2018年高考物理二轮专题复习能力升级练：专题突破练13 波粒二象性 原子结构和原子核
教育最新K122018年高考物理二轮复习提升训练19波粒二象性和原子物理
提升训练19 波粒二象性和原子物理1.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下列说法正确的是()A.电子绕核旋转的半径减小B.氢原子的能量增大C.氢原子的电势能增大D.氢原子核外电子的速率增大2.做“单缝衍射”实验和“双缝干涉”实验时,用激光比普通光源效果更好,图象更清晰。
如图甲所示,如果将感光元件置于光屏上,则不仅能在光屏上看到彩色条纹,还能通过感光元件中的信号转换,在电脑上看到光强的分布情况。
下列说法正确的是()A.做“单缝衍射”实验时,光强分布如图乙所示B.做“单缝衍射”实验时,光强分布如图丙所示C.做“双缝干涉”实验时,光强分布如图乙所示D.做“双缝干涉”实验时,光强分布如图丙所示3.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27,与纵轴交点坐标0.5)。
由图可知()A.该金属的截止频率为 4.30×1014 HzB.该金属的截止频率为5.5×1014 HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为 0.5 eV4.如图所示是氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出6种不同频率的光子,其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子,则()A.6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的B.在6种光子中,从n=4能级跃迁到n=1能级释放的光子康普顿效应最明显C.使n=4能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量D.若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应5.如图所示,在光电效应实验中,某同学用相同频率的单色光,分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管,结果都能发生光电效应。
图乙为其中一个光电管的遏止电压U c随入射光频率ν变化的函数关系图象。
对于这两个光电管,下列判断正确的是()A.因为材料不同逸出功不同,所以遏止电压U c不同B.光电子的最大初动能不同C.因为光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数可能相同,饱和光电流也可能相同D.两个光电管的U c-ν图象的斜率可能不同6.以下说法正确的是()A.费米主持建立了世界上第一个称为“核反应堆”的装置,首次通过可控制的链式反应实现了核能释放B.β衰变的实质在于核内的中子转化成了一个质子和一个电子C.α粒子散射实验是由汤姆生完成的D.核力是短程力,是强相互作用力,每个核子只跟邻近的核子发生核力作用7.下列说法正确的是()A.汤姆生做了α散射实验,表明原子具有核式结构B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C.光电效应的发生几乎是瞬时的,产生电流的时间不超过10-9 sD.β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子8.下列说法正确的是()A.图甲中,当弧光灯发出的光照射到锌板上时,与锌板相连的验电器铝箔有张角,证明光具有粒子性B.图乙为某金属在光的照射下,光电子最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象,当入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为EC.图丙中,用从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,不能发生光电效应D.图丁是放射性元素发出的射线在磁场中偏转示意图,射线c是β粒子流,它产生的机理是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的9.14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年。
高考物理试题分项解析：原子结构原子核和波粒二象性(含解析)
原子结构、原子核和波粒二象性【2018高考真题】1．在核反应方程中，X表示的是A. 质子B. 中子C. 电子D. α粒子【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 A【解析】设X为：，根据核反应的质量数守恒：，则：电荷数守恒：，则，即X为：为质子，故选项A正确，BCD错误。
点睛：本题考查了核反应方程式，要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数，从而确定X 的种类。
2．用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.2810-19 J。
已知普朗克常量为6.6310-34 J·s，真空中的光速为3.00108 m·s-1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（）A. 11014 HzB. 81014 HzC. 21015 HzD. 81015 Hz【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】 B则代入数据可得：，故B正确；故选B点睛：本题比较简单，知道光电效应方程并利用方程求解即可。
