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1、2021年高考物理三轮冲刺原子物理练习一一、单选题美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压Uc与入射光频率，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，以验证爱因斯坦方程的正确性下图是某次试验中得到的两种金属的遏止电压Uc与入射光频率关系图象，两金属的逸出功分别为W甲、W乙，如果用0频率的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为E甲、E乙，则下列关系正确的是()AW甲E乙BW甲W乙，E甲W乙，E甲E乙DW甲W乙，E甲E乙下列关于近代物理知识的说法中，正确的是()A所有元素都可能发生衰变B太阳辐射的能量来自太阳内部的核裂变反应C可利用射线对某些金属棒进行探伤检测D射线为原子的核外电子
2、电离后形成的电子流静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度)那么碳14的核反应方程可能是()A.CHeBe B.CeB C.CeN D.CHB下列说法正确的是()A放射性原子核U经2次衰变和3次衰变后，变为原子核RaB在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放置镉棒C比结合能越小，原子核中核子结合得越牢固D玻尔理论认为，氢原子的核外电子轨道是量子化的一群氢原子处于同一较高的激发态,它们向较低激发态或基态跃迁的过程中()A.可能吸收一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条暗线B.可能发出一系列
3、频率不同的光子,形成光谱中的若干条亮线C.只吸收频率一定的光子,形成光谱中的一条暗线D.只发出频率一定的光子,形成光谱中的一条亮线氢原子的能级图如图所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，氢原子需要吸收的能量至少是( )A13.60 eV B10.20 eV C0.54 eV D27.20 eV二、多选题 (多选)PET(正电子发射型计算机断层显像)的基本原理是：将放射性同位素O注入人体，参与人体的代谢过程.15 8O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象，根据PET原理，下列说法正确的是()A.O衰变的方程
4、ONeB将放射性同位素O注入人体，O的主要用途是作为示踪原子C一对正、负电子湮灭后可能只生成一个光子DPET中所选的放射性同位素的半衰期应较长一静止的原子核U发生了某种衰变，衰变方程为UThX，其中X是未知粒子，下列说法正确的是()A.U发生的是衰变B.U发生的是衰变C衰变后新核Th和粒子X的动能相等D衰变后新核Th和粒子X的动量大小相等 (多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，如图所示，则()A粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反B原来放射性元素的原子核电荷数为88C反冲核的核电荷数为88D粒子和
5、反冲粒子的速度之比为1：88 (多选)质子数与中子数互换的核互为“镜像核”,例如23He是13H的“镜像核”,同样13H也是23He的“镜像核”,则下列说法正确的是()A.715N和816O互为“镜像核”B.713N和613C互为“镜像核”C.衰变的本质是一个中子转变为一个质子,同时放出一个电子D.核反应12H+13H24He+01n的生成物中有粒子,该反应是衰变下列说法正确的是()A由HeNOH可知，在密闭的容器中混合存放一定比例的氦气和氮气，几天后将有氧气生成B根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小C、三种射线中，射线
6、的电离能力最强D相同频率的光照射不同金属，则从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越大 (多选)科学家利用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：XYHeH4.9 MeV和HHHeX17.6 MeV.下列表述正确的有()AX是中子BY的质子数是3，中子数是6C两个核反应都没有出现质量亏损D氘和氚的核反应是核聚变反应参考答案答案为：A；解析： 根据光电效应方程得：Ekm=hW0=hh0又Ekm=qUc解得：Uc=知Uc图线中：当Uc=0，=0；由图象可知，金属甲的极限频率小于金属乙，则金属甲的逸出功小于乙的，即W甲E乙，A正确，B、C、D错误；故选A.答案
7、为：C解析：有些元素的原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，A错误；太阳辐射的能量来自太阳内部的核聚变反应，B错误；射线的实质是一种电磁波，所以可利用射线对某些金属棒进行探伤检测，C正确；射线为原子核内的中子转化为质子时形成的电子流，D错误答案为：A；解析：由轨迹弯曲方向可以看出，反冲核与放出的粒子的受力方向均与电场强度方向相同，粒子和反冲核均带正电；衰变过程动量守恒有m1v1=m2v2，粒子和反冲核做类平抛运动，有b=v2t,4b=t2，a=v1t,2a=t2，联立得q2=2q1，=，A正确，B、C、D错误答案为：D；解析： A：设U经过x次衰变和y次衰变后变为Ra，则
8、URaxHeye，根据电荷数和质量数守恒可得238=2264x、92=882xy，解得x=3、y=2.即U经过3次衰变和2次衰变后，变为Ra.故A项错误B.在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放置石墨作为减速剂镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度故B项错误C.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固故C项错误D.玻尔理论认为，氢原子的核外电子轨道是量子化的故D项正确答案为：B；解析：处于较高能级的电子可以向较低的能级跃迁,能量减小,原子要发出光子,由于放出光子的能量满足h=Em-En,处于较高能级的电子可以向较低的激发态跃迁,激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁,所以原子要发出一系列频率的光子
9、,故A、C、D错误,B正确。答案为：A；解析：要使氢原子变成氢离子，使氢原子由基态向高能级跃迁，需要吸收的能量大于等于E=EnE1=0(13.6 eV)=13.6 eV.答案为：AB；解析：由质量数守恒和电荷数守恒得，O的衰变方程是：ONe，A正确；将放射性同位素O注入人体，O主要是作为示踪原子，B正确；正、负电子湮灭产生两个光子，C错误；氧在人体内的代谢时间不长，因此PET中所选的放射性同位素的半衰期应较短，D错误答案为：AD；解析： A、B、根据衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒，则X的质量数为4，电荷数为2，即X为He，故核反应方程为衰变，A正确，B错误C、D、根据动量守恒得，系统总动量
10、为零，则衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小，由于两个粒子的质量不同，则动能不同，C错误，D正确故选AD.答案为：AC；解析：微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反由于释放的粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动由Bqv=得：R=若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对粒子：R1=对反冲核：R2=由于p1=p2，得R1：R2=44：1，得Q=90它们的速度大小与质量成反比，B、D两项错误，A、C两项正确答案为：BC；解析：根据“镜像核”的定义,713N和613C互为“镜像核”,选项A错误,B正
11、确;衰变的本质是一个中子转变为一个质子,同时放出一个电子,选项C正确;核反应12H+13H24He+01n的生成物中虽有粒子,但该反应是聚变反应,选项D错误。答案为：BC；解析： HeNOH是用氦核打击氮核使氮核转变的过程，是原子核的人工转变，在密闭的容器中混合存放一定比例的氦气和氮气，不会有氧气生成，故A错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，库仑力做正功，动能增大，电势能减小，故B正确；、和三种射线中，射线的电离能力最强，故C正确；根据光电效应方程Ek=hW0，金属的逸出功越大，逸出的光电子的最大初动能越小，故D错误答案为：AD；解析：根据核反应方程：HHHeX，X的质量数：m1=234=1，核电荷数：z1=112=0，所以X是中子，故A正确；根据核反应方程：XYHeH，X是中子，所以Y的质量数：m2=431=6，核电荷数：z2=210=3，所以Y的质子数是3，中子数是3，故B错误；根据两个核反应方程可知，都有大量的能量释放出来，所以一定都有质量亏损，故C错误；氘和氚的核反应过程中是质量比较小的核生成质量比较大的新核，所以是核聚变反应，故D正确