新高考浙江版2025届高考物理一轮总复习训练小题增分特训13波粒二象性和原子物理(人教版)

这是一份新高考浙江版2025届高考物理一轮总复习训练小题增分特训13波粒二象性和原子物理(人教版)，共7页。试卷主要包含了下列说法正确的是，关于原子物理,下列说法正确的是，下列说法不正确的是，8×103 kgB等内容，欢迎下载使用。

A.普朗克通过对黑体辐射的研究,提出光子的概念
B.爱因斯坦通过对光电效应的研究,提出了能量子的概念
C.德布罗意运用类比、对称的思想,提出了物质波的概念
D.奥斯特通过研究电流对小磁针的作用力,提出了场的概念
2.(2023浙江东阳三模)关于原子物理,下列说法正确的是( )
A.普朗克提出了原子核外电子轨道量子化,并成功解释了氢原子光谱
B.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C.衰变方程PuX+Y中Pu发生的是α衰变,α射线具有极强的穿透能力
D.根据核反应方程CNe,可知N核的比结合能比C核的比结合能大
3.(2023浙江Z20名校协作体二模)下列说法不正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A.甲图是核反应堆示意图,它是通过可控的链式反应实现核能的释放,链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程
B.乙图是光电流与电压的关系图,由图可知a、c两束光的频率相等且小于b光的频率
C.丙图是原子核的比结合能图,由图可知不同原子核的比结合能是不一样的,中等大小的核比结合能最大,这些核最稳定
D.丁图是中子的转化示意图,强相互作用是引起中子—质子转变的原因
4.(2023浙江诸暨一模)锝-99m(Tc-99m,m代表亚稳态同位素)是一种广泛使用的核医药物,可用于甲状腺、骨骼、心肌、脑部等扫描检查。如图所示,铀核分裂得到的钼-99(M-99)衰变成锝-99m,其反应方程为Tc+X+为不带电荷且质量非常小或近乎零的反微中子),接着将锝-99m取出,并由注射或口服等方法送入人体内,在特定器官或组织发生衰变,其反应方程为TcTc+γ,释放出γ射线作为医学检测分析的讯号。下列有关此核医药物的叙述正确的是( )
A.Tc和Tc两者具有不同的化学性质
B.M-99衰变成Tc-99m过程中产生的X是电子
C.Tc-99m衰变半衰期越长,医学检测分析效果越明显
D.γ射线为核外电子从高能级向低能级跃迁时放射的光子
5.(2023浙江温州三模)如图所示,分别用a、b两束单色光照射阴极K均可产生光电流。调节滑片P,当光电流恰好减小到零时,对应的电压表示数分别为Ua、Ub,已知UaA.a光比b光弱
B.a光光子动量大于b光光子动量
C.经过同一双缝干涉装置得到的图样,a光条纹间距小
D.若a、b两束单色光都从同一玻璃砖射向空气,a光发生全反射的临界角大
6.(2023浙江嘉兴二模)太阳内部核聚变反应产生的能量向太空辐射,太阳辐射在到达地面之前会经过厚厚的大气层并损失近50%的能量。现测得单位时间内地球表面正对太阳光的单位面积上吸收的太阳辐射约为1.4×103 J/(m2·s)。已知日地距离为1.5×108 km,则太阳每秒钟因辐射而亏损的质量约为( )
A.8.8×103 kgB.6.6×105 kg
C.2.2×107 kgD.8.8×109 kg
7.(2023浙江Z20名校联盟三模)玉兔二号月球车在太阳光照射不到时,由同位素Pu电池为其保暖供电Pu衰变时生成U原子核,同时产生γ射线,已知Pu半衰期为88年,则( )
A.这个衰变是α衰变
B.γ射线是Pu原子核跃迁产生的
CU原子核的比结合能小于Pu原子核的比结合能
D.16个Pu原子核经过176年后,一定生成12个U原子核
8.(多选)(2023浙江温州一模)核裂变其中一种典型的核反应方程是nBaKr+aX,X是某种粒子,a是X粒子的个数,用mU、mBa、mKr分别表示BaKr核的质量,反应中释放的核能为ΔE,c为真空中的光速。关于该核反应,下列说法正确的是( )
A.X为中子,a=3
B.X粒子的质量为+mBa+mKr-mU
CU的比结合能比Ba和Kr的都小
D.可利用普通水作为慢化剂减慢裂变反应速度
9.(多选)(2023浙江嘉兴一模)我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案:如果静止原子核Be俘获核外K层电子e,可生成一个新原子核X,并放出中微子νe,即BeeXνe,根据核反应后原子核X的动能和动量,可以间接测量中微子的能量和动量,进而确定中微子的存在。若原子核X的半衰期为T0,平均核子质量大于Be,则( )
A.X是Li