3．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定A. 对应的前后能级之差最小B. 同一介质对的折射率最大C. 同一介质中的传播速度最大D. 用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 A度最大，BC错误；的波长小于的波长，故的频率大于的频率，若用照射某一金属能发生光电效应，则不一定能，D错误．【点睛】光的波长越大，频率越小，同一介质对其的折射率越小，光子的能量越小．4．国家大科学过程——中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是A. 俘获一个α粒子，产生并放出一个粒子B. 俘获一个α粒子，产生并放出一个粒子C. 俘获一个质子，产生并放出一个粒子D. 俘获一个质子，产生并放出一个粒子【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 B【解析】根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为、、，，故只有B选项符合题意；【点睛】核反应过程中，质量数与核电荷数守恒，应用质量数与核电荷数守恒即可写出核反应方程式．5．1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X ：。
高考物理二轮选择题专练——光的波粒二象性练习题(共30题,有答案)
高考物理二轮选择题专练——光的波粒二象性练习题（共30题，有答案）1．2019年10月31日，重庆半导体光电科技产业同正式开工建设，标志着我国对光电效应的研究转型为自主研发，下列有关光电效应的说法正确的是（）A.某种单色光照射到金属表面时，只要光足够强就能发生光电效应，与频率无关B.任何金属都存在截止频率，入射光的频率必须大于该金属的截止频率时才能发生光电效应C.若某单色光照在金属表面已发生光电效应，不改变光强的条件下增大入射光的频率，形成的饱和光电流将随之增大D.发生光电效应时，入射光的频率越大，要使具有最大初动能的光电子的动能减为零所需反向电压就越小2．硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射硅光电池，回路里就会产生电流。
关于光电效应，下列说法正确的是（）A.任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流B.只要吸收了光子能量，电子一定能从金属表面逸出C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关D.超过截止频率的入射光光强越强，所产生的光电子的最大初动能就越大3．光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。
在高于某特定频率的电磁波照射下，某些金属内部的电子会被光子激发出来而形成光电子。
下列关于光电效应的说法正确的是（）A.光电效应是原子核吸收光子后向外释放电子的现象B.光电子的最大初动能Ek与入射光的强度无关C.相同强度的黄光和绿光照射同种金属材料时相同时间内逸出的光电子数相等D.入射光的频率为原来的一半时，逸出的光电子数一定减半4．某同学研究光电效应的实验电路如图所示，用不同的光分别照射密封管真空管的钠阴极（阴极K），钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，实验得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（为甲光.乙光.丙光），如图所示，则以下说法正确的是（）A.甲光的强度小于乙光的强度B.乙光的频率小于丙光的频率C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初速度大于乙光的光电子的最大初动能5．光电效应实验的装置如图所示，用A.B两种不同频率的单色光分别照射锌板，A光能使验电器的指针发生偏转，B光则不能使验电器的指针发生偏转，下列说法正确的是（）A.照射光A光的频率小于照射光B光的频率B.增大照射光A的强度，验电器指针张角将变小C.使验电器指针发生偏转的是正电荷D.若A光是氢原子从n＝5能级向n＝1能级跃迁时产生的，则B光可能是氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时产生的6．用光子能量为5.0eV的一束光照射阴极P，如图，当电键K断开时。
浙江版2018版高考物理二轮复习专题五加试选择题题型强化多选题型第3讲波粒二象性原子和原子核课件
√
1
2
3
4
5
6
解析
答案
4.(多选)(人教版选修3－5P58“玻尔理论对氢光谱的
模拟训练
解释”改编)氢原子的部分能级如图5所示，已知可见
光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间.由此可推知，
氢原子
√
A.从高能级向n＝1能级跃迁时发出的光的波长比可见
光的短 图5
B.从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光均为可见光
图4
1 2 3 4 5 6
解析
答案
3.(多选)(2015· 浙江 10月选考 · 14改编 ) 氢原子从 n＝6跃迁到n＝2 能级时辐 射出频率为ν1的光子，从n＝5跃迁到n＝2能级时辐射出频率为 ν2的光子. 下列说法正确的是
√ B.频率为ν1的光子的动量较大 √
A.频率为ν1 的光子的能量较大 C.做双缝干涉实验时，频率为ν1的光产生的条纹间距较大 D.用同一种金属做光电效应实验时，若均可发生光电效应，频率为ν1的 光产生的光电子的最大初动能较大
√
√
A.动能的数量级为10－19 J B.速率的数量级为108 m/s C.动量的数量级为10－27 kg· m/s D.德布罗意波长的数量级为10－9 m
1
2
3
4
解析
答案
模拟训练
2.(多选)(人教版选修3－5P34“例题”改编)如图1是用光照射某种金属时
逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线(直线与横轴的交点
板时，发生的现象是
A.有光子从锌板逸出
B.有电子从锌板逸出 √ C.验电器指针张开一个角度 √ D.锌板带负电 图2
1
2
3
4
人教版高中物理一轮总复习课后习题 小题增分特训(13)波粒二象性和原子物理
小题增分特训(十三)波粒二象性和原子物理1.(浙湘豫名校联合体联考)下列说法正确的是( )A.普朗克通过对黑体辐射的研究,提出光子的概念B.爱因斯坦通过对光电效应的研究,提出了能量子的概念C.德布罗意运用类比、对称的思想,提出了物质波的概念D.奥斯特通过研究电流对小磁针的作用力,提出了场的概念2.(浙江东阳三模)关于原子物理,下列说法正确的是( )A.普朗克提出了原子核外电子轨道量子化,并成功解释了氢原子光谱B.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C.衰变方程94238Pu X+Y中,94238Pu发生的是α衰变,α射线具有极强的穿透能力0e,可知N核的比结合能比C核的比结合D.根据核反应方程614C N+-1能大3.(浙江Z20名校协作体二模)下列说法不正确的是( )甲乙丙丁A.甲图是核反应堆示意图,它是通过可控的链式反应实现核能的释放,链式反应是指由裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程B.乙图是光电流与电压的关系图,由图可知a、c两束光的频率相等且小于b光的频率C.丙图是原子核的比结合能图,由图可知不同原子核的比结合能是不一样的,中等大小的核比结合能最大,这些核最稳定D.丁图是中子的转化示意图,强相互作用是引起中子—质子转变的原因4.(浙江诸暨一模)锝-99m(Tc-99m,m代表亚稳态同位素)是一种广泛使用的核医药物,可用于甲状腺、骨骼、心肌、脑部等扫描检查。
