假期作业7 原子结构和波粒二象性、原子核-【创新大课堂·暑假作业】2025-2026学年高二物理快乐假期讲练测

第一部分 假期作业七 假期作业七 原子结构和波粒二象性、原子核 …。练基础题o… 知识点三氢原子光谱和玻尔原子模型 3.如图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处 知识点一 普朗克黑体辐射理论及光电 于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程 效应 中向外发出光子，下列说法正确的是() 1.很多商店装有光电池电子眼探测设备，当顾 eV 0 客到来时，门会自动打开.这种设备的原理： -0.85 是：当光的强度发生变化时，传感器产生的： 3 -1.5l -3.40 电流大小发生改变，这是光电效应的一种应 用.若始终能够发生光电效应，则下列说法 -13.6 正确的是 A.这群氢原子最多能发出4种频率不同的 A.入射光的强度一定时，波长越长，单位时 光子 间内逸出的光电子越多 B.这群氢原子发出的光子中，从n=4跃迁 B.入射光的强度越大，光电子的最大初动能： 到n=1所发出的光子波长最长 一定越大 C.氢原子向较低能级跃迁时，核外电子动能 C.光电子的最大初动能越大，光电子形成的： 减小，电势能增大 电流强度一定越大 D.用这些光照射逸出功为2.49eV的金属 D.用同一单色光照射光电管，单位时间内逸： 钠，金属钠表面所发出的光电子的最大初 出的光电子数越多，光电子的最大初动能 动能为10.26eV 越大 知识点四 粒子的波动性和量子力学的 知识点二原子核是结构模型 建立 2.许多物理学家的科学研究推动了人类文明4.电子显微镜与光学显微 的进程.如图是科学史上一个著名的实验，： 镜相比具有更高的分辨 M N于 以下说法正确的是 ( ) 率，其原因是电子比可见 喷雾器 光的波动性弱.在电子显 油滴 微镜中，电子通过“静电透镜”实现会聚或发 Eg 散.如图所示，某静电透镜区域的等势面为图 Y mg 中虚线，其中M、N两点电势的关系为PM A.此实验是库仑测量油滴电荷量的实验 N.现有一束正电子经电压U加速后，从M B.此实验是法拉第测量电子电荷量的实验 点沿垂直虚线的方向进入“透镜”电场，正电子 C.通过此油滴实验直接测定了元电荷的 运动过程中仅受电场力作用，最终穿过小孔 数值 下列说法正确的是 () D.通过多次实验测量，发现油滴所带的电荷 A.进入“透镜”电场后正电子可能经过N点 量虽不相同，但都是某个最小电荷量的整 B.从进入“透镜”电场至穿过小孔的过程中， 数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷 电场力对正电子做负功 23 高二物理每日一练·练出好成绩 C.加速后的正电子，其物质波波长大于可见： C.阝衰变中产生的B射线是原子核外电子挣 光波长 脱原子核束缚后形成的 D.保持加速电压U不变，将正电子换成质 D.核反应14N+He→1O+H属于a衰变 子，加速后质子的物质波波长小于原正电 子的物质波波长 …0练高考题0… 知识点五原子核的组成 8.(2023·新课标卷)铯原子基态的两个超精细 5.U俘获一个慢中子后发生裂变反应可以 、 能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率， 有多种方式，其中一种可表示为：2U十n 铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10一5 →Sr+1Xe十3n(x,y待求)，则核反应方 €V,跃迁发射的光子的频率量级为（普朗克常 程中Sr的中子数为 ( ) 量h=6.63×10-34J·s,元电荷e=1.60× A.38 B.56 C.65 D.94 知识点六放射性元素的衰变 10-19C) ( 6.