北京曲一线图书策划有限公司 2024版《5年高考3年模拟》A版
专题十三 近代物理初步
专题检测题组
1.(2022山西期末调研,14)1887年赫兹发现了光电效应现象;1905年爱因斯坦用
光量子理论对光电效应进行了全面的解释;现在利用光电效应原理制成的光电器
件已经被广泛应用于生产、生活、军事等领域。用图示电路图研究光电效应,用
频率为ν的单色光照射光电管,能发生光电效应现象,则 ( )
A.此电路可用于研究光电管的饱和光电流
B.用频率小于ν的单色光照射阴极K时,金属的截止频率不同
C.增加入射光的强度,遏止电压U不变
D.滑动变阻器滑片P从左端缓慢向右移动时,电流表示数逐渐增大
答案 C 图中光电管所接电压为反向电压,可通过电压表研究遏止电压,无法研
究饱和光电流,A错误。金属的截止频率由金属自身决定,与入射光的频率无关,B
错误。遏止电压由逸出金属表面的光电子的最大初动能决定,而光电子的最大初
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动能与入射光的频率有关,与入射光的光强无关,C正确。将滑动变阻器的滑片P
从左端缓慢向右移动时,光电管两端的反向电压会增大,相同时间到达A极的光电
子数目会减少,所以电流表示数会减小,D错误。
2.(2022内蒙古呼和浩特质监,14)爱因斯坦提出了光量子概念,并成功地解释了
光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初
动能E 与入射光频率ν的关系如图所示,其中ν 为极限频率。从图中可以确定
km c
的是 ( )
A.逸出功与入射光频率有关
B.E 与入射光强度有关
km
C.当ν>ν 时,仅增加入射光强度,单位时间从单位面积逸出的光电子数增加
c
D.图中直线的斜率与普朗克常量无关
答案 C 逸出功由金属自身决定,与入射光的频率无关,A错误。由光电效应方
程E =hν-W 可得,E 与入射光频率有关,与入射光强度无关,B错误。当入射光频
km 0 km
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率ν>ν ,可使金属发生光电效应,增加入射光的强度,可增加单位时间从单位面积逸
c
出的光电子数目,C正确。图中直线的斜率表示普朗克常量h,D错误。
3.(2022陕西元月联考,15)关于原子的结构,下列说法正确的是( )
A.汤姆孙认为阴极射线是电子流,并测出了电子的电荷量
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验分析,发现原子核只占原子空间的很小一部分,但
几乎占有全部质量
C.各种原子的发射光谱都是连续光谱
D.玻尔认为电子的轨道是量子化的,并成功地解释了所有原子光谱的实验规律
答案 B 电子的电荷量是密立根通过油滴实验测出的,A错误。卢瑟福通过α
粒子散射实验得出原子核式结构模型,B正确。各种原子的发射光谱都是线状谱,
并不是连续谱,炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱,C错误。玻尔
的电子轨道量子化模型只解释了氢原子光谱的实验规律,D错误。
4.(2022云南师大附中月考,15)如图所示,一群氢原子处于n=3的激发态,当它们
自发地向低能级跃迁时,下列说法中符合玻尔理论的有 ( )
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A.电子的动能与势能均增大
B.氢原子跃迁时可发出连续光谱
C.由n=3跃迁到n=1时发出光子的波长最长
D.能使逸出功为2.25 eV的金属钾发生光电效应的光谱线有2条
答案 D 原子由高能级向低能级跃迁,电子轨道半径变小,速度变大,所以电子的
动能增大,势能减小,A错误。氢原子跃迁时只能辐射特定频率的光,所以发出的光
谱是线状谱,B错误。氢原子由n=3能级向n=1能级跃迁辐射的光子能量最大,频
c
率最大,由ν= 可得光子的波长最短,C错误。由n=3能级分别向n=2和n=1能级
λ
跃迁辐射的光子能量ΔE =1.89 eV、ΔE =12.09 eV,由n=2能级向n=1能级跃迁辐
1 2
射的光子能量ΔE =10.2 eV,其中ΔE 和ΔE 大于2.25 eV,所以能使金属钾发生光
3 2 3
电效应的光谱线有2条,D正确。
5.(2022陕西西安中学四模,19)(多选)研究光电效应现象的实验装置如图(a)所示,
用光强相同的紫光和蓝光照射光电管阴极K时,测得相应的遏止电压分别为U
1
和U ,产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图(b)所示。已知电子的
2
