全国各省市2019-2020学年高三物理-原子物理专题试题汇总

1、全国各省市2019-2020学年高三物理原子物理专题试题汇总（2020年沈阳市高三教学质量检测-理科综合）2.如图所示为氢原子的能级图，用光子能量为 12.09eV的单色光照射大量处于基态的氢原子，激发后的氢原子可以辐射出几种不同频率的 光，则下列说法正确的是（）nEV0 -Q4 -OK51 -1512 1116A. 氢原子最多辐射两种频率的光B. 氢原子最多辐射四种频率的光C. 从n=3能级跃迁到n=2能级的氢原子辐射的光波长最短D. 从n=3能级跃迁到n=1能级的氢原子辐射的光波长最短【答案】D【解析】基态的氢原子吸收12.09eV的能量后会刚好跃迁到n=3能级，大量氢原子跃迁到n=3 的

2、能级后最多辐射C2 3种频率的光子，所以A、B均错误；由公式hv Em En，VC ,知 能级间的能力差越大，辐射出的光子的频率越大，波长就越短，从 n=3到n=1能级间的能量 差最大，辐射的光波长最短，C错误，D正确。（南充市2020届第一次高考适应性考试-理科综合）14.一块含铀矿石的质量为 M ,其中铀的质 量为m,铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为 T,则经过时间T,下列 说法正确的是（ ）A. 这块矿石的质量为0.5MB. 这块矿石的质量为0.5（ M-m）C. 这块矿石中铀的质量为0.5mD. 这块矿石中铅的质量为0.5m【答案】C【解析】经过时间T,铀核有一半衰变

3、为铅，这块矿石中铀的质量为0.5m,铅的质量小于0.5m, 这块矿石的质量稍小于 M ,选项C正确，ABD正确（唐山市2019-2020学年度高三年级摸底考试-理科综合）14.贝克勒尔在120多年前首先发现了 天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中都有着广泛应用。下列属于重核裂变的是A. 1；C 174NOe235 1131 1031B. 92U 0 n53139Y 20nC. 2h 3h :He 0nD. ；He 23AI辭 0n【答案】B【解析】A选项是；C放出电子变成新核，属于 衰变；B选项是重核235 u在中子作用下裂变 成两个中等质量的新核，属于重核裂变；C选项是氘和氚两种质量

4、数较小的核聚合成氦核，属于轻核聚变；D选项是粒子轰击铝箔得到中子和新核，属于人工核转变。故B项符合题意、。（广西三校2020届高三联合调研考试-理科综合）14.有三束单色光1、2和3,波长分别为 入、和（ 入），用这三束光分别照射三种金属甲、乙和丙，已知三束光单位时间内照射到甲、乙和丙上的能量相等，且三种金属逸出的光电子的最大初动能相等。则金属甲、金属乙和金属丙比较，下列说法正确的是（）A. 金属甲的逸出功最大B. 金属丙的逸出功最大C. 相同时间内甲逸出的光电子数一定最少D. 相同时间内丙逸出的光电子数一定最多【答案】B【解析】根据爱因斯坦光电效应方程有hv h C W 1 m 2 ，即h-

5、C W甲1 m 2，2 1 2CICIhW乙m 2， hW丙m 2 ,因为l23,所以W甲W乙W丙，选项B正确,2 2 3 2A错误；因为三束光单位时间内照射到三种金属甲、乙和丙上的能量相等，所以单位时间内内照射到甲上的光子数最多，单位时间内照射到丙上的光子数最少，所以相同时间内甲逸出的光电子数一定最多，丙逸出的光电子数一定最少，选项CD错误。（2020届太原名校高三顶式训练试题-理科综合）14.2018年11月15日，中科院核能安全技术 研究所所长吴宜灿研究院获得美国核学会聚变核能杰出成就奖。铀核（235 U是获得核能制造核武器的主要原料之一，其中一种核反应方程为235U 0n X 94Sr

6、 20n ,该核反应释放核能，下列说法正确的是（）A. 该核反应是重核裂变，产物的结合能之和大于铀核（23； U的结合能B. 该核反应在中子的轰击下发生，核反应为人工转变C. X原子核中的核子数为140，中子数为84D. 因为裂变时释放能量，根据E mc2 ,所以裂变后的总质量数减小【答案】A【解析】铀核裂变时释放能量，则裂变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，选项A正确；该核反应为重核裂变，不是人工转变，选项B错误；X原子核中的核子数为（235+1）（94+2）=140，中子数为140（92 38）=86,选项C错误；裂变时释放能量，出现质量 亏损，但是总质量数不变，选项 D错误。（202