(多选)如图所示，某放射性元素的原子核静 A.103 Hz B.105 Hz 止在P点，该原子核发生衰变后，放出一个 C.109 Hz D.1012Hz 氨核(H)和一个新核，它们速度方向与磁9.（多选）(2023·浙江·高考真题)氢原子从 场方向垂直，其轨迹均为圆弧，半径之比为 高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的 45：1,重力、阻力和氦核与新核间的库仑力 可见光，其光谱如图1所示.氢原子从能级6 均不计.下列说法不正确的是 ( 跃迁到能级2产生可见光I,从能级3跃迁 ×××X A 到能级2产生可见光Ⅱ.用同一双缝干涉装 X X 置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图 ×p× × 3所示的干涉条纹.用两种光分别照射如图 4所示的实验装置，都能产生光电效应.下列 A.放射性元素原子核的电荷数是90 说法正确的是 B.可能的核反应方程为2U→2Th十He Hs Hy Ha H K C.氦核和新核动量大小之比是1：45 真空 D.衰变前核的质量等于衰变后氦核和新核 图1 的总质量 ammm a P 图2 知识点七核力与结合能 7.(多选)下列关于原子物理相关知识说法正 图3 图4 确的是 ( ) A.图1中的H。对应的是I A.在裂变反应2U十n→磐Kr+1Ba十 B.图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ 3}n中，钡核的平均结合能比轴核的平均； 结合能大 C.I的光子动量大于Ⅱ的光子动量 B.放射性元素铀的半衰期为138天，100g: D.P向a移动，电流表示数为零时I对应的 的铀经过276天，还剩有25g的轴未衰变 电压表示数比Ⅱ的大 024 第一部分 假期作业七 0 练综合题 【解题指导】 由图线直接（间接）得 10.如图所示，光电管的阴极K用 图像名称 图线形状 到的物理量 某种金属制成，闭合开关S,用 ①截止频率vc:图线 发光功率为P的激光光源直接 与v轴交点的横坐标 最大初动 照射阴极K时，产生了光电流.移动变阻器 ②逸出功W。:图线与 能Ek与入 Ek轴交点的纵坐标 的滑片，当光电流恰为零时，电压表的示数 射光频率v 0 的绝对值，即W。= 的关系图 为U,已知该金属的逸出功为W。,普朗克 -E -E=E 常量为h,电子电荷量为e,真空中的光速为 ③普朗克常量h:图 线的斜率，即h=k c,求： (1)激光在真空中的波长入； ①遏止电压Uc:图线 入射光颜 与横轴的交点的横 (2)激光光源单位时间内产生的光子数N. 色相同、强 坐标 度不同时， 黄光（强） 光) ②饱和电流Im:电流 光电流与 的最大值 电压的关 ③最大初动能：Ek 系图线 -eUc 入射光颜 ①遏止电压U、Uc2 色不同时， 黄光（强） ②饱和电流 光电流与 一黄光（弱） ③最大初动能Ek 电压的关 系图线 eUel Ek2=eUe2 ①截止频率vc:图线 与横轴交点的横坐标 ②遏止电压Uc:随入 遏止电压 U U。与入射 射光频率的增大而 0 经典再现 光频率v 增大 ③普朗克常量h:等 的关 题点一光电效应图像问题 0 于图线的斜率与电子 图线 电荷量的乘积，即h= 例T(多选)在做光电效应 ke(注：此时两极之间 的实验时，某金属被光照射 接反向电压) 发生了光电效应，实验测得 解析 依据光电效应方程Ek=hv一W。可 光电子的最大初动能Ek与人射光的频率) 知，当Ek=0时，=，即Ek一？图像中横 坐标轴的截距在数值上等于金属的截止频 的关系如图所示，由实验图线可求出( A.该金属的截止频率 率，A正确，图线的斜率=k,可见图线 V-Ve B.普朗克常量 的斜率在数值上等于普朗克常量，B正确.