如图所示,铀核分裂得到的钼-99(Mo-99)衰变成锝-99m,其反应方程为Tc+X+ν(ν为不带电荷且质量非常小或近乎零的反微中子),接着将锝-99m取出,并由注射或口服等方法送入人体内,在特定器官或组织发生衰变,其反应方程为4399m Tc Tc+γ,释放出γ射线作为医学检测分析的讯号。
下列有关此核医药物的叙述正确的是( )A.4399m Tc和4399Tc两者具有不同的化学性质B.Mo-99衰变成Tc-99m过程中产生的衰变半衰期越长,医学检测分析效果越明显D.γ射线为核外电子从高能级向低能级跃迁时放射的光子5.(浙江温州三模)如图所示,分别用a、b两束单色光照射阴极K均可产生光电流。
2018届高三物理浙江选考一轮复习练习：第13章 第1节
[浙江考试标准]第1节 波粒二象性 考点一| 光的粒子性1．量子化假设黑体的空腔壁由大量振子(振动着的带电微粒)组成，其能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，并以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射．2．能量子(1)定义：不可再分的最小能量值ε.(2)关系式：ε＝hν，ν是电磁波的频率，h 是普朗克常量，h ＝6.63×10－34 J·s.3．光电效应现象在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子．4．实验规律(1)每种金属都有一个极限频率．(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大．(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．(4)光电流的强度与入射光的强度成正比．5．爱因斯坦光电效应方程(1)光子：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子称为光子，频率为ν的光的能量子为hν.(2)爱因斯坦光电效应方程①表达式：hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0.②物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k.1．对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率．(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光．(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关．(4)光电子不是光子，而是电子．2．定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：E k＝hν－W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU c.(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0.3．光电效应的图象分析1．以下宏观概念，哪些是“量子化”的( ) A ．木棒的长度 B ．物体的质量 C ．物体的动量D ．学生的个数D [木棒的长度、物体的质量、物体的动量都可以取任意数值，因而不是量子化的，而学生的个数只能是分立的数目，是量子化的．]2．(多选)如图13-1-1所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是( )【导学号：81370420】图13-1-1A ．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电BC[用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误，B正确；锌板与验电器相连，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确，D错误．]3．(2017·湖州选考模拟)用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是()A．改用频率更小的紫外线照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间B[某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，X射线的频率比紫外线频率高，所以本题答案为B.]4．(2017·丽水选考模拟)如图13-1-2所示，已知用光子能量为2.82 eV的紫光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转，若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，电压表读数为1 V，则该金属涂层的逸出功约为()图13-1-2A．2.9×10－19 J B．6.1×10－19 JC．1.6×10－19 J D．4.5×10－19 JA[由hν－W＝E km，E km＝eU c可得该金属涂层的逸出功W＝hν－eU c＝2.82 eV－1 eV＝1.82 eV＝2.9×10－19 J，故A正确．]5．(2016·浙江4月选考)在光电效应实验中，采用极限频率为νc＝5.5×1014 Hz 的钠做阴极，已知普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，电子质量m＝9.1×10－31 kg.用频率ν＝7.5×1014 Hz的紫光照射钠阴极产生光电子的()【导学号：81370421】A．动能的数量级为10－19 JB．速率的数量级为108 m/sC．