7、0年长沙市四校高三年级模拟考试-理科综合）14.2020年1月10日，工程院院士黄旭华获 国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献。关于原子核的知识， 下列表述正确的是（）A. 核潜艇的核反应堆用镉棒控制核反应速度B. 原子弹铀或钚元素的质量小于临界质量C. 原子核在常温下就能发生轻核聚变D. 核聚变和核裂变都能放出核能，故一切核反应都能释放核能【答案】A【解析】在核反应堆中插入镉棒是为了通过吸收中子来控制核反应速度，A正确；原子弹中铀或钚元素的质量不能小于临界质量，B错误；产生核聚变，必要条件是加热至几百万摄氏 度以上，C错误；核聚变和核裂变大部分放出核能，有极少数的核反

8、应吸收能量，D错误。（2020届高三八校第一次联考-理科综合）14.下列关于近代物理中的一些说法， 正确的是（）A. 在光电效应现象中，金属的逸出功随入射光频率的增大而增大B. 比结合能大的原子核分裂成比结合能小的原子核时一定放出核能C. 动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等D. 玻尔将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的 实验规律【答案】C【解析】金属的逸出功是由金属本身决定的，与入射光的频率无关，选项A错误；比结合能大的原子核分裂成比结合能小的原子核时需要吸收能量，选项B错误；根据德布罗意波的波长公式h ,可知动量相同的质子和电子，具有相同的

9、德布罗意波波长，选项C正确；玻P尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的 实验规律，选项D错误。（广深珠三校2020届高三第一次联考-理科综合）14下列说法正确的是（）A. 卢瑟福发现了电子，在原子结构研究方面做出了卓越的贡献B. 在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，但电荷数不守恒C. 用升温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射性原子核的半衰期D. 光电效应实验中，只要照射光足够强就可以产生光电流【答案】C【解析】汤姆孙发现了电子，A错误；在核反应过程的前后，反应体系的质量数、电荷数均 守恒，B错误；原子核的半衰期由其自身决定，与所处的物理、

10、化学等外界环境无关，C正确；产生光电流的前提是要发生光电效应，当入射光的频率小于金属的极限频率时，即使照 射光强度再大，也没有光电流产生，D错误。（唐山市2019-2020学年度高三年级第一学期期末考试-理科综合）14.某次光电效应实验中发 现，入射光频率为V时，刚好发生光电效应现象，将入射光频率变为 3v，此时光电流的遏止电压为（）A.3hveB.2hvC.hv2eD. hv3e【答案】B【解析】入射光频率为V时，刚好发生光电效应现象，由光电效应规律可知 W0 hv ;将入射 光频率变为3v时，由爱因斯坦光电效应方程可得 Ek h 3v Wo ,解得Ek 2hv ,由动能定理 得Ek eUc

11、 ,解得此时光电流的遏止电压为UC 2hV ,选项B正确。e（2020届山西省七校高三年级模拟考试-理科综合）14.2019年11月15日，我国商用核能供热“首秀”一一山东海阳核能功热项目一期工程第一阶段正式投用。关于核反应与核能，下列 说法正确的是（）A. 原子核结合能越大，核中核子结合得越牢固，原子核就越稳定B. 氢弹利用原子弹作为引爆装置，由原子弹爆炸产生高温高压然后引发热核反应C. 核裂变过程，反应后粒子质量之和等于反应前粒子质量之和D. 原子弹的原理是轻核聚变，它利用氢弹引发热核反应【答案】B【解析】原子核比结合能越大，表明原子核中核子结合得越牢固，原子核就越稳定，选项A错误；氢弹的

12、原理是轻核聚变，原子核必须有足够的动能，才能使它们接近核力能发生作用 的范围，实验证明，原子核必须处在几百万摄氏度以上的高温才有这样的能量，这样高的温 度通常利用原子弹爆炸获得，选项 B正确，D错误；裂变反应过程中有质量亏损，所以反应 后粒子质量之和小于反应前粒子质量之和，选项C错误。（成都市2020届高中毕业班第一次诊断性检测-理科综合）16.大量的氢原子处于n=4能级，该 能级的氢原子向低能级跃迁时能向外辐射不同频率的光子，从 n=3能级跃迁到n=2能级时辐 射的光子频率为V0。若某种金属的极限频率略大于V0 ,下列说法正确的是（）A. 从n=4能级跃迁到n=1能级时辐射光子的波长最长B.

13、 氢原子跃迁时，向外辐射的光子中有 4种能使该金属发生光电效应现象C. 用辐射出的光子照射该金属时，光子的频率越大，该金属的逸出功越大D. 当该金属发生光电效应时，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大【答案】B【解析】根据hv Em En知，从n=4能级跃迁到n=1能级时辐射出光子的频率最大，根据GV知，频率最大，波长最短，选项 A错误；大量的氢原子处于n=4能级，跃迁时，向外辐射的光子有6种，但由于该金属的极限频率略大于 V0 ,所以从n=3能级跃迁到n=2能级时 辐射光子以及从n=4能级跃迁到n=3能级时辐射光子都不能使该金属发生光电效应现象，即 只有4种能使该金属发生光电效应现象，选