根 据图像，假设图线的延长线与Ek轴的交点 C.该金属的逸出功 为C,其藏距大小为W。,有=W0,而=， D.单位时间内逸出的光电子数 25 高二物理每日一练·练出好成绩 所以，Wo=he,即Ek一v图像中纵坐标轴的： 【解题指导】计算核能的常用方法 截距在数值上等于金属的逸出功，C正确！ (1)根据爱因斯坦质能方程△E=△mc2计 答案ABC 算核能 题点二动量守恒定律和能量守恒定律在 (2)根据1u相当于931.5MeV能量来 核反应中的应用 计算。 例2（多选）一个铍原子核(B)俘获一个核 (3)在无光子辐射的情况下，核反应中释放 外电子（通常是最靠近原子核的K壳层的电 的核能全部转化为生成的新核和新粒子的 子)后发生衰变，生成一个锂核(31)，并放出一 动能 个不带电的质量接近零的中微子ve,人们把这 解析反应方程为Be十_9e→Li十v。,根据 种衰变称为“K俘获”.静止的铍核发生了“K俘 质量数和电荷数守恒可知中微子的质量数和 获”，其核反应方程为Be十_9e→Ii十ve.已知 电荷数均为零，A正确；根据质能方程，质量 铍原子的质量为Me=7.016929u,锂原子的 减少△m=(7.016929u+me-7.016004)× 质量为M:=7.016004u,1u相当于9.31× 9.31×10MeV>0.86MeV,为释放的核能， l02MeV.下列说法正确的是 ( ) 不是锂核获得的动能，B错误；衰变过程中动 A.中微子的质量数和电荷数均为零 量守恒，故中微子与锂核(I)的动量之和等 B.锂核(Li)获得的动能约为0.86MeV 于反应前电子的动量，C正确；由于反应过程 C.中微子与锂核(Li)的动量之和等于反应 中存在质量亏损，所以中微子与锂核(3Ii)的 前电子的动量 能量之和与反应前电子的能量不相等，D D.中微子与锂核(I)的能量之和等于反应 错误」 前电子的能量 答案AC 0260参考答案与详解 对gpg1,Vg不变，则Tg1 荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷.故 相矛盾，假设不 Q=0 W2=0,AUg=0 选D.] 成立 !3.D[A一群氢原子处于n=4的激发态，可能发出不同 假设升温后，弹簧伸长，则 频率的光子种数C=4X(41山=6，故A错误：B.因为 对g、巾g了，Vg,则Tg刀 2 相矛盾，假设不 n=4和n=3间能级差最小，所以从n=4跃迁到n=3 Q=0 Wg<0.AUg<0 发出的光子频率最小，波长最长.故B错误；C,氢原子从 成立 高能级向低能级跃迁时，电子的轨道半径减小，原子能 因此弹簧只能压缩，则 月三，>4-T1假成成点 量减小，根格人二-m可知动能增大，则电势能成 Q-0 lp&i 小，故C错误；D.从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量 对活塞受力分祈可知pS=pS=PgS十F弹，则压强关 最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大， 系满足pf=ph>pg,由理想气体状态方程bV=T可 光子能量最大值为13.6eV-0.85eV=12.75eV,根据 学岁兴兴 光电效应方程得Ekm=hw-Wo=12.75eV-2.49eV= 10.26eV,故D正确.故选D.] 又Vr>Vg,Vr>Vh,则Tf>Tg,Tf>T,BC错.] :4.D[A.进入“透镜”电场后正电子受到的电场力与电 10.解析(1)网箱材料和铸铁快的总质量n=10t十！ 场方向相同，由图中等势面可知，正电子应斜向上穿过 20t=30t=3×104kg,网箱静止在海水中，整个装置 小孔，不会经过N点，故A错误；B.正电子从进入“透 受到的浮力等于它的总重力，即F浮=G=mg=3X! 