动量的数量级为10－27 kg·m/sD．德布罗意波长的数量级为10－9 mAD[根据光电效应方程E k＝hν－W，W＝hνc，E k＝hν－hνc＝6.6×10－34 J·s×7.5×1014 Hz－6.6×10－34 J·s×5.5×1014 Hz＝1.32×10－19 J，A正确；由动能E k＝m v22可知，光电子速率v＝2E km＝5.4×105m/s，B错误；动量p＝m v＝9.1×10－31kg×5.4×105m/s＝4.914×10－25kg·m/s，C错误；由德布罗意波长λ＝hm v＝6.6×10－344.914×10－25m＝1.34×10－9 m，D正确．]考点二| 粒子的波动性概率波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(2)光电效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．2．物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝hp，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．3．概率波：大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性，光波是概率波，光子的行为服从统计规律，对于电子和其他微粒，由于同样具有波粒二象性，所以它们的物质波也是概率波．4．不确定性关系在经典力学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的，在量子力学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不可能的，我们把这种关系叫做不确定性关系．1．光既具有粒子性，又具有波动性，对光的波粒二象性的理解：(1)光具有波粒二象性，光波是一种概率波．(2)单个光子的落点位置是不确定的，大量光子运动时落点位置服从概率分布规律．1．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图13-1-3所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片．这些照片说明( )图13-1-3A．光只有粒子性没有波动性B．光只有波动性没有粒子性C．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性D[光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故D正确．]2．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的________也相等．()A．速度B．动能C．动量D．总能量C[根据德布罗意波长公式λ＝hp，选C.]3．(多选)下列各种波是概率波的是()A．声波B．无线电波C．光波D．物质波C D[声波是机械波，A错；电磁波是一种能量波，B错；由概率波的概念和光波以及物质波的特点分析可以得知光波和物质波均为概率波，故C、D正确．]4．(多选)关于不确定性关系ΔxΔp≥h4π有以下几种理解，其中正确的是()【导学号：81370422】A．微观粒子的动量不可能确定B．微观粒子的坐标不可能确定C．微观粒子的动量和坐标不可能同时确定D．不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于其他宏观粒子CD[不确定性关系ΔxΔp≥h4π表示确定位置、动量的精度互相制约，此消彼长，当粒子位置的不确定性变小时，粒子动量的不确定性变大；当粒子位置的不确定性变大时，粒子动量的不确定性变小，故不能同时准确确定粒子的动量和坐标．不确定性关系也适用于其他宏观粒子，不过这些不确定量微乎其微．]。
波粒二象性 原子结构与原子核(练习)(含答案)
专题11 波粒二象性原子结构与原子核1．（2019·江苏卷）在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×107 m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2 J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0-34 J·s，光速c=3×108 m/s．计算结果保留一位有效数字）2．（2019·浙江选考）处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a、b两种可见光，a光照射某金属表面时有光电子逸出，b光照射该金属表面时没有光电子逸出，则A．以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a光的侧移量小于b光的B．垂直入射到同一单缝衍射装置，a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的C．a光和b光的频率之比可能是20/27D．a光子的动量大于b光子的3．（2019·浙江选考）一个铍原子核（74Be）俘获一个核外电子（通常是最靠近原子核的K壳层的电子）后发生衰变，生成一个锂核（73Li），并放出一个不带电的质量接近零的中微子νe，人们把这种衰变称为“K俘获”。
静止的铍核发生零“K俘获”，其核反应方程为707413eBe e Li v-+→+已知铍原子的质量为M Be=7.016929u，锂原子的质量为M Li=7.016004u，1u相当于9.31×102MeV。
