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2024 高考30 热点最新模拟题精练
热点28 原子物理
1. （2024 江苏泰州3 月调研）小明用同一光电管在不同实验条件下做光电效应实验，得到了三条光电流与
电压之间的关系曲线，如图所示。关于本实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲光的频率比乙光的频率大
B. 乙光的波长比丙光的波长大
C. 乙光所对应的截止频率与丙光所对应的截止频率一样大
D. 甲光所产生光电子的最大初动能比丙光所产生光电子的最大初动能大
2. （2024 河南高考适应性考试）某光源包含不同频率的光，光的强度与频率的关系如图所示。表中给出
了一些金属的截止频率
，用该光源照射这些金属。则（ ）
金
属
铯
4.69
钠
5.53
锌
8 06
钨
10.95
1
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A. 仅铯能产生光电子
B. 仅铯、钠能产生光电子
C. 仅铯、钠、锌能产生光电子
D. 都能产生光电子
3. （2024 河北部分学校期末联考）如图所示为氢原子能级示意图，铝的逸出功为4.2eV。现用某单色光照
射大量处于
能级的氢原子，这些氢原子释放出6 种不同频率的光，用产生的光线照射铝板。下列说
法中正确的是（ ）
A. 氢原子被该单色光照射后跃迁到
的激发态
B. 直接用该单色光照射铝板，能够发生光电效应
C. 氢原子释放出来的6 种光中有4 种可以使铝板发生光电效应
D. 从铝板逃逸出来的光电子的最大初动能为8.55eV
4. （2024 重庆乌江新高考协作体一模）光镊技术可以用来捕获、操控微小粒子(目前已达微米级)．激光经
透镜后会聚成强聚焦光斑，微粒一旦落入会聚光的区域内，就有移向光斑中心的可能，从而被捕获．由于
光的作用使微粒具有势能，光斑形成了一个类似于“陷阱”的能量势阱，光斑中心为势能的最低点．结合
以上信息可知，关于利用光镊捕获一个微小粒子的情况，下列说法正确的是
A. 微粒被捕获时，受到激光的作用力一定沿着激光传播的方向
B. 微粒被捕获时，受到激光的作用力一定垂直激光传播的方向
C. 微粒向光斑中心移动时，在能量势阱中对应的势能可能增大
D. 被捕获的微粒在获得较大的速度之后，有可能逃离能量势阱
5. （2024 武汉新洲区期末）核电池又叫“放射性同位素电池”，在航天深空探测、心脏起搏器等方面有着重
要的应用。某种核电池常用的放射性同位素是钚238，其半衰期为87.7 年，该电池利用α 衰变放出的能量
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转化为电能；还有一种微型核电池，可以把放射性物质镍52 衰变时放出的高能β 粒子直接转化成电流。下
列说法不正确的是（ ）
A. 核电池的发电原理与核电站相同，都是将放射性同位素衰变时产生的能量转化为电能
B. 与高能β 粒子相比，利用同位素钚238 的核电池在衰变过程中释放的α 粒子质量较大，速度较慢，用一
张纸就可以阻挡
C. 利用钚238 的核电池可以较长时间提供电能，不受阳光、温度、压力、电磁场、化学反应的影响
D. 镍52 发射的高能β 粒子是镍的中子变成质子放出的电子
6. （2024 江西上进联盟质检）碘131 是碘元素的人工放射性同位素，医学上常用碘
标记的玫瑰
红钠盐和马尿酸钠作为肝、胆和肾等检查的扫描显像剂，其发生衰变的方程为
则下列说
法正确的是（ ）
A. 碘131 发生的是β 衰变
B. 碘131 的原子核内中子数比X 粒子的原子核内中子数少一个
C. 碘131 在玫瑰红钠盐和马尿酸钠中的半衰期可能不相同
D. 碘131 原子核内有68 个中子
7. （2024 年1 月安徽联考）核能是蕴藏在原子核内部的能量，合理利用核能，可以有效缓解常规能源短缺
问题。在铀核裂变实验中，核反应方程是
，
核的结合能为
，
核的结合能为
，
核的结合能为
．则（ ）
A. 该核反应过程动量不守恒
B. 该核反应方程中的X 为
C. 该核反应中释放的核能为
D. 该核反应中电荷数守恒，质量数不守恒
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8. （2024 江苏南京27 中期末）如下左图是用于研究光电效应的实验装置，右图是氢原子的能级结构。实
验发现
跃迁到
时发出的某种光照射左图实验装置的阴极时，发现电流表示数不为零，慢慢移动
滑动变阻器触点c，发现电压表读数大于等于
时，电流表读数为零，下列说法正确的是（ ）
A.