镜”电场至穿过小孔的过程中，从电势高的位置运动到 104×10N=3×105N,根据阿基米德原理V排= 电势低的位置，且正电子带正电，故电场力对正电子做 P海水g1X103X10m3=30m3,空心圆柱体排开水的 F浮 3×105 正功，故B错误；C.由题意可知，电子比可见光的波动 性弱，即电子的波长小于可见光波长，结合物质波波长 体积V排=V排-Va=30m3-6m3=24m3,空心圆柱 表达式入=么，可知加速后的正电子，其物质波波长变 体内海水的体积V海水=15×2m3-24m3=6m3,空 心圆柱体内海水的高度=V海水=3m,空心圆柱体内 小，故加速后的正电子，其物质波波长肯定小于可见光 S 波长，故C错误；D.正电子经过加速电场后，由动能定 气体的压强p=1.0×105Pa+(15-3)×10×103Pa= 理可得U=专m2,解得正电子动量为力=mm= 2.2×105Pa; (2)假设既没有放气也没有充气，根据波意耳定律可 √2gmU,正电子的物质波波长为入=么=h云，保 pW√2gmU 得poV=p1V,其中V=16×2m2=32m2,V=13× 持加速电压U不变，将正电子换成质子，由于质子电荷 2m2=26m2,解得p1≈1.23X105Pa,比较可知p1< 量与正电子电荷量相等，质子质量大于正电子质量，可 力，可知需要通过气阀向空心圆柱体充气； 知加速后质子的物质波波长小于原正电子的物质波波 (3)设充入的体积为V”,根据波意耳定律po(V十V”)= 长，故D正确.故选D.] pV',解得V"=25.2m3. 5.B[根据质量数守恒和电荷数守恒可得235十1=y+ 答案(1)2.2×105Pa(2)充气(3)25.2m3 139十3,92=x十54，解得x=38,y=94,所以该核反应 假期作业七 方程中Sr的中子数为之=y-x=56,故选B.] ·6.ACD[C.由于放出氨核(He)和新核的过程中，系统 1.A[A.入射光的强度一定时，波长越长，频率越小，由 的动量守恒，则有m急v意=m新V新，所以氦核和新核动 ε=hv可知，单个光子的能量越小，则单位时间内照射！ 量大小之比是1：1，故C错误，满足题意要求；AB.由 到金属板上的光子数越多，逸出的光电子越多，故A正 于放出的氦核(He)和新核在磁场中做匀速圆周运 确；BD.由光电效应方程Ek=hy一W。可知，光电子的 最大初动能只与入射光的频率和金属的逸出功有关， 动，根播洛伦装力挺供向心力有nB=四安·解得R 故BD错误；C,光电子形成的电流强度与入射光的强： 度和频率有光，和最大初动能无关，故C错误.故 品则它们的轨道半径与它们所带的电符盘或反北，所 选A.] 以有9意：q新=1：45，则新核所带的电荷数为90，由 2.D[题图为密立根油滴实验的示意图，密立根通过油！ 于核反应过程电荷数守恒、质量数守恒，则放射性元素 滴实验直接测定了油滴的电荷量，通过多次实验测量，： 原子核的电荷数是92，所以可能的核反应方程为U 发现油滴所带的电荷量虽不相同，但都是某个最小电： →2酷Th十He,故A错误，满足题意要求；B正确，不满 063 高二物理每日一练·练出好成绩 足题意要求；D,因为衰变过程有能量释放，所以衰变前： 为u=二-22,4km/h=33.6km/h,选项D正确.故 核的质量大于衰变后氨核和新核的总质量，故D错误，！ t 2 满足题意要求.故选ACD.] 选D.」 7.AB[A.在裂变反应2U十n→器Kr+器Ba+3n,2.AC[A.设1=1s,则这两秒内的平均速度为u- 中放出核能，钡核比铀核更稳定，则钡核的平均结合能！ 比铀核的平均结合能大，故选项A正确：B.放射性元素 32十2.5m/s=2.25m/s,故A正确；B,某段 2t 轴的半衰期为138天，100g的铀经过276天，即两个半： 时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则第3s 112 衰期，还剩有m=100×(2)g=25g,的钠未衰变，选 末的瞬时速度等于3~4s内的平均速度，为2.25m/s, 故B错误；CD.