2027届高考物理一轮复习专项训练-第十六章　原子结构与原子核

原子结构

(分值：20分)

1~4题每题5分

1.(2025·北京市通州区一模)如图所示为玻尔模型中氢原子能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光。下列关于这群氢原子的发射光谱的说法中，正确的是(　　)

A.是连续谱

B.最多有3种频率

C.波长最长的是从n=4能级跃迁到n=1能级所发出的光

D.只有3种不同频率的光能使逸出功为3.34 eV的锌板发生光电效应

2.(2026·福建南平市检测)氢原子核外电子可在不同的轨道围绕原子核高速旋转。取无穷远处为零电势能点，氢原子核外电子在半径为r的轨道上电势能Ep=-，e为电子电荷量，k为静电力常量。如图所示，氢原子核外电子从半径为r1的轨道1跃迁到半径为r2的轨道2，需要吸收的能量为E，则(　　)

A.E=-)

B.E=ke2(-)

C.E=-)

D.E=2ke2(-)

3.(多选)(2025·重庆市北碚区模拟)巴耳末系是指氢原子从n=3，4，5，6能级跃迁到n=2能级时发出的光谱线系，如图甲所示。图乙中给出了巴耳末谱线对应的波长，其中Hα、Hβ、Hγ谱线均在可见光区，可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，则下列说法正确的是(　　)

A.Hα谱线对应光子的能量大于Hβ谱线对应光子的能量

B.Hβ、Hγ谱线分别用于同一套双缝干涉仪器，屏上观察到的Hβ谱线的条纹间宽更大

C.巴耳末系可见光区的三条谱线中，Hα谱线在水中传播速度最大

D.Hγ谱系的光照射逸出功为4.56 eV的钨，能发生光电效应现象

4.(多选)(2025·浙江金华市三模)一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为νa和νb的光能使它发生光电效应。分别用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是(　　)

A.图甲中，这群氢原子向低能级跃迁一共发出6种不同频率的光

B.图乙中，用频率νb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大

C.图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09 eV

D.a光和b光照射K极产生的光电子的德布罗意波长，必有a大于b

原子核

(分值：30分)

1~5题每题6分

1.(2025·河北省A9联盟联考三模)钴60(Co)是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年。它发生β衰变变成镍60(Ni)同时放出能量高达315 keV 的高速电子和两束γ射线。钴60的应用非常广泛，几乎遍及各行各业。在农业上，常用于辐射育种、食品辐射保藏与保鲜等；在工业上，常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物以及自动控制等；在医学上，常用于人体肿瘤的放射治疗。关于钴60，下列说法正确的是(　　)

A.钴60的氧化物中的钴半衰期比其单质钴的半衰期要小

B.钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收

C.发生β衰变的衰变方程为 CoNie

D.5 g钴60经过10.54年全部发生衰变

2.(2025·浙江温州市三模)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1 000秒的等离子体运行。该装置内部发生的核反应方程为HHHe+X，此反应会释放核能，伴随γ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

BHe的比结合能小于H的比结合能

C.核聚变反应所释放的γ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.某种原子核X经过一系列的衰变变成原子核Y，衰变过程中质量数与中子数的关系图像如图所示，下列说法正确的是(　　)

A.X比Y更稳定

B.X的质子数比Y多23个

C.X变成Y经历了6次α衰变，8次β衰变

D.X经过1次α衰变形成新元素的中子数与质子数的差值为54

4.(2026·江西省赣抚吉十二校联考)钇90具有放射性，其原子核Y发生β衰变后能生成无辐射的Zr(锆90)。t=0时钇90的质量为m0，经时间t后剩余钇90的质量为m，其-t图线如图所示。已知光在真空中的速度为c，下列说法正确的是(　　)

A.Zr中的Z=38

B.若=，则t=192.3 h

C.Y的比结合能大于Zr的比结合能

D.质量为m0的钇90在时间t内放出的核能为(m0-m)c2