题型专练14　光电效应 原子核--2021届高考物理二轮复习微专题专练（人教版）（解析版）

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题型专练 14　光电效应 原子核
一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.近代物理知识在工农业生产、医疗和现代科技中都有广泛的应用,关于下面四幅图中应用原理的说法正确
的是(
　　
)。
A.图1内容表示医院对患者进行的放射治疗,它利用的是 β射线
B.图2中测金属板厚度是利用 β射线
C.图3秦山核电站的核反应属于核裂变反应,其方程为
92
235
U
→56
141
Ba
+¿36
92 ¿
Kr+
20
1
n
D.图4霓虹灯五颜六色是由于各种不同气体原子在不同能级跃迁时发射光子的能量各异形成的
【答案】D
【解析】 医院的放射治疗,是利用 γ射线穿透能力强的特点,A项错误;图2中测金属板的厚度也是利用
穿透能力强的 γ射线,B项错误;核裂变反应方程为
92
235
U
+¿0
1¿
n
→56
141
Ba
Kr+
30
1
n,C项错误;图4霓虹灯五颜
六色是由各种不同气体原子在不同能级跃迁时发射光子的能量各异形成的,D项正确。
2.关于近代物理的基本知识,下列说法正确的是(
　　
)。
A.β 衰变所释放的电子来源于原子的最内层
B.结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定
C.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关
D.根据玻尔理论,氢原子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
【答案】 D
【解析】
　
β衰变所释放的电子来源于原子核内的中子转化为质子时放出的电子,A项错误;比结合能越
大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定,B项错误;放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条
件无关,C项错误;根据玻尔理论,氢原子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,D项正确。
3.(2020 年黄石二中模拟)精确的研究表明,不同的原子核,其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原
子序数 Z的关系如图所示。根据该图所提供的信息及原子核的聚变、裂变有关知识,下列说法正确的是(
)。
A.从图中可以看出,Fe 原子核中核子的平均质量最大
B.原子序数较大的重核 A分裂成原子序数小一些的核 B和C,质量会增加
C.原子序数较大的重核 A裂变成原子序数小一些的核 B和C,需要吸收能量
D.原子序数很小的轻核 D和E结合成一个原子序数大些的 F核,F核的结合能大于 D、E的结合能之和
【答案】 D
【解析】
　
从图中可以看出,Fe 原子核中核子的平均质量最小,A项错误。原子序数较大的重核 A分裂
成原子序数小一些的核 B和C,核子的平均质量会减小,同时放出大量能量,B、C两项错误。比结合能越大的,
平均核子质量越小,原子序数很小的轻核 D和E结合成一个原子序数大些的 F核,是轻核的聚变,放出能量,F
核的平均核子质量比 D、E核的平均核子质量都小,因此 F核的结合能大于 D、E核的结合能之和,D项正确。
4.(2020 年滨州高三二模)有四个核反应方程如下:
①92
235
U
+¿0
1¿
n
→38
95
Sr
+¿54
138 ¿
Xe+3X1
②1
2
H+X2
→2
3
He
+¿0
1¿
n
③92
238
U
→90
234
Th+X3
④12
24
Mg
+¿2
4¿
He
→13
27
Al+X4
下列说法正确的是(
　　
)。
A.①是核聚变
　　　　
B.X2为
1
2
H
C.③是核裂变 D.X4为中子
【答案】B
【解析】 根据质量数与质子数守恒可知 X1的质量数为
235+1−95 −138
3
=1,而质子数为
92−38 −54
3
=0,所以 X1是
0
1
n,①是核裂变反应,A项错误;根据质量数与质子数守恒可知 X2的质量数为 3+1-2=2,而质子数
为2-1=1,所以 X2是
1
2
H,B项正确;根据质量数与质子数守恒可知 X3的质量数为 238-234=4,而质子数为 92-90=2,
所以 X3是
2
4
He,③是α衰变,C项错误;根据质量数与质子数守恒可知 X4的质量数为 24+4-27=1,而质子数为
12+2-13=1,所以 X4是
1
1
H,D项错误。
5.(2020 年广州高三二模)一种利用红外线感应控制的紫外线灯,人在时自动切断紫外线灯电源,人离开时自
动开启紫外线灯杀菌消毒。已知红外线的光子最高能量是 1.61 eV,紫外线的光子最低能量是 3.11 eV;氢原子
能级示意图如图所示,则大量氢原子(
　　
)。
A.从n=2能级跃迁到低能级过程只可能辐射出红外线
B.从n=3能级跃迁到低能级过程不可能辐射出红外线
C.从n=4能级跃迁到低能级过程只可能辐射出紫外线
D.从n=5能级跃迁到低能级过程不可能辐射出紫外线
【答案】B
【解析】从n=2能级跃迁到低能级过程中辐射的光子能量为 hν1=E2-E1=10.2 eV,由题意可知该光子属于
紫外线,A项错误;从n=3能级跃迁到低能级过程中,跃迁到 n=2能级过程辐射的光子能量最小,其值为 hν2=E3-
E2=1.89 eV,该光子能量大于红外线光子的最高能量,其他光子的能量均大于该光子的能量,B项正确;从n=4能
级跃迁到 n=3能级辐射的光子能量为 hν3=E4-E3=0.66 eV,该光子属于红外线,C项错误;从n=5能级跃迁到低能
级过程中辐射的光子能量最大为 hν4=E5-E1=13.06 eV,该光子属于紫外线,D项错误。
6.(2020 年德州高三第一次模拟)2019 年1月3日,“玉兔二号”月球车与“嫦娥四号”着陆器分离,实现月球
背面着陆。“玉兔二号”搭载了一块核电池,利用
94
238
Pu 衰变为
92
234
U释放能量,可在月夜期间提供一定的电
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