资源描述
专题17 原子结构、原子核和波粒二象性一、选择题1.【贵州省遵义航天高级中学2017届高三第一次模拟考试理科综合】下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A卢瑟福通过对粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型B原子光谱是分离的，说明原子内部存在能级C某些原子核能够放射出粒子，说明原子核内有粒子D某种元素的半衰期为5天，则经过10天该元素全部衰变完毕E目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变【答案】ABE【解析】考点：粒子散射实验，波尔理论，衰变的本质，半衰期，裂变和聚变2.【广东仲元中学2017届高三9月月考理综】下列说法中正确的是 （填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错一个扣3分，最低得分为0分）A射线的本质是电子流，所以衰变说明原子核是由质子、中子、电子组成B居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素C核反应中释放的能量可由计算，有些化学反应也释放能量，这两种情况产生的能量的本质是一样的D某种色光照射金属发生光电效应，若增大光照强度，则单位时间内发射的光电子数增加E玻尔认为原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的【答案】BDE【解析】试题分析：射线是电子流，衰变的本质是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，故A错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，并因此获得了诺贝尔奖，故B正确；因为化学反应的最小粒子是原子，释放的能量是化学能，而核反应的最小粒子是原子核，释放的能量是核能，二者的反应原理不同，故C错误；增大光照强度，光子数增多，激发的光电子数增多，故D正确；波尔理论认为原子的核外电子轨道是量子化的，原子的能量是量子化的，故E正确。考点：衰变的本质，核能，光电效应的规律，波尔理论，物理学史3.【湖北省孝感高级中学2017届高三9月调考】下列说法正确的是 A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B分别用射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用射线照射时光电子的最大初动能较大C用升温、加压或发生化学反应的方法不能改变放射性元素的半衰期D以mD、mp、mn分别表示氘核、质子、中子的质量，则mD=mp+mnE天然发射现象中的射线是原子核受激发产生的【答案】BCE【解析】考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度、天然放射现象【名师点睛】本题考查了衰变、核反应、半衰期、质量亏损、天然放射现象等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。4.【河南省洛阳市第一高级中学2017届高三上学期第一次月考】）用频率为v0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线，且，则 。（填入正确选项前的字母）BA B C D【答案】B【解析】解得，所以B正确，再根据氢原子理论可知，入射光频率v0=v3，故ACD错误。考点：考查了氢原子跃迁【名师点睛】本题的关键是明确发光的含义是氢原子从高能级向低能级跃迁，根据能级图，有三条光谱线说明原子最高能级在n=3能级，再根据氢原子理论可知，入射光的频率应等于n=3能级时的频率，然后再根据跃迁公式即可求解5.【河南省洛阳市第一高级中学2017届高三上学期第一次月考】）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是 A密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值B贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核C居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素D卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子E汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷【答案】ACE【解析】试题分析：密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值，故A正确；贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，粒子散射实验说明原子中存在原子核，故B错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（）两种新元素，故C正确；卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，而不能说明原子核内存在质子，故D错误；汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出该粒子的比荷，故E正确考点：考查了物理学史【名师点睛】本题是物理学史问题，根据密立根、贝克勒尔、居里夫妇、卢瑟福、汤姆孙等人对物理学发展的贡献进行解答6.