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质量为m,电荷量为e,紫光和蓝光的频率分别为ν 和ν ,且ν >ν 。则下列判断正确
1 2 1 2
的是 ( )
图(a)
图(b)
A.U >U
1 2
B.图(b)中的乙线对应蓝光照射
C.根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率
D.用蓝光照射时,光电子的最大初动能为eU
2
答案 AD 根据光电效应方程E =hν-W 、动能定理-eU=-E ,可得遏止电压U=
k 0 k
hν-W
0,由于ν >ν ,所以U >U ,图(b)中乙线对应紫光照射,A正确,B错误。由紫光
1 2 1 2
e
分析得金属的逸出功W =hν -eU ,由蓝光分析得金属的逸出功W =hν -eU ,联立解
0 1 1 0 2 2
第5页 共18页北京曲一线图书策划有限公司 2024版《5年高考3年模拟》A版
得h=U -U e;金属的极限频率ν =W ,故ν =U ν -U ν ,C错误。蓝光对应的遏
1 2 c 0 c 1 2 2 1
ν -ν h U -U
1 2 1 2
止电压为U ,所以光电子的最大初动能E =eU ,D正确。
2 k 2
规律总结
由阴极逸出的具有最大初动能的光电子,运动到阳极时速度刚好减到零,灵敏电流
计示数恰好为零,此时所对应的电压为遏止电压。图(b)中,横截距表示光电流等于
零时光电管两端所加的电压,此时所加电压为反向电压,且为遏止电压。
6.(2022四川绵阳三诊,14)某同学在研究甲、乙两金属的光电效应现象时,发现
两金属逸出光电子的最大初动能E 与入射光频率ν的关系分别如图中的①、②
k
所示,图中虚线与两条实线平行。下列说法正确的是 ( )
A.甲金属的截止频率大于乙金属的截止频率
B.甲金属的逸出功大于乙金属的逸出功
C.用频率为ν 的光照射甲金属不能发生光电效应
2
D.用频率为ν 的光照射乙金属不能发生光电效应
2
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答案 D 根据光电效应方程E =hν-W 可得,当光电子的最大初动能E =0时,
k 0 k
hν=W ,此时ν为金属的截止频率,所以甲的截止频率ν 小于乙的截止频率ν ,甲的
0 1 3
逸出功小于乙的逸出功,A、B错误。由于ν <ν <ν ,所以频率为ν 的入射光的能量
1 2 3 2
大于甲金属的逸出功,小于乙金属的逸出功,故甲金属能发生光电效应,乙金属不
能发生光电效应,C错误,D正确。
方法技巧
题中E -ν的图线为一条倾斜直线,根据光电效应方程判断图线对应的函数表达式,
k
根据表达式分析截距和斜率的含义。
7.(2022苏州外国语学校高二期末,3)根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模
型。如图所示为α粒子散射图景,图中实线表示α粒子的运动轨迹,则关于α粒子散射实验,下
列说法正确的是 ( )
A.根据α粒子散射实验可以估算原子大小
B.图中的α粒子反弹是因为α粒子与金原子核发生了直接碰撞
C.绝大多数α粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小
D.图中大角度偏转的α粒子的电势能先减小后增大
答案 C 根据α粒子散射实验可以估算原子核的大小,A错误;图中的α粒子反弹是因为α
粒子与金原子核之间的库仑斥力作用,并没有发生碰撞,B错误;绝大多数α粒子沿原方向继续
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前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小,C正确;对图中大角度偏转的α粒子,库仑斥
力先做负功后做正功,故电势能先增大后减小,D错误。
8.(2023届南京中华中学阶段检测,1)如图为氢原子光谱,H 、H 、H、H 是其中的四条光谱
α β γ δ
线,下列说法正确的是 ( )
A.氢原子发射光谱属于连续光谱
B.该光谱是由氢原子核的跃迁产生
C.H 谱线对应光子的动量最大
δ
D.H 谱线对应光子的能量最大
α
答案 C 氢原子发射光谱属于线状谱,A错误;该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生,B错误;
h
光子动量为p= ,H 谱线波长最短,所以H 谱线对应光子动量最大,C正确;光子的能量为
δ δ
λ
ε=hν,H 谱线波长最长,频率最小,所以对应的光子能量最小,D错误。
α
9.(2023届盐城响水中学开学考,3)两个氘核以相等的动能E 对心碰撞发生核聚变,核反应方
k
程为 H H He n,其中氘核的质量为m,氦核的质量为m,中子的质量为m。假设核反
