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考前基础回扣练 十四波粒二象性原子结构和原子核建议用时20分钟1.下列关于近代物理知识的说法不正确的是()A.汤姆生发现了电子,表明原子具有核式结构B.光照到某金属上不能发生光电效应,是因为该光波长太长C.按照玻尔理论,氢原子辐射光子时,核外电子的动能增加D.衰变的实质是原子核内的中子转化成了质子和电子【解析】选A。汤姆生发现了电子,表明原子是可以分割的,故A错误;光照到某金属上不能发生光电效应,知入射光的频率较小,即波长太长,故B正确;按照玻尔理论,氢原子辐射光子时,从高能级跃迁到低能级,轨道半径减小,根据=知,核外电子的动能增加,故C正确;衰变的实质是原子核内的中子转化成了质子和电子,故D正确。因为选不正确的,故本题应选A。2.下列说法中正确的是()A.电子的衍射现象说明实物粒子也具有粒子性B.裂变物质体积小于临界体积时,链式反应不能进行C.原子核内部一个质子转化成一个中子时,会同时释放出一个电子DU的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短【解析】选B。电子是实物粒子,其衍射现象说明实物粒子具有波动性,故A错误;要发生链式反应要求反应物的体积达到临界体积,故B正确;原子核内部的一个中子转化成一个质子时,同时释放一个电子,故C错误;半衰期与物理性质、化学性质无关,故D错误。3.下列说法正确的是()A.Ra衰变为Rn要经过1次衰变和1次衰变BUnBaKr+n此方程是核裂变方程CHeBeC+X此方程中X是质子DHHn+Y此方程中Y是质子【解析】选B。设经过x次衰变、y次衰变,则由226-222=4x,88-2x+y=86,解得x=1,y=0,故A错误;裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核,则UnBaKr+n是核裂变方程,故B正确;根据质量数和电荷数守恒知:X为n,即为中子,故C错误;根据质量数和电荷数守恒知:Y为He,即为氦核,故D错误。4.如图为查德威克实验示意图,由天然放射性元素钋(Po)放出的射线轰击铍时会产生粒子流A,用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B,经研究知道()A.A为中子,B为质子B.A为质子,B为中子C.A为射线,B为中子D.A为中子,B为射线【解析】选A。用放射源钋的射线轰击铍时,能发射出一种穿透力极强的中性射线,这就是所谓铍“辐射”,即中子流,中子轰击石蜡,将氢中的质子打出,即形成质子流,所以A为中子,B为质子,所以A正确。5.在核反应方程式UnSrXe+kX中,()A.X是中子,k=9B.X是中子,k=10C.X是质子,k=9D.X是质子,k=10【解析】选B。设生成物为X,则在核反应过程中遵循电荷数守恒,故有92+0=38+54+kZ在核反应过程中遵循质量数守恒,故有235+1=90+136+kA由得kZ=0由得kA=10因k0,则Z=0,A=1故生成物X为中子n)k=10,故选B。6.(多选)光电效应实验中,下列表述正确的是()A.光照时间越长,光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子【解析】选C、D。光电流的大小与光照时间无光,与光的强度有关,故A错误;发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率,入射光强,不一定能发生光电效应,故B错误;根据光电效应方程Ekm=eUc=h-W0,知遏止电压与入射光的频率有关,故C正确;发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率,故D正确。7.(多选)下列说法正确的是()A.衰变现象说明电子是原子核的组成部分B.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C.用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核,不可能使氘核分解为一个质子和一个中子D.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级,前者跃迁辐射出的光子波长比后者的短【解析】选C、D。衰变释放出的高速粒子,是核内中子转化而来的,故A错误。根据光电效应方程Ekm=h-W0知,最大初动能与光的频率成一次函数关系,不是正比关系,故B错误。核子结合成原子核与原子核分解为核子是逆过程,质量的变化相等,能量变化也相等,故用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核,还要另给它们分离时所需要的足够的动能(光子方向有动量),所以不可能使氘核分解为一个质子和一个中子,故C正确。跃迁时辐射的能量等于两能级差,氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级,前者跃迁辐射出的光子的能量大,频率大,则波长比后者的短,故D正确。8.(多选)如图所示为氢原子的能级图,若用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子,则() A.有的氢原子能从基态跃迁到n=3的激发态上去B.氢原子从基态跃迁到n=4的激发态上去C.氢原子最多能发射3种波长不同的光D.氢原子最多能发射6种波长不同的光【解析】选B、D。由氢原子的能级图得到,n=4的激发态与基态的能级差为E=E4-E1=-0.85eV-(-13.6 eV)=12.75 eV,所以用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子,氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去,不能从基态跃迁到n=3的激发态上去,故A错误,B正确;氢原子吸收光子的能量跃迁到n=4的激发态后,向低能级跃迁时,任意两个能级之间发生一次跃迁,共发射=6种波长不同的光,故C错误,D正确。9.(多选)下列说法中正确的是()A.光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量B.原子核结合能越大,原子核越稳定C.核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程式为CsBa+x,可以判断x为电子D.一个氢原子处在n=4的能级,当它跃迁到较低能级时,最多可发出3种频率的光子【解析】选A、C、D。光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量,故A正确;原子核比结合能越大,原子核越稳定,故B错误;根据电荷数守恒、质量数守恒知,x的电荷数为-1,质量数为0,可知x为电子,故C正确;一个氢原子处在n=4的能级,由较高能级跃迁到较低能级时,最多可以发出43,32,和21三种频率的光子,故D正确。10.(多选)受日本福岛核泄漏的影响,中国内地部分地区在空气中相继检测出极微量人工核素碘131、铯137等。已知碘131(即I)的半衰期为8天,则下列有关福岛核泄露问题的说法正确的是()A.核反应堆发生的是轻核聚变反应B.20个放射性核素碘131(即I),经过8天后,未衰变的个数不一定是10个C.4月份以后,随着气温升高、风力增强,碘131(即I)的半衰期会逐渐减小D.碘131(即I)衰变放出的射线是原子核受激产生的【解析】选B、D。核反应堆发生的是重核裂变反应,选项A错误;因半衰期是大量原子核的统计意义,对少量原子核不适用,故20个放射性核素碘131(即I),经过8天后,未衰变的个数不一定是10个,选项B正确;半衰期与外部因素无关,选项C错误;碘131(即I)衰变放出的射线是原子核受激产生的,选项D正确。
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