14、项 B正确；金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率无关，选项C错误；根据爱因斯坦光电效应方程 Ek hv WO知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，选项 D错误。（2020年河南省普通高中毕业班高考适应性测试-理科综合能力测试）14.2019年，我国科学家 潘建伟领衔的中国 墨子号”量子科学实验卫星科研团队获得了克利夫兰奖。下列有关量子理 论的说法中，正确的是（）A. 光量子理论是由普朗克首先提出的B. 光的频率越高，光子的能量就越大C. 当光照时间足够长时，任何一种金属都能发生光电效应D. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，可以放出任意频率的光子【答案】B【解析】光量子理论是由爱因斯坦首

15、先提出的，A错误；光子的能量E h ,则光的频率越高，光子的能量就越大，B正确；只有当入射光频率大于金属的截止频率时，才会发生光电 效应，C错误；氢原子从高能级向低能级跃迁时，满足 hEm En ,只能放出固定频率的光 子，D错误（2020年郑州高中毕业年级第三次质量预测-理科综合试题卷）14.核能是满足能源供应、保障 国家安全的重要支柱之一。核能发电在技术成熟性、经济性、可持续性等方面具有很大的优 势。随着技术的发展，尤其是第四代核能系统技术逐渐成熟和应用，核能有望超出仅仅提供 电力的角色。下列关于核力与核能的说法正确的是（）A. 核力是强相互作用的一种表现，任意两个核子之间都存在核力作用B

16、. 原子核中所有核子单独存在时的质量总和等于该原子核的总质量C. 原子核的平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D.核泄漏会产生对人体有害的辐射,某核反应方程式为15；CS13756 BaX ,则可以判断X为粒子【答案】C【解析】核力是强相互作用的一种表现，但是核力是一种短程力，核子之间超过一定的距离 核力就会急剧下降，甚至消失，A错误；核子在聚集在一起构成原子核时，会发生质量亏损, B错误；自然组成原子核的核子越多，它的结合能就越高。因此，有意义的是它的结合能与 核子数之比，即一个原子核中每个核子结合能的平均值，称做平均结合能，也叫比结合能。平均结合能越大，原子核中核子结

17、合得越牢固，原子核越稳定，C正确；根据质量数守恒和核电荷数守恒，X应为电子，D错误。（九师联盟3月在线公益联考-高三理科综合）14下列关于衰变与核反应的说法正确的是（）A. 290h衰变为286 Rn ,经过3次 衰变，2次 衰变B. 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C. 核聚变反应方程2H 3H :HeX中，X表示质子D. 高速 粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为 ；He 14N 1O o1n【答案】A【解析】设发生n次 衰变，m次 衰变，则有234=222+4n, 90=86+2n-m,解得n=3,m=2,A项正确；衰变所释放的电子是原子核内一个中子转变成一个质子和一个

18、电子，B项错误；由电荷量和质量守恒，可知X表示中子，故C项错误；核电荷数和质量数都不守恒，D错误.（河南省郑州一中2020届高三下学期名校联考-理科综合）14.下列说法正确的是（）A. 一束光照射到某种金属上没有发生光电效应，是因为该束光的波长太短B. 在康普顿光的散射实验中，有些散射光的波长变长C. 在衰变方程29：PU X 24He中，X原子核的质量数是234D. 动能相等的质子和电子，它们的物质波波长也相等【答案】B【解析】一束光照射到某种金属上没有发生光电效应，是因为该束光的频率小于极限频率， 即波长太长，故A项错误；在康普顿光的散射实验中，光子与电子作用，部分能量给了电子， 导致光子

19、能量减少，频率减小，光的波长变长，选项B正确；在衰变方程23：PU X 24He中，X原子核的质量数为235, C项错误；质子和电子质量不相等，动能相等时，则动量不相 等，根据德布罗意波波长公式h ,电子和质子的德布罗意波波长不相等，故D项错误。P（河南省九师联盟2019-2020学年高三2月质量检测-理科综合）14.近两年来，伊朗核问题一直 是国际社会关注的焦点原子弹利用中子轰击铀核（292iu ）产生裂变反应，可能会产生钡核（1564Ba ）和氪核（3>r ）并释放出中子，同时释放出约200MeV能量，则一个铀核按以上产 物裂变时，下列说法正确的是（）A. 核反应方程为 235U 0

20、n 156Ba 39Kr 30nB. 生成物的结合能之和小于反应物的结合能c.2Hu核的比结合能大于2Hu核的比结合能D. 一个235U核裂变时，质批亏损约为1 10-28kg【答案】A【解析】由核反应中质量数与核电荷数守恒，可知选项A正确；该反应释放核能，故生成物的结合能之和大于反应物的结合能，选项 B错误；中等质量的核比结合能较大，29；U核的比结合能小于156 Ba核的比结合能，选项C错误；根据释放出来的核能，结合质能方程 E mc2可知，该反应过程中亏损质量为m 3.6 10 28kg ,选项D错误（四省八校2020届高三上学期第二次教学质量检测考试-理科综合）18.用波长为187.5nm的光照射阴极材料为钨的光