热点12 原子物理
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1．(2019·山东济南一中期中)如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是( )
A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小
C．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光最容易表现出衍射现象
D．用由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应
D 解析 这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，选项A错误；由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光，能量最小，频率最小，由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光，能量最大，频率最大，波长最小，最不容易表现出衍射现象，选项B、C错误；由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为10.2 eV，用它照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应，选项D正确．
2．(2019·全国押题卷二)在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的
运动轨迹分别如图中a、b所示，由图可以判定( )
A．该核发生的是α衰变
B．该核发生的是β衰变
C．a表示反冲核的运动轨迹
D．磁场方向一定垂直纸面向里
B 解析 放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆，而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故放出的是β粒子，选项A错误，B正确；根据动量守恒定律，质量大的速度小，而速度小的，运动半径较小，而b的质量较大，因此b是反冲核的运动轨迹，选项C错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁场方向不同，粒子旋转的方向相反，由于粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，选项D错误．
3．(2019·广西南宁三中月考)原来静止的原子核X发生α衰变时，放出α粒子的动能为E0.假设衰变时产生的能量全部以动能的形式释放出来，则在此衰变过程中的质量亏损是( )
A． B．
C． D．
D 解析 α粒子与新核质量比为，衰变过程满足动量守恒定律，即mαvα＝m新v新，根据动量和动能的关系p2＝2m·Ek可知，新核动能为E0，由ΔE＝Δmc2，得Δm＝ ＝ ，故选项D正确．
4．(2019·北京平谷区模拟)2017年11月30日，国际权威学术期刊《自然》发表了中国首颗暗物质探测卫星“悟空”的首批成果：发现太空中的反常电子信号．“悟空”采用的是由中国科学家自主提出的分辨粒子种类的新探测技术方法，既能探测低能区，也能探测高能区，特别是首次走进能量为1 TeV(1 TeV＝1.0×1012 eV，e＝1.6×10－19 C)以上的“无人区”，“悟空”首次直接测量到了能谱在1 TeV处的“拐折”及在1.4 TeV处的“尖峰”．从目前数据分析来看，产生“奇异”电子信号的来源很可能是暗物质湮灭或衰变．如果进一步证实了这种观点，人们就可以根据“悟空”的探测结果获知暗物质粒子的质量和湮灭率．结合上述信息，下列说法正确的是( )
A．“拐折”处的电子宇宙射线粒子的能量高达1.6×1031 J
B．电子宇宙射线从地球赤道上空垂直射向地面时，在地球磁场的作用下会向西偏转
C．假设暗物质湮灭亏损的质量为Δm，则湮灭过程中释放的能量为ΔE＝Δmc(c为光在真空中的传播速度)
D．若暗物质衰变的规律与普通放射性元素相同，则其半衰期随温度的升高而减小
B 解析 “拐折”处的电子宇宙射线粒子的能量高达1.0×1012 eV＝1.0×1012×1.6×10－19 J＝1.6×10－7 J，选项A错误；根据左手定则，电子宇宙射线从地球赤道上空垂直射向地面时，在地球磁场的作用下会向西偏转，选项B正确；假设暗物质湮灭亏损的质量为Δm，根据质能方程，则湮灭过程中释放的能量为ΔE＝Δmc2，选项C错误；若暗物质衰变的规律与普通放射性元素相同，衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，选项D错误．
5．(2019·广东中山期末)(多选)在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如图甲所示，并记录相关数据．对于这两组实验，下列判断正确的是( )
A．饱和光电流一定不同，光电子的最大初动能不同
B．因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压Uc不同
C．因为光强不确定，所以单位时间内逸出的光电子数可能相同
D．分别用不同频率的光照射之后绘制Ucν图象(ν为照射光频率，图乙为其中一小组绘制的图象)，图线的斜率可能不同