【福建省三明市2016届普通高中毕业班5月质量检查理科综合】）下列说法正确的是。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.经典电磁理论无法解释氢原子的分立线状光谱B聚变又叫热核反应，太阳就是一个巨大的热核反应堆。C.根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小D.某放射性原子核经过2次衰变和一次衰变，核内质子数减少3个E.用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，可以使氘核分解为一个质子和一个中子【答案】ABD【解析】考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度；玻尔模型和氢原子的能级结构【名师点睛】该题考查多个原子物理学的基础的知识点的内容，明确衰变的实质，知道原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的是解答该题的关键这一类的知识要多加积累7.【宁夏银川一中2017届高三上学期第一次月考理科综合】）下列说法正确的是( )（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A人类关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象B在、三种射线中射线电离作用最强C放射性元素的半衰期会随着温度的升高而缩短D两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加E在粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，粒子一直受到金原子核的斥力作用【答案】ADE【解析】试题分析：天然放射现象源自原子核内部的变化，人类最初对原子核的认识就是来源于对天然放射现象研究，故A正确；、三种射线中射线的电离本领最强，射线穿透本领最强，故B错误；原子核衰变的半衰期是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，故C错误；中等质量原子核的核子的平均质量（原子核的质量除以核子的个数）小，轻核、重核核子的平均质量大，当重核裂变成中等质量的核、轻核结合成中等质量的核，都有质量亏损。质量亏损越多，原子核的结合能大，平均每个核子质量亏损（比结合能）越大，在原子核中铁的比结合能最大，所以中等质量原子核的结合能，比结合能都比轻核大，故D正确；粒子是氦核，原子核带正电，同种电荷相互排斥，故D正确。考点：天然放射现象，半衰期，结合能与比结合能8.【江苏省扬州市2015-2016学年度高三第四次模拟测试】已知质子的质量为m1，中子的质量为m2，碳核()的质量为m3，则碳核()的比结合能为 ，碳-14是碳的一种具有放射性的同位素，研究发现外来的宇宙射线与大气作用产生宇宙射线中子，宇宙射线中子和大气中氮核（）起核反应产生碳-14，请写出核反应方程 【答案】，【解析】考点：考查了核反应方程，爱因斯坦质能方程【名师点睛】本题关键是掌握爱因斯坦质能方程以及比结合能的计算公式，知道核反应过程中，电荷数守恒、质量数守恒9.【福建省泉州市2016届高三第二次（5月）质量检查】(6分)如图，R为真空室内一放射源，LL 为一张薄纸板，MN为荧光屏，放射源正对荧光屏的中心O点射出、三种射线。若在虚线框内加上垂直于线框平面的匀强磁场时，荧光屏上只观察到O、P两个亮点，则打在O点的是 射线，虚线框内磁场的方向 (选填“向里”或“向外”)。 【答案】，向里【解析】试题分析：射线不带电，且穿透能力最强，故射线将沿直线打到O点；射线穿透本领最弱，不能穿过纸板，故打到P点的是射线，因带负电，由左手定则可知虚线框内磁场的方向向里。考点：三种射线；左手定则【名师点睛】此题主要考查、三种射线的特点，要知道射线的电离本领最弱，而穿透本领最强；射线是带正电的氦核，电离本领最强，穿透本领最弱；射线是电子流.10.【江苏省扬州市2015-2016学年度高三第四次模拟测试】下列说法中正确的是 A一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 B各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯C德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为只有高速运动的粒子才具有波粒二象性D核力将核子束缚在核内，说明核力一定是吸引力【答案】B【解析】考点：考查光电效应、玻尔理论【名师点睛】根据光电效应方程知，光子频率越大，光电子的最大初动能越大，光强度会影响单位时间内逸出的光电子数目；根据玻尔理论，各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的频率不同；核力与万有引力性质不同核力只存在于相邻的核子之间核力是短程力，与相邻核子间存在，从而即可求解11.【湖北省恩施市第一中学2017届高三上学期开学考试】用如图所示的装置演示光电效应现象当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为若改用更高频率的光照射，此时（ ）A将电池正的极性反转，则光电管中没有光电子产生B将电键S断开，则有电流流过电流表GC将变阻器的触点向移动，光电子到达阳极时的速度可能变小D只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点向端移动，电流表G的读数必将变大【答案】BC【解析】考点：光电管12.