B.X的比结合能小于Be
C.中微子νe的能量由质子数减少转变而来
D.经过2T0时间,现有的原子核X全部衰变
10.(多选)(2023浙江台州二模)一个静止的铀核U经α衰变后产生一个新核X,已知U、XHe的原子质量分别为232.037 2 u、228.028 7 u、4.002 6 u,1 u相当于931.5 MeV的能量,则( )
A.新核的中子数为90
B.释放出的核能约为5.5 MeV
C.反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和
D.若释放的核能全部转化为动能,则新核X的动能约为0.1 MeV
11.(多选)(2023浙江台州二模)如图乙所示,一束复色光从空气射向一个球状水滴后被分成了a、b两束单色光,分别将这两束单色光射向图甲所示的装置,仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置,当电流表示数恰为零时,电压表示数为Uc。已知该种金属的截止频率为ν0,电子电荷量的绝对值为e,普朗克常量为h,下列说法正确的是( )
A.a光在玻璃中的传播速度比b光小
B.b光的光子能量为hν0+eUc
C.保持光强不变,滑片P由图甲所示位置向左移,电流表示数变大
D.用同一双缝做光的干涉实验,a光产生的干涉条纹间距比b光的大
12.霓虹灯发光原理是不同气体原子从高能级向低能级跃迁时发出能量各异的光子而呈现五颜六色,如图为氢原子的能级示意图,已知可见光光子能量范围为1.63~3.11 eV,若一群氢原子处于n=4能级,则下列说法正确的是( )
A.这群氢原子自发跃迁时能辐射出6种不同频率的可见光
B.氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁过程中发出的光为可见光
C.辐射出的光中从n=2能级跃迁到n=1能级发出光的频率最大
D.用氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁过程中发出的光照射逸出功为3.2 eV的金属钙,不能使金属钙发生光电效应
参考答案
小题增分特训(十三) 波粒二象性和原子物理
1.C 解析 普朗克通过对黑体辐射的研究,第一次提出了量子理论的观点,提出了能量子的概念,而爱因斯坦通过对光电效应现象的研究,提出了光子的概念,故A、B错误;德布罗意运用类比、对称的思想首先提出了物质波的猜想,电子衍射实验证实了他的猜想,故C正确;奥斯特发现电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应,法拉第最早提出了场的概念,故D错误。
2.D 解析 玻尔提出了原子核外电子轨道量子化,并成功解释了氢原子光谱,故A错误;β衰变所释放的电子是原子核内中子转化为质子和电子形成的,故B错误;根据衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒,可知衰变方程PuX+Y中Pu发生的是α衰变,α射线具有极强的电离能力,但穿透能力较弱,故C错误;根据核反应方程CNe,反应过程释放能量,N核比C核稳定,则N核的比结合能比C核的比结合能大,故D正确。
3.D 解析 链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代又一代持续下去的过程,故A正确;根据eUc=hν-W0可知入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越大,乙图中a、c两束光的遏止电压相等且小于b光的遏止电压,所以a、c两束光的频率相等且小于b光的频率,故B正确;不同原子核的比结合能不同,中等大小的核的比结合能最大,这些核最稳定,故C正确;丁图是中子的转化示意图,弱相互作用是引起β衰变的原因,故D错误。
4.B 解析 Tc和Tc为同位素,因此两者的化学性质相同,故A错误;由衰变方程MTc+X+,根据衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒,可知其衰变产物X是电子,故B正确;Tc-99m衰变半衰期越长,则其衰变产生的γ射线就越微弱,医学检测分析效果越不明显,故C错误;Tc-99m衰变为β衰变,而β衰变是原子核内的中子生成质子的同时产生电子,并伴随有能量的产生,即γ射线的产生,因此γ射线为原子核内部所产生的,故D错误。
