H(n=42),光子能量E=c更大，B正确： 折射率与波长成反比，H。波长最长，折射率最小，C正 确；H。频率最低，若其能发生光电效应，更高频率的 H。、H、H。必然发生光电效应，D正确。故选A。 B组·综合提升练 8.B设采集时大气中有x个Be原子和y个Be原子，由 于Be的半衰期为139万年，故经过106天后9Be原子 的衰变个数可以忽略不计，B的半衰期为53天，故经 过106天后剩余数量为x·（3)广，故可得 x+y 解得于分放选B 9.C设电子经过电压加速后速度大小为v,由动能定理 得eU=。m,电子的动量大小为p=mw,电子的德布罗 意波长为入=么，联立解得入= h 三，因为U':U= /2meU 1 100:1,可解得入'=1O入，C正确，A,B,D错误。 10.B某频率的光不能使乙金属发生光电效应，说明此 光的频率小于乙金属的截止频率，则换用频率更小的 光不能发生光电效应，A错误；由光电效应方程E,= v-W。可知频率越大最大初动能越大，换用频率更小 的光最大初动能小于E,,B正确；频率不变则小于乙 金属的截止频率，不会发生光电效应，C错误；由E,= w-W。可知频率不变最大初动能不变，D错误。 11.B大量处于激发态n=5能级的氢原子向较低能级 跃迁时会放出5(5,1)=10种不同频率的光子，A错 2 误；根据能级跃迁满足E。-E.=w,可知共可产生 13.06eV、12.75eV、12.09eV、10.2eV、2.86eV、 2.55eV、1.89eV、0.97eV、0.66eV0.31eV十种能量 光子。因为人眼可见光的光子能量范围为1.63eV~ 3.10eV,故有3种是可见光，B正确；要想发生光电效 应，光子能量应该大于逸出功，即光子能量大于 3.34eV,结合B选项分析可知共有4种光子可以使该 锌板发生光电效应，C错误；根据E,=hw-W。可知 13.06eV能量光子照射该锌板，逸出光电子初动能最 大，且电子初动能最大值为E,=13.06eV-3.34eV= 9.72eV,D错误。 12.D大量氢原子从n=4的能级向基态跃迁能辐射出 C:=6中不同频率的电磁波，A错误；跃迁过程中电场 89