【湖北省恩施市第一中学2017届高三上学期开学考试】某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为;,方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表，下列判断正确的是（ ）AX是，Q2Q1 BX是，Q2Q1CX是，Q2Q1 DX是，Q2Q1【答案】B【解析】试题分析：根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可判断出X是那种原子核，根据爱因斯坦质能方程可知质量亏损大的释放能量大中质量亏损为：m1=1.0078+12.000013.0057=0.0021（u），根据根据电荷数守恒和质量数守恒可知：中X的电荷数为2、质量数为4，故X为粒子即，质量亏损为：m2=1.0078+15.000112.00004.0026=0.0053（u）根据爱因斯坦的质能方程可知：Q1=m1c2，Q2=m2c2，则Q1Q2，故B正确，ACD错误；故选B.考点：核反应方程；核能13.【江西省宜川市宜春中学、樟树中学、高安中学等五校2017届高三7月联考物理试卷】（3分）下列说法正确的是 A链式反应在任何条件下都能发生 B放射性元素的半衰期随环境温度的升高而缩短C中等核的比结合能最小，因此这些核是最稳定的D根据E=mc2可知，物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系【答案】D【解析】考点：链式反应；半衰期；比结合能；爱因斯坦的质能方程14.【江苏省溧水高级中学2017届高三暑期考试物理试题】下列说法正确的是 A光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构C一个氘核的质量小于一个质子和一个中子的质量和D已知钴60的半衰期为5.27年，则任一个钴60原子核都将在5.27年内发生衰变【答案】BC【解析】试题分析：光电效应是原子核外电子得到能量，而跑到原子的外部，向外释放电子的现象，选项A错误；天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构，选项B正确；一个质子和一个中子结合成氘核，向外辐射能量，有质量亏损，知一个质子和一个中子的质量大于一个氘核的质量，故C正确；半衰期是大量原子衰变的统计规律，对少数原子是不适应的，选项D错误；故选BC.考点：光电效应；质量亏损；半衰期15.【北京市昌平区2016届高三第二次（5月）统一练习理科综合】钍核（）具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤核（），同时伴随有射线产生，其方程为。则x粒子为A质子B中子C粒子D粒子【答案】D【解析】考点：核反应方程二、非选择题1.【江苏省溧水高级中学2017届高三暑期考试物理试题】如图所示为氢原子的能级图，n为量子数若氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，则一群处于n=4的氢原子在向基态跃迁时，产生的光子中有 种频率的光子能使该金属产生光电效应，其中光电子的最大初动能Ekm= eVn2341E/eV -3.4-1.51 -0.850-13.6【答案】5；10.86【解析】试题分析：因为氢原子由n=3跃迁到n=2的过程释放出的光子恰好能使某种金属产生光电效应，即逸出功W0=E3-E2=3.4-1.51eV=1.89eV从n=4跃迁到n=1、2，从n=3跃迁到n=1、2，从n=2跃迁到n=1辐射的光子能量大于等于逸出功，则有5种频率的光子能使该金属产生光电效应从n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，为12.75eV，根据光电效应方程得，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75-1.89eV=10.86eV考点：波尔理论；光电效应2.【江西省宜川市宜春中学、樟树中学、高安中学等五校2017届高三7月联考物理试卷】（4分）如图为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV，若用此光照射到逸出功为2.75 eV的光电管上，则加在该光电管上的遏止电压为 V。E/eV0-0.54-0.85-13.612345n-3.40-1.51【答案】12.75eV ；10V 【解析】考点：玻尔理论3.【江西省宜川市宜春中学、樟树中学、高安中学等五校2017届高三7月联考物理试卷】（8分）太阳和许多恒星发光是内部核聚变的结果，核反应方程是太阳内部的许多核反应中的一种，其中为正电子，ve为中微子 确定核反应方程中a、b的值；在质子与质子达到核力作用范围完成核聚变前必须要克服强大的库仑斥力。设质子的质量为m，电子质量相对很小可忽略，中微子质量为零，克服库仑力做功为W。若一个运动的质子与一个速度为零的质子发生上述反应，运动质子速度至少多大？【答案】a=1,b=2 ；【解析】试题分析：根据核反应的质量数及电荷数守恒可知a=1,b=2 由动量守恒定律可知：mv0=2mv 由能量关系可知：；解得 考点：动量守恒定律；能量守恒定律。
展开阅读全文