5.D 解析 根据题意可知,a光的遏止电压小于b光的遏止电压,根据动能定理,结合爱因斯坦光电效应方程可知eUc=hν-W0=h-W0,可得νa<νb,λa>λb。根据已知条件只能判断两者的频率关系,无法判断光束的强弱关系,故A错误;a光的频率小,则波长大,根据p=可知,a光光子的动量小于b光光子的动量,故B错误;根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ,因为a光的波长大于b光的波长,所以经过同一双缝干涉装置得到的图样,a光条纹间距大,故C错误;光的频率越大,折射率越大,根据临界角公式sinC=可知,若a、b两束单色光都从同一玻璃砖射向空气,a光发生全反射的临界角大,故D正确。
6.D 解析 根据题意可知,1s内到达地面1m2面积上的能量为E1=1.4×103J,太阳每秒钟辐射到以日地距离为半径的球面上的总能量为E=E1×4πR2=1.4×103×4×3.14×(1.5×J=3.9564×1026J,而太阳辐射在到达地面之前会经过厚厚的大气层并损失近50%的能量,则可知太阳每秒实际辐射出的总能量为E总=2E=7.9128×1026J,由爱因斯坦的质能方程可知每秒钟太阳损失的质量约为Δm==8.8×109kg,故选D。
7.A 解析 根据质量数守恒和电荷数守恒Pu衰变时放出的粒子为He,则这个衰变是α衰变,故A正确;γ射线是原子核发生α衰变时产生的能量以光子的形式释放,故B错误;衰变过程释放能量,生成物比反应物稳定,则U的比结合能大于Pu的比结合能,故C错误;半衰期是对大量原子核的统计数据,对少量的原子核不适用,故D错误。
8.AC 解析 由电荷数守恒、质量数守恒可知核反应方程为nBaKr+n,故X为中子,a=3,故A正确;由题意知,核反应过程中的质量亏损Δm=mU-mBa-mKr-2mX,由质能方程可知,释放的核能ΔE=(mU-mBa-mKr-2mX)c2,可得X粒子的质量为mX=,故B错误;核裂变过程释放能量,比结合能变大,则U的比结合能比Ba和Kr的都小,故C正确;慢化剂降低中子的速度,使快中子变成慢中子,常用的慢化剂有石墨、重水和普通水,故D错误。
9.AB 解析 根据题中核反应方程,结合质量数守恒和电荷数守恒可得X的质量数和电荷数分别为A=7-0=7,Z=4-1=3,故A正确;X与Be质量数相同,而X的平均核子质量大于Be,根据质能方程可知Be的结合能更大,由于二者核子数相同,都为7,因此Be的比结合能更大,故B正确;由核反应方程可知,中微子νe的能量是一个质子与一个电子结合转变成一个中子而得到的,故C错误;经过2T0时间,只剩下现有原子核X的未衰变,故D错误。
10.BD 解析 核反应过程质子数和质量数守恒,新核的质子数为Z=92-2=90,质量数为A=232-4=228,故新核的中子数为228-90=138,A错误;该反应的质量亏损为Δm=232.0372u-228.0287u-4.0026u=0.0059u,则释放的核能约为ΔE=0.0059×931.5MeV=5.5MeV,B正确;由于α衰变放出能量,反应物的结合能之和小于生成物的结合能之和,C错误;根据动量守恒,新核和α粒子动量大小相等,方向相反,由动能和动量关系有EkX=,Ekα=,若释放的核能全部转化为动能,则EkX+Ekα=ΔE,所以新核X的动能约为EkX=ΔE≈0.1MeV,D正确。
11.BD 解析 由图乙知,由于两束光入射角相同,b光的折射角小,根据n=可知b光的折射率大于a光的折射率,根据v=,所以b光在玻璃中的传播速度比a光小,A错误;由折射率和频率的关系可知,b光的频率大于a光的频率,故b光能发生光电效应,根据光电效应方程Ek=hν-W0=eUc,又有W0=hν0,所以b光的光子能量为hν=hν0+eUc,B正确;保持光强不变,滑片P由图甲所示位置向左移,则A、K两端的电压变小,电流表示数可能不变,可能变小,C错误;由于b光的折射率大,所以a光的波长大于b光的波长,根据Δx=λ可知,用同一双缝做光的干涉实验,a光产生的干涉条纹间距比b光的大,D正确。
12.D 解析 这群氢原子自发跃迁时能发出光子频率的种类为=6,即能辐射出6种不同频率的光子,而这6种光子中从n=4能级跃迁到n=3能级、从n=4能级跃迁到n=1能级、从n=3能级跃迁到n=1能级、从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出的能量不在可见光光子能量范围之内,A错误;氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时辐射出的能量为12.75eV,不在可见光光子能量范围之内,B错误;辐射出的光中从n=4能级跃迁到n=1能级发出光的频率最大,C错误;氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出的能量为2.55eV,小于钙的逸出功3.2eV,所以不能使钙发生光电效应,D正确。