2 +2 →3 +1 1 2 3
1 1 2 0
应释放的核能E全部转化为动能,下列说法正确的是 ( )
A.核反应后氦核与中子的动量相同
B.该核反应释放的能量为E=(m-m-m)c2
1 2 3
1
C.核反应后中子的动能为 (E+E)
k
4
1
D.核反应后氦核的动能为 (E+2E)
k
4
答案 D 根据核反应前后系统的总动量守恒知,核反应前两氘核动量等大反向,系统的总动
量为零,则反应后氦核与中子的动量等大反向,动量不同,故A错误;该核反应释放的能量
E=(2m-m-m)c2,故B错误;由能量守恒可得核反应后的总动能为E+2E,由动能与动量的关系
1 2 3 k
p2 E+2E 3
E= 且m =3m 可知,核反应后氦核的动能为 k,中子的动能为 (E+2E),故C错误,D
k 2m He n 4 4 k
正确。
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10.(2023届宿迁中学开学考试,3)氢原子的能级图如图(a)所示,一群处于n=4能级的氢原子,
用其向低能级跃迁过程中发出的光照射如图(b)电路阴极K的金属,只有1种频率的光能使之
发生光电效应,产生光电子,测得其电流随电压变化的图像如图(c)所示。电子电荷量为
1.6×10-19 C,则下列说法正确的是( )
(a) (b)
(c)
A.题述氢原子跃迁一共能发出4种不同频率的光子
B.阴极金属的逸出功为12.75 eV
C.题述光电子能使处于n=2能级的氢原子电离
D.若图(c)中饱和光电流为I=3.2 μA,则1 s内最少有2×1013个氢原子发生跃迁
答案 D 题述氢原子跃迁一共能发出 =6种不同频率的光子,故A错误;根据玻尔理论,跃
C2
4
迁时能够释放出最大光子能量为hν=E-E=-0.85 eV-(-13.6eV)=12.75 eV,阴极金属的逸出
4 1
功为W=hν-1.6 eV<12.75 eV,故B错误;使n=2能级氢原子电离所需要的能量为3.4 eV,题述
0
光电子最大初动能E=hν-W 小于电离所需要的能量,故不能使n=2能级的氢原子电离,故C
k 0
错误;饱和光电流为3.2 μA,则1 s内阴极发出的光电子数目为N=3.2×10-6 A×1s=2×1013,
1.6×10-19 C
有2×1013个氢原子发生跃迁,故D正确。
13.(2023届盐城响水中学开学考,3)氢原子的能级图如图所示。一群氢原子处于n=4的能
级,跃迁到n=2的能级时辐射出某一频率的光,用此光照射某金属板,发生光电效应,测得光电
子的最大初动能为2.10 eV,则该金属的逸出功为 ( )
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A.0.45 eV B.2.10 eV
C.2.55 eV D.4.65 eV
答案 A 氢原子由n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射出某一频率的光,有E-E=hν,用此
4 2
光照射某金属板,发生光电效应,测得光电子的最大初动能为E=hν-W,代入数据可得W=0.45
k 0 0
eV,所以A正确,B、C、D错误。
14.(2022五市十校3月调研,4)如图甲所示,用高压激发氢光谱管,使光谱管中的
氢原子大量处于第4能级并辐射发光,其中某些光子打在连着验电器的锌板上,
事先使锌板带负电,验电器指针张开一定的角度。已知锌板表面电子的逸出功是
3.3 eV,氢原子的能级示意图如图乙所示,则下列说法正确的是 ( )
甲 乙
A.光谱管会辐射出4种不同能量的光子
B.光谱管辐射出的光能够使锌板发生光电效应
C.从锌板中溢出的光电子的最大初动能为9.55 eV
D.由于是锌板表面的自由电子逸出,验电器的指针张角不变
答案 B 由于大量的氢原子处于第4能级,则光谱管辐射的光子能量种类是
C2
4
=6种,A错误;因光谱管辐射的光子的最高能量是13.6 eV-0.85 eV=12.75
eV>3.3 eV,所以可以使锌板发生光电效应,B正确;根据爱因斯坦光电效应方程,
即E =hν-W ,可得最大初动能为E =12.75 eV-3.3 eV=9.45 eV,C错误;由于发生
k 0 k
光电效应,锌板会失去部分电子,验电器指针张角变小,D错误。
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15.(2022长沙市一中月考八,8)(多选)我国中微子探测实验利用光电管把光信
号转换为电信号。如图所示,A和K分别是光电管的阳极和阴极,加在A、K之间
的电压为U。将发光功率为P的激光器发出的频率为ν的光全部照射在K上,回
路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W ,普朗克常量为h,电子电荷量为