下列说法正确的是A．中微子的质量数和电荷数均为零B．锂核（73Li）获得的动能约为0.86MeVC．中微子与锂核（73Li）的动量之和等于反应前电子的动量D．中微子与锂核（73Li）的能量之和等于反应前电子的能量4．(2018·高考全国卷Ⅱ，T17)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J．已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s－1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A．1×1014 Hz B．8×1014 HzC．2×1015 Hz D．8×1015 Hz5．(2018·高考全国卷Ⅲ，T14)1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al，产生了第一个人工放射性核素X：α＋2713Al→n＋X.X的原子序数和质量数分别为()A．15和28 B．15和30C．16和30 D．17和311．（2020·江西省名校高三联考）电子是我们高中物理中常见的一种微观粒子，下列有关电子说法正确的是A．汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量B．光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中自由电子C．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的D．元素发生α衰变时，能够产生电子，并伴随着γ射线产生2．（2020·山西省太原市第五中学高三模拟）下列说法正确的是A．β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力B．按照电离能力来看，放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是α射线、β射线、γ射线C．按照玻尔的氢原子理论，当电子从高能级向低能级跃迁时，氢原子系统的电势能减少量可能大于电子动能的增加量D．在微观物理学中，不确定关系告诉我们不可能准确地知道单个粒子的运动情况，但是可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律3．（2020·湖南省长沙市雅礼中学高三调研）下列说法正确的是A．氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，电子的轨道半径增大B．238234492902U Th He→+是核裂変方程，当铀块体积大于临界体积时，才能发生链式反应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的强度无关，与照射光的频率成正比D．α射线是高速运动的氦原子核，能够穿透几厘米厚的铅板4．（2020·北京市顺义区高三模拟）下列说法正确的是A．γ射线比α射线的贯穿本领强B．外界环境温度升高，原子核的半衰期变大C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应D．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子5．（2020·山东省潍坊市高三模拟）下列核反应中放出的粒子为中子的是A．147N俘获一个α粒子，产生178O并放出一个粒子B．2713Al俘获一个α粒子，产生3015P并放出一个粒子C．115B俘获一个质子，产生84Be并放出一个粒子D．63Li俘获一个质子，产生32He并放出一个粒子1．(2020·北京市海淀区高三模拟)下列说法正确的是()A．放射性元素的半衰期与外界压强有关B．天然放射现象说明原子具有核式结构C．原子核放出γ射线说明原子核内有光子D．原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子的过程属于β衰变2．（2020·安徽省六安市第一中学调研）以下物理内容描述不正确的是A．爱因斯坦通过对光电效应实验规律的分析揭示了光具有粒子性的一面B．玻尔模型对一切原子的光谱现象都能准确解释C．放射性元素的半衰期与其以单质还是化合物形式存在无关D．原子核的比结合能大小可以反映其稳定性特征3．(2020·四川树德中学高三诊断)下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是()A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性4. 氢原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光．则照射氢原子的单色光的光子能量为()A．12.75 eV B．13.06 eV C．13.6 eV D．0.85 eV5．（2020·湖南省怀化市高三模拟）下列说法正确的是A．β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个电子B．实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应C．钍的半衰期为24天，1 g钍经过120天后还剩0.2 gD．根据玻尔的原子理论，氢原子从n＝5的激发态跃迁到n＝3的激发态时，核外电子动能减小6．（2020·东北三省四市联考）已知金属钙的逸出功为2.7 eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4的能量状态，则A．氢原子可能辐射3种频率的光子B．氢原子可能辐射5种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应7．(2020·河北衡水中学高三调研)下下列说法正确的是()A．原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变B．氡222的半衰期是3.8天，镭226的半衰期是1 620年，所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226核先衰变C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电势能增大，电子的动能减小，原子的总能量减小D．原子核越大，它的结合能越高，原子核能级越稳定8．(2020·安徽定远重点中学高三模拟)下列说法正确的是()A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在B．核泄漏事故污染物137 55Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为137 55Cs→137 56Ba＋X，可以判断X 为电子C．若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应D．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是( 2m1＋2m2－m3)c29．(2020·江西南昌高三模拟)如图a所示是研究光电效应的电路图．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电压U AK的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图b所示．