专题1.1 光电效应、波尔原子模型和原子核物理-2023年高考物理靶向专项强化训练（三大题型+冲刺模拟）

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1．某同学欲探测某种环境下是否有频率高于的电磁波辐射，利用光电效应现象自制了一个探测器，如图所示。当环境中含有高于此频率的电磁波时灵敏电流表有示数。下表给出了几种金属的极限频率。则（ ）
A．发生光电效应的金属板应该选用金属钙
B．如果发生光电效应的金属板选择金属钠，则电流表有示数时，环境中一定含有频率高于的电磁波
C．要想提高仪器的灵敏度，电流表选灵敏一些的，两板间距选适当大一些的
D．如果在两板间加上“左正右负”的电压，效果会更好
2．如图为光电倍增管的原理图，管内由一个阴极K、一个阳极A和K、A间若干对倍增电极构成。使用时在阴极K、各倍增电极和阳极A间加上电压，使阴极K、各倍增电极到阳极A的电势依次升高。当满足一定条件的光照射阴极K时，就会有电子射出，在加速电场作用下，电子以较大的动能撞击到第一个倍增电极上，电子能从这个倍增电极上激发出更多电子，最后阳极A收集到的电子数比最初从阴极发射的电子数增加了很多倍。下列说法正确的是（ ）
A．光电倍增管适用于各种频率的光
B．保持入射光不变，增大各级间电压，阳极收集到的电子数可能增多
C．增大入射光的频率，阴极K发射出的所有光电子的初动能都会增大
D．保持入射光频率和各级间电压不变，增大入射光光强不影响阳极收集到的电子数
3．在研究甲、乙两种金属发生光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等
B．若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc将增大
C．某一频率的光可以使乙金属发生光电效应，则不一定能使甲金属发生光电效应
D．若不改变入射光频率ν，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能Ek将增大
4．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A．图乙中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的
B．图乙中的b光光子能量为12.09 eV
C．动能为1 eV的电子不能使处于第3能级的氢原子电离
D．阴极金属的逸出功可能为W0＝1.75 eV
5．美国物理学家密立根曾经是爱因斯坦光电效应理论的质疑者之一，他通过测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦方程式的正确性。已知电子电量为1.6×10-19 C，普朗克常量为6.63×10-34J·s。若某次实验中得到如图所示的Uc－ν图像，则下列说法正确的是（ ）
A．该金属的截止频率与入射光的频率无关
B．遏止电压Uc与入射光的频率和强弱都有关
C．由图像可知普朗克常量约为6.67×10－34 J·s
D．实验结果说明爱因斯坦的光电效应理论是错误的
6．用加速后的电子轰击大量处于基态的氢原子，氢原子受到激发后发出的光可使逸出功的金属产生光电效应现象。氢原子的能级图如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．加速后电子动能最小值可能为B．加速后电子动能最小值可能为
C．金属逸出的光电子的最大初动能可能为D．金属逸出的光电子的最大初动能可能为
7．某原子的部分能级图如图，大量处于某激发态的该原子向低能级跃迁时，发出三种波长的光如图所示，它们的波长分别为、、。下列说法正确的是（ ）
A．同样条件下，a光比b光衍射明显
B．三种光的波长关系为
C．用同一套装置做双缝干涉实验，a光相邻亮纹的间距最大
D．若b光照射某种金属能发生光电效应，c光照射该金属也能发生光电效应
8．自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示表示中子数，表示质子数，则下列说法正确的是（ ）
A．由到的衰变是衰变
B．若的半衰期是，则个原子核经过后还剩个
C．从到共发生次衰变和次衰变
D．图中发生和衰变时，往往伴随着射线产生
9．随着科学技术不断发展，核技术日益成熟，“核电池”也在很多领域得到应用，“核电池”又称“放射性同位素电池”，是利用衰变放出的能量转变为电能而制成。科学家利用衰变反应制成核电池。已知的半衰期约为2.6年，、原子核及X粒子的质量分别为，则下列说法正确的是（ ）
A．该衰变反应是α衰变
B．5.2年后所有原子核均已发生衰变
C．的比结合能一定小于的比结合能
D．一定等于
10．据悉我国第四代反应堆—钍基熔盐堆能源系统（TMSR）研究已获重要突破。该反应堆以钍为核燃料，钍俘获一个中子后经过若干次β衰变转化成轴；铀的一种典型裂变产物是钡和氪，同时释放巨大能量。下列说法正确的是（ ）
A．为减小核反应速度，还要在铀棒之间插一些镉棒，用来吸收掉一部分中子
B．铀核裂变的一种核反应方程为U＋n→Ba＋Kr＋3n
C．放射性元素衰变的快慢与原子所处的化学状态和外部条件无关，与核外电子的分布状态有关
D．重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能减小
11．发展核能将为我国碳达峰、碳中和战略发挥不可替代的作用。甘肃武威的钍基熔盐堆核能系统（TMSR）是第四代核能系统之一，它的试验成功标志着我国在这方面的研究“处于国际引领地位”。其中钍基核燃料铀，由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次衰变而来，铀的一种典型裂变产物是钡和氪。以下说法正确的是（ ）
A．外界温度越高，钍核衰变的速度越快
B．钍核经过1次衰变可变成镤
C．在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能增大
D．题中铀核裂变的核反应方程为
12．2021年4月13日，日本政府正式决定向海洋排放福岛第一核电站的核废水，这种行为遭到多国的质疑和反对，这是因为核废水中含有大量的放射性元素，会严重影响全球海洋生态环境安全和各国人民的生命健康。核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中放出的能量为Q。设的比结合能为E1，的比结合能为E2，X的比结合能为E3，已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（ ）
A．在该核反应方程中，X表示e粒子
B．该核反应过程中放出的能量
C．该核反应过程中的质量亏损可以表示为
D．若把X粒子射入匀强磁场中，它一定受到洛伦兹力作用
金属
钨
钙
钠
钾
铷
10.95
7.73
5.53
5.44
5.15