0
e。以下说法正确的是( )
A.光电子到达A时的最大动能为hν-W +Ue
0
B.光电子到达A时的最大动能为hν-W -Ue
0
C.若每入射N个光子会产生1个光电子且所有的光电子都能到达A,则回路的电
Pe
流为
Nhν
D.若每入射N个光子会产生1个光电子且所有的光电子都能到达A,则回路的电
NP
流为
ehν
答案 AC 根据光电效应方程E =hν-W ,可得逸出光电子的最大初动能,从K到
k 0
A电场力做正功,则光电子到达A时的最大动能为E =E +eU=hν-W +eU,故A正确,
km k 0
B错误;已知激光器发射的激光的功率为P,光子能量为hν,则单位时间内通过的
P n P Q
光子数为n= ,单位时间内产生的光电子数为n = = ,由电流的定义得I=
1
hν N hνN t
Pe
=n e= ,故C正确,D错误。
1
Nhν
16.(2022常德模拟,1)能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径
之一。下列关于核反应方程的说法正确的是 ( )
A. H H He n是α衰变
2 +3 →4 +1
1 1 2 0
B U n Xe Sr+1 n是目前人类获得核能的主要方式
.235 +1 →136 +90 01
92 0 54 38 0
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C Th Pa+X中的X是质子
.234 →234
90 91
D H H He n是核聚变,反应后的总质量较聚变前增加
.2 +2 →3 +1
1 1 2 0
答案 B 核反应方程 H H He n是轻核聚变,故A错误;核反应方程 U
2 +3 →4 +1 235 +1
1 1 2 0 92 0
n→ Sr+1 n属于重核裂变,是目前人类获得核能的主要方式,故B正确;
136Xe+90 01
54 38 0
由质量数守恒和电荷数守恒,可知核反应方程 Pa+X中的X的质量数为
234Th→234
90 91
0,电荷数为-1,为电子,故C错误;核反应方程 H+ He n是核聚变,反应过
2 2H→3 +1
1 1 2 0
程中放出能量,由质能关系可知反应后的总质量较聚变前减少,故D错误。
17.(2022长沙雅礼中学一模,1)下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法不正
确的是( )
图a 图b
图c 图d
A.图a中氢原子发出的三条谱线波长λ 、λ 、λ 的关系为λ =λ +λ
1 2 3 1 2 3
B.图b中甲、乙、丙三种射线分别为β射线、γ射线、α射线
C.图c中的链式反应就是原子弹爆炸发生的核反应
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D.图d中两曲线交于U轴同一点,说明发生光电效应时光电子最大初动能与光的
强度无关
答案 A 图a中氢原子发出的三条谱线频率ν 、ν 、ν 的关系为
1 2 3
c 1 1 1
ν =ν +ν ,根据ν= 可得,三条谱线波长λ 、λ 、λ 的关系为 = + ,故
1 2 3 λ 1 2 3 λ λ λ
1 2 3
A错误;图b中根据左手定则可知甲带负电、乙不带电、丙带正电,所以甲、乙、
丙三种射线分别为β射线、γ射线、α射线,故B正确;图c中的链式反应就是
原子弹爆炸发生的核反应,故C正确;图d中强黄光和弱黄光对应的曲线交于U
轴同一点,说明强黄光和弱黄光对应的遏止电压相等,而发生光电效应时最大初
动能与遏止电压的关系为E =eU ,所以强黄光和弱黄光对应的E 相等,与光的强
km c km
度无关,故D正确。
18.(2022湖南师大附中三模,1)下列关于衰变与核反应的说法正确的是 (
)
A.放射性元素的半衰期随着外界条件(如温度、压强等)的改变而改变
B.核聚变反应方程 H H He+X中的X表示中子
2 +3 →4
1 1 2
C.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
D.高速α粒子轰击氮核可产生中子,其核反应方程为 He N O n
4 +14 →16 +1
2 7 8 0
答案 B 半衰期由核内部因素决定,与外部条件(如温度、压强等)无关,故A错
误;X的质量数A=2+3-4=1,电荷数Z=1+1-2=0,可知X表示中子,故B正确;β衰变
所释放的电子是原子核内中子转化为质子时释放的,并非原子核外电子电离形成
的,故C错误;根据质量数守恒与电荷数守恒,核反应方程为 He N O H,故D
4 +14 →17 +1
2 7 8 1
错误。
19.(2022雅礼中学二模,7)2020年12月4日,新一代“人造太阳”装置——中
