第3部分 10 选择题专练(十) 原子物理（Word讲义）-【金版新学案】2026年高考物理大二轮专题复习与测试（广东专版）

选择题专练(十)　原子物理 (时间：30分钟　满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题5分，共50分) 一、单项选择题 1.(2025·广东广州二模)太阳内部核反应产生的He可随太阳风送达月球表面，使月壤中He储量丰富。太阳内部核反应可表示为：HHH＋X；HHHe，则 A.X是质子 B.X是中子 C.①是β衰变 D.②是核聚变 答案：D 解析：反应①，根据核反应前、后质量数和电荷数守恒可知，X的电荷数为1，质量数为0，故X是正电子，该反应没有放出β粒子，不是β衰变，故A、B、C错误；反应②为核聚变反应，故D正确。故选D。 2.(2024·广东湛江二模)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。演示光电效应的实验装置如图甲所示，a、b、c三种光照射光电管得到的三条电流表与电压表示数之间的关系曲线如图乙所示，下列说法正确的是 A.若b光为绿光，则a光可能是紫光 B.a光照射光电管发出光电子的最大初动能小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能 C.单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子少 D.若用强度相同的a、b光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等 答案：B 解析：由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0及eUc＝Ek，解得eUc＝hν－W0，即光束照射同一块金属时只要遏止电压一样，入射光的频率就一样，遏止电压越大，入射光的频率越大，可知a光和c光的频率一样，且均小于b光的频率，而紫光的频率大于绿光的频率，若b光为绿光，则a光不可能是紫光，A错误；由题图乙可知Uc1＞Uc2，根据Ek＝eUc可知，a光照射光电管发出光电子的最大初动能小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能，B正确；对于a、c两束频率相同的光来说，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，饱和电流越大，则单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子多，C错误；对a、b两束不同频率的光来说，光强相同时单位时间内照射到光电管上的光子的总能量相等，因为b光的光子频率较高，每个光子的能量较大，所以单位时间内照射到光电管上的光子数较少，即单位时间内逸出的光电子数较少，D错误。 3.(2025·河南郑州三模)激光是原子受激辐射产生的光。当原子处于激发态E2时，若恰有能量hν＝E2－E1的光子从附近通过，在入射光的电磁场影响下，原子会跃迁到低能级E1，从而辐射出新光子。已知光速为c，普朗克常量为h，则新光子的 A.频率可能大于ν B.能量可能小于hν C.波长为 D.动量为 答案：D 解析：原子发生受激辐射，发出的光子的频率和振动情况都跟入射光子完全一样，故新光子的频率为ν，新光子的能量为hν，故A、B错误；根据ν＝，结合hν＝E2－E1，解得λ＝，故C错误；根据p＝，结合C项可得动量为p＝，故D正确。故选D。 4.(2025·江西萍乡三模)如图为氢原子能级图。赖曼系是指大量氢原子从激发态向基态跃迁时所产生的相应光谱。现有大量处于n＝5激发态的氢原子向低能级跃迁，若用跃迁时产生的赖曼系谱线去照射金属钨(逸出功4.54 eV)，则从钨表面逸出的光电子的最大初动能为 A.5.66 eV B.7.55 eV C.8.21 eV D.8.52 eV 答案：D 解析：处于n＝5激发态的氢原子向基态跃迁，产生的赖曼系谱线能量最高，根据玻尔理论可得E＝hν＝E5－E1＝－0.54 eV－(－13.6) eV＝13.06 eV，结合爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，代入数据解得从钨表面逸出的光电子的最大初动能为Ek＝8.52 eV。故选D。 5.(2025·四川内江三模)氢原子的能级图如图所示。大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29 eV的金属钠。下列说法正确的是 \ A.逸出光电子的最大初动能为12.09 eV B.从n＝3能级跃迁到n＝1能级放出的光子波长最长 C.用0.86 eV的光子照射，氢原子跃迁到n＝4激发态 D.