跃迁到
的光电子动能为
B. 滑动变阻器触点c 向a 侧慢慢移动时，电流表读数会增大
C. 其他条件不变，一群氢原子处于
能级跃迁发出的光，总共有3 种光可以发生光电效应
D. 用不同频率的光子照射该实验装置，记录电流表恰好读数为零的电压表读数，根据频率和电压关系可以
精确测量普朗克常数
9. （2024 宁夏银川一中第六次月考）真空中一对半径均为R1的圆形金属板P、Q 圆心正对平行放置，两板
距离为d，Q 板中心镀有一层半径为
（
）的圆形锌金属薄膜。Q 板受到紫外线持续照射后，只有
锌薄膜中的电子可吸收光的能量而逸出。现将两金属板P、Q 与两端电压UPQ可调的电源、灵敏电流计G 连
接成如图所示的电路。
已知元电荷电量为e，电子质量为m。单位时间内从锌薄膜中逸出的电子数为n、逸出时的最大动能为
Ekm，n、Ekm只由光照和锌膜材料决定。且电子逸出的方向各不相同。忽略电子的重力以及电子之间的相互
作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变。
（1）当电压为U0时，求电子逸出后加速度大小a；
（2）调整电源两端电压，使灵敏电流计示数恰好为零，求此时电压
；
（3）实验发现，当UPQ大于或等于某一电压值
，时灵敏电流计示数始终为最大值
求
和
。
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10．（2024 北京摸底）在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许
传动机械部分与这些液体相接触，常使用一种电磁泵。如图所示是一种液态金属电磁泵的简化结构示意图，
将装有液态金属、截面为矩形的导管的一部分水平置于匀强磁场中，当电流穿过液态金属时，液态金属即
被驱动。若输送液态金属的管道（用特殊陶瓷材料制成）截面长为a，宽为b（不计管道壁的厚度），正、
负电极板镶嵌在管道两侧（两极板正对且与管内液态金属良好接触），电极板长为c，宽为b；正、负电极
板间的液态金属恰好处在磁场区域内，该磁场的磁感应强度为B，方向与导管上、下表面垂直；通过两电
极板间液态金属的电流为I；液态金属在磁场驱动力的作用下，在导管中以恒定的速率v 流动。已知液态金
属的电阻率为ρ。
（1）导管截面上由磁场驱动力所形成的附加压强是多大？
（2）在Δt时间内，电流通过两电极板间液态金属所消耗的电能是多少？
（3）推动液态金属的驱动力实际上是通电金属液柱在磁场中受到的安培力，安培力推动液态金属做功，
使电能转化为机械能。我们知道，导体中的运动电荷受到的洛仑兹力在宏观上表现为安培力，而洛伦兹力
对运动电荷是不做功的，但是推动液态金属的安培力却做功了，这是为什么？请你对此做出合理的解释
（为了方便，可假设液态金属中的自由电荷为正电荷）。
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12. （2024 江苏泰州3 月调研） 我国是国际热核聚变研究领域的领先者之一。在某次核反应中，一个氘核
和一个氚核
结合生成一个氦核
，并放出一个粒子。已知氘核的比结合能为
，氚核的
比结合能为
，该核反应释放的核能为
，真空中光速为c。
（1）写出核反应方程并求出质量亏损；
（2）求氦核的比结合能
。
6