国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并实现首次放电,该装置是中国目前规
模最大、参数最高的先进托卡马克装置,是中国新一代先进磁约束核聚变实验研
究装置。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用
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来发电。核聚变反应的方程为 H H→X n。已知氘核的质量为m ,比结合能为
2 +2 +1 1
1 1 0
E,中子的质量为m ,反应中释放的核能为ΔE,光速为c,下列说法正确的是(
2
)
A.要使该聚变反应发生,必须克服两氘核间巨大的核力
B.反应产物X为 He
4
2
ΔE
C.X核的质量为 +m -2m
c2 2 1
4 ΔE
D.X的比结合能为 E+
3 3
答案 D 要发生聚变反应,两个原子核要足够近,故需要克服两氘核间巨大的库
仑斥力,A错误;根据质量数守恒和电荷数守恒,可知X的质量数为3,电荷数为2,
所以反应产物X应为 He,B错误;由爱因斯坦质能方程ΔE=mc2,得到ΔE=(2m -
3 1
2
ΔE 4
m -m )c2,解得m =2m -m - ,C错误;根据能量守恒知4E+ΔE=3E ,解得E = E+
X 2 X 1 2 c2 X X 3
ΔE
,D正确。
3
20.(2023届广州增城中学摸底,1)光电管是光控电路的核心元件。如图为一种在自动化
控制中常用的光控继电器示意图,当用一束单色光照射光电管时,未能发生光电效应。
为使光电管发生光电效应,下列可采取的措施是 ( )
A.增大该光的照射强度
B.延长该光的照射时间
C.改用频率更高的光照射光电管
D.改用波长更长的光照射光电管
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答案 C 发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于极限频率,故可以改用频率更
高的光照射光电管,与入射光的强度及照射时间无关,A、B错误,C正确;改用波长更长
c
的光,由ν= 可知,频率更低,更不可能发生光电效应,D错误。故选C。
λ
21.(2022广东二模,1)如图(a)和图(b)所示的实验推动了物理学的发展,对这两个实验
情境的认识正确的是 ( )
图(a) 图(b)
A.图(a)所示的实验揭示了电子绕着原子核做圆周运动
B.图(a)所示的实验中,任意频率的单色光都能使电流表指针偏转
C.卢瑟福通过图(b)所示的实验提出了原子全部正电荷集中在原子核
D.卢瑟福通过图(b)所示的实验提出了原子核内部存在更小的粒子
答案 C 图(a)所示的实验是光电效应实验,只有单色光的频率大于某一极限频率,才
能产生光电效应,使电流表指针偏转,揭示了光具有粒子性,A、B错误;卢瑟福通过图(b)
所示的实验提出了原子的核式结构模型,原子全部正电荷集中在原子核,发现了原子中
间有一个很小的核,而不是原子核内部存在更小的粒子,C正确,D错误。故选C。
22.(2022汕头二模,5)图示为几种金属的逸出功和氢原子能级图。现有大量处于n=4能
级的氢原子向低能级跃迁,结合图表信息可知 ( )
金属 钨 钙 钾 铷
W/ eV 4.54 3.20 2.25 2.13
0
A.铷的极限频率大于钙的极限频率
B.氢原子跃迁时对外辐射连续光谱
C.氢原子辐射的光有3种频率能使钨发生光电效应
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D.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能减小
答案 C 由表格数据可知铷的逸出功小于钙的逸出功,由W=hν知,铷的极限频率小
0 c
于钙的极限频率,A错误;原子的发射光谱为线状谱,故氢原子跃迁时对外辐射不连续的
光谱,B错误;大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,对外辐射光子的能量分别有
ΔE=E-E=12.75 eV,ΔE=E-E=12.09 eV,ΔE=E-E=10.2 eV,ΔE=E-E=2.55
1 4 1 2 3 1 3 2 1 4 4 2
eV,ΔE=E-E=1.89 eV,ΔE=E-E=0.66 eV,发生光电效应的条件是ΔE>W=4.54 eV,可
5 3 2 6 4 3 0
知氢原子辐射的光有3种频率能使钨发生光电效应,C正确;设电子绕氢原子核运动的轨
道半径为r,质子和电子的电荷量大小均为e,电子的质量为m,由库仑力提供向心力k
e2 v2,则E=1 ke2,即氢原子辐射光子后,电子从外轨道跃迁到内轨道,轨道
=m k mv2=
r2 r 2 2r
半径变小了,故电子动能增大了,D错误。故选C。