根据△x=at2得，质点的加速度为a= 项B正确；C.B衰变中产生的B射线是原子核内的中子： 转化为质子时放出的电子，选项C错误；D.核反应 4x3=0.5m/s2,故C正确，D错误.故选AC.] 2 N十He→O十H属于原子核的人工转变方程，选！3.ABC[A.根据速度与时间图像的图形面积表示位移， 项D错误.故选AB.] 当物体在0一t0这段时间内做匀加速直线运动时，其位 8.C[由跃迁理论可知，跃迁发射的光子能量等于发生 移等于20，图甲中，物体在0一6这段时间内微加速 跃迁的两能级的能量差，即△E=h,解得0=△E- h 度逐渐减小的加速运动，则由图像面积，可知其位移大 105×1.6×10-19 6.63×1034 Hz≈2.4×109Hz,故跃迁发射的！ 于分o,所以A正确：B根搭=2a,可知，图乙中， 光子的频率量级为10°Hz,C正确.] 格张的加建定为a=子=子×号mg=05m/3,所 9.CD[根据题意可知，氢原子发生能级跃迁时，由公式！ 以B正确；C.根据△v=a△t,可知，图丙中，阴影面积表 可得Enm一En=h=c可知，可见光I的频率大，波长 入 示t1一t2时间内物体的速度变化量，所以C正确；D.根 小，可见光Ⅱ的频率小，波长大.A.可知，图1中的H。 据r=t计合ai,变形有子=0十a1,可知 对应的是可见光Ⅱ，故A错误：B.由公式有，千涉条纹 一5m/s,a=10m/s2,t=3s时物体的瞬时速度为v3= 间距为△r=入子，由图可知，图2中间距较小，则波长 vo十at3=-5+10×3(m/s)=25m/s,所以D错误；故 选ABC.] 较小，对应的是可见光I,故B错误：C.根据题意，由公 4.B[根据题意，由对称性可知，苹果上升的时间和下降 式可得，光子动量为力但-会可知，I的光子动量 的时间相等，均为号，取向上为正方向，A根据公式 大于Ⅱ的光子动量，故C正确；D.根据光电效应方程及 动能定理可得eLU=hv一W。可知，频率越大，遏止电压： x=0十a可得，羊果运动的位移与时间的关系式 越大，则P向a移动，电流表示数为零时I对应的电压 表示数比Ⅱ的大，故D正确.故选CD. 为=1一名2，则一1图豫为开口向下的抛物线， 10.解析1)由光电效应方程E=h0一Wo0=会，由功 故A错误；B.根据公式v=0十at可得，苹果运动的速 度与时间的关系式为v=0一gt,则v一t图像为向下倾 能定理一U=0一Ek,联立求得入=cU十W hc 斜的直线，故B正确；CD.苹果整个运动过程中，只受重 力，加速度一直为重力加速度，则合力F和加速度a不 (2)由N-PX1,共中任（或者写成=U叶w,…】 随时间变化，故CD错误.故选B.] 5.C[A.托架倾斜过程中汽车有相对托架向下滑动的 P 解得N=eU+w) 趋势，故A错误；B.挡板对汽车的支持力平行斜面向 hc P 上，根据A选项分析可知托架对汽车的摩擦力平行斜 答案(1) eU+Wo (2).U+Wo 面向上，两个力的方向相同，故B错误；C.托架倾斜过 程中托架对汽车的支持力始终垂直斜面向上，托架倾 假期作业八 斜过程中托架对汽车的支持力方向不断变化，故C正 1.D[A.线路长约22.4km,指的是地铁运行的路程，选： 确；D.由弹力产生的条件可知托架受到的压力是由于 项A错误；B.全程运行过程中，当研究列车运行速度！汽车发生形变产生的，故D错误，故选C.] 时，列车能视为质点，选项B错误；C.80km/h指的是：6.AD[AB.对小球受力分析，由平衡条件可知，水平方 瞬时速度大小，选项C错误；D.列车运行的平均速率约！向上有Fcos60°=Frcos30°，竖直方向上有Fsin60°= 0640