有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应 答案：D 解析：大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，其中从n＝3能级跃迁到n＝1能级放出的光子能量最大，频率最大，波长最小，故B错误；从n＝3能级跃迁到n＝1能级放出的光子能量为hν＝E3－E1＝12.09 eV，根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子的最大初动能Ek＝hν－W0＝12.09 eV－2.29 eV＝9.8 eV，故A错误；根据E4－E3＝0.66 eV，可知用0.86 eV的光子照射，氢原子不可能跃迁到n＝4激发态，故C错误；大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29 eV的金属钠，根据E3－E1＝12.09 eV，E2－E1＝10.2 eV，E3－E2＝1.89 eV，可知有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应，故D正确。故选D。 6.(2025·重庆万州三模)中国参与全球最大“人造太阳”国际热核聚变实验堆(ITER)研制，它利用氘H和氚H聚变生成氦He并释放能量，则 A.核反应方程为HHHeH B.核反应方程为HHHen CH的比结合能比He的比结合能大 D.核聚变相比核裂变产能效率更低一些 答案：B 解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程为HHHen，故B正确，A错误；核反应的生成物比反应物稳定，所以H的比结合能比He的比结合能小，故C错误；核聚变相比核裂变产能效率更高，故D错误。故选B。 7.(2025·湖北黄石三模)用Cs作为放射源可以产生β射线，β射线可以用来测量板材的厚度，其工作原理是β射线透过被测物体产生的衰减与被测物体的厚度成正比Cs的衰变方程为CsBa＋X，已知Cs的半衰期为30年，下列说法正确的是 A.X为电子，由于原子核内没有电子，X由Cs的核外电子电离而来 B.β射线的穿透能力比α射线穿透能力强 C.若Cs以化合物Cs2O的形式存在，Cs的半衰期会变长 DCs的比结合能比Ba的比结合能大 答案：B 解析：衰变方程为CsBa＋X，由电荷数守恒和质量数守恒可知X为e，故X为电子，它由原子核内一个中子变成一个质子而来，故A错误；β射线的穿透能力比α射线穿透能力强，故B正确；半衰期是由放射性原子核自身内部结构决定，与其他因素无关，故C错误Cs自发衰变产生Ba，因此Cs更稳定，比结合能更大，故D错误。故选B。 二、多项选择题 8.(2024·广东深圳二模改编)某防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时，逸出的光电子在电路中产生电流，电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时，报警器响起。下列说法正确的是 A.若用红外光源代替紫外光源，该报警器不一定能正常工作 B.逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比 C.若用更强的同一频率紫外线照射阴极，光电流变大 D.若用更强的同一频率紫外线照射阴极，光电子的最大初动能增大 答案：AC 解析：由爱因斯坦光电效应方程知Ek＝hν－W0，紫外线频率大于红外线频率，该光敏材料截止频率未知，则不能确保红外线照射会发生光电效应，A正确；由爱因斯坦光电效应方程知，逸出光电子的最大初动能与照射光频率有关，但不成正比，B错误；光照强度越强，光电子越多，光电流越大，C正确；由爱因斯坦光电效应方程知，光电子的最大初动能只与光的频率有关，与光照强度无关，D错误。 9.(2025·湖北荆州三模)2025年3月，我国第一款碳14核电池，也是全球首款基于碳化硅半导体材料的C核电池“烛龙一号”工程样机研制成功，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破C核电池的能量来源于C衰变，已知C经历一次衰变的产物中有NC衰变半衰期为5 730年。下列说法正确的是 A.C衰变是α衰变 BC衰变产生β射线，β射线穿透能力比α射线强 C.一个新的C核电池，经过5 730年，其总质量不会变为原来的一半 D.高温高压下C的半衰期会变短 答案：BC 解析C衰变的方程式为CNe，是β衰变，故A错误；β射线穿透能力比α射线强，故B正确C衰变成了N，并没有直接消失，经过一个半衰期C衰变了一半，但总质量没减半，故C正确；半衰期只与原子核自身有关，与外界条件无关，故D错误。故选BC。 10.(2025·四川攀枝花三模)原子核的比结合能曲线如图所示，其中ΔE为结合能，A为核子数。根据该曲线，下列判断中正确的是 A.He核比O核更稳定 BLi核的结合能约为5.4 MeV C.两个H核结合成He核时释放能量 DAg核的结合能比U核的小 答案：CD 解析：由题图可知O核的比结合能比He更大，则O核比He更稳定，A错误；由题图可知Li核的比结合能约为5.4 MeV，结合能需要再乘以6，B错误；两个H核结合成He核时，因He核比结合能比H核更大，可知释放能量，C正确Ag核的比结合能比U核的大，但是U核的核子数量比Ag核多，结合题图可知Ag核的结合能比U核的小，D正确。故选CD。 学科网（北京）股份有限公司 $