23.(2022深圳一模,1)利用氘和氚的核反应可获得核能,方程为:
①
2H+3H→4
1 1 2
He+X+17.6 MeV;科学家用X轰击Y得到氚核,方程为:②X+Y H。下列说法正确
→4He+3
2 1
的是 ( )
A.X是质子
B.Y的质子数、中子数均为3
C.两个核反应都是轻核聚变反应
D.目前我国核电站是利用核反应①的核能发电
答案 B 根据质量数守恒和电荷数守恒,可知X是中子,核反应方程②为
H,Y的质子数为3,而核子数为6,因此中子数也为3,A错误,B正确;
❑
1X+6Y→4He+3
0 3 2 1
方程①为轻核聚变反应,而方程②为原子核的人工转变,C错误;目前我国核电站是利用
重核裂变的核能发电,D错误。故选B。
24.(2022汕头三模,1)心脏起搏器使用“氚电池”供电,利用了氚核 H发生β衰变过
3
❑
1
程释放的能量,衰变方程为 e,下列说法正确的是 ( )
❑
3H→X+0
1 -1
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A.新核X是 He
4
❑
2
B.新核X的比结合能比氚核大
C.衰变过程释放的能量为氚的结合能
D.β射线有很强的穿透能力,常用于金属探伤
答案 B 根据电荷数守恒和质量数守恒可知X是 He,A错误;衰变过程释放的能量为
3
❑
2
He的结合能与氚的结合能之差,所以 He的结合能比氚核大,两者质量数相等,则
3 3
❑ ❑
2 2
He的比结合能较大,B正确,C错误;β射线仅能穿透几毫米厚的铝板,不能用于金属
3
❑
2
探伤,常用于金属探伤的是γ射线,D错误。故选B。
25.(2023届珠海教研联盟联考,5)如图所示,图甲为氢原子的能级图,大量处于n=3激发
态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中
光电管阴极K上时,电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是 (
)
甲
乙 丙
A.用能量为15.0 eV的光子照射,可使处于基态的氢原子电离
B.阴极K金属的逸出功为6.29 eV
C.光电子最大初动能与入射光的频率成正比
D.一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,能发出4种不同频率的光
答案 A 使处于基态的氢原子电离,用能量大于等于13.6 eV的光照射即可,A正确;大
量处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,发出频率最高的光子对应从n=3能级到n=1能
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级的跃迁,频率最高光子的能量为hν=E-E=12.09 eV,由题图丙可知辐射光电子的最
3 1
大初动能为6 eV,故W=hν-E =12.09 eV-6 eV=6.09 eV,B错误;由光电效应方程
0 km
E =hν-W,可知光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,但不是成正比,C错
km 0
误;大量处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时能发出3种频率的光,而一个处于n=3能级
的氢原子向基态跃迁时,最多只能发出2种不同频率的光,D错误。
26.(2023届镇江一中月考,14)目前地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部核聚变时释放
的核能。
(1)如果将太阳聚变时的核反应简化为4个氢核 H)聚变生成1个氦核 He)和2个正电子,请
1 4
( (
1 2
你写出此核反应方程;
(2)天文学家估测,太阳已有50亿年的历史了。有人认为,50亿年来,因释放核能而带来的太阳
质量变化几乎可以忽略。请你通过计算说明这种观点的合理性。可能用到的数据:光速
c=3×108 m/s,太阳的质量约为M=2×1030 kg,太阳辐射的总功率P=4×1026 W,1年≈3×107 s。
0 0
答案 (1) H He+ e (2)见解析
41 →4 20
1 2 1
解析 (1)由质量数守恒和电荷数守恒可得核反应方程
H He+ e
41 →4 20
1 2 1
(2)50亿年太阳辐射的总能量为ΔE=Pt
0
根据ΔE=Δmc2
ΔE
可知,50亿年太阳损失的总质量为Δm=
c2
代入数据,解得太阳辐射损失的质量与太阳质量之比
Δm
×100%≈0.03%。所以这种说法合理。
M
0
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