则下列说法正确的是()A．甲光照射光电管发出光电子的初动能一定小于丙光照射光电管发出光电子的初动能B．单位时间内甲光照射光电管发出的光电子比乙光照射时发出的少C．用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等D．对于不同种金属，若照射光频率不变，则逸出光电子的最大初动能与金属的逸出功为线性关系10. (2020广东华南师大附中高三模拟)氢原子能级图如图所示，当氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.下列判断正确的是()A．当氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB．当氢原子从n＝4跃迁到n＝2的能级时，辐射出的光子不能使逸出功为2.25 eV的钾发生光电效应C．一个处于n＝4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线D．用能量为1.0 eV的光子照射处于n＝4能级上的氢原子，可以使氢原子电离11．(2020·重庆南开中学高三调研)某原子K层失去一个电子后，其K层出现一个电子空位，当L层上有电子跃迁到K层填补空位时会释放一定的能量：一种情况是辐射频率为ν0的X射线；另一种情况是跃迁释放的能量被其他核外电子层的电子吸收，使电子发生电离成为自由电子．若跃迁释放的能量被M层的一个电子吸收，电离后的自由电子的动能是E0，已知普朗克常量为h，则电子处于M层时原子的能级(即能量值)为()A．hν0B．E0C．E0－hν0D．E0＋hν012. (2020·陕西西安市第一中学高三模拟)研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A 做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出，当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向遏止电压U c.在下列表示光电效应实验规律的图象中，正确的是()13．(2020·四川南充高级中学高三模拟)一个静止的铀核232 92U(质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(质量为4.002 6 u)后衰变成钍核228 90Th(质量为228.028 7 u)．已知1 u相当于931 MeV的能量．下列说法正确的是()A．该核衰变反应方程为232 92U→228 90Th＋42HeB．该核衰变反应中释放出的核能为0.059 MeVC．该反应产生的钍核和α粒子的动量相同D．假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能约为0.017 MeV 14．(2020·广东湛江一中高三质检)如图所示，人工元素原子核286113Nh开始静止在匀强磁场B1、B2的边界MN上，某时刻发生裂变生成一个氦原子核42He和一个Rg原子核，裂变后的粒子速度方向均垂直于B1、B2的边界MN.氦原子核通过B1区域第一次经过MN边界时，距出发点的距离为l，Rg原子核第一次经过MN 边界距出发点的距离也为l.则下列有关说法正确的是()A ．两磁场的磁感应强度之比B 1∶B 2＝111∶141B ．两磁场的磁感应强度之比B 1∶B 2＝111∶2C ．氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间比为2∶141D ．氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间比为111∶141答案1．【答案】光子能量hc ελ=，光子数目n =Eε，代入数据得n =5×1016【解析】每个光子的能量为0cE hv h λ== ，每个激光脉冲的能量为E ，所以每个脉冲中的光子个数为：0EN E = ，联立且代入数据解得：16510N =⨯个。
高三物理一轮复习第13章波粒二象性原子结构原子核第1节波粒二象性课后限时训练
第1节波粒二象性（建议用时：40分钟）1.关于光子的能量，下列说法中正确的是（）A.光子的能虽跟它的频率成反比B.光子的能量跟它的频率成正比C.光子的能疑跟它的速度成正比D.光子的能疑跟它的速度成反比B [光子的能虽由此可知，光子的能量与光的频率成正比，B正确.]2.在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（）A.光电效应是瞬时发生的B.所有金属都存在极限频率C.光电流随着入射光增强而变大D.入射光频率越大，光电子最大初动能越大C [光具有波粒二象性，既具有波动性又具有粒子性，光电效应证实了光的粒子性.因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B项错误；光强增大时，光子数量和能量都增大，所以光电流会增大，这与波动性无关，C项正确；一个光电子只能吸收一个光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，D项错误.]3.（多选）在光电效应实验中，用频率为v的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（）A.增大入射光的强度，光电流增大B.减小入射光的强度，光电效应现象消失C.改用频率小于v的光照射，一定不发生光电效应D.改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大AD [增大入射光的强度，单位时间内照射到单位而积的光子数增加，则光电流将增大, 故选项A正确：光电效应是否发生取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，故选项B 错误.用频率为》的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C错误；根据Q _戶討可知，增加入射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确.]4.根据爱因斯坦光子说，光子能量厅等于（力为普朗克常量，c、人为真空中的光速和波长）（）【导学号:81370423]C. h AA [根据E=h v,“=+得：E=石,故A对.]5.用频率为》的光照射某金属表而时，逸岀的光电子的最大初动能为E：若改用频率为3 $的光照射该金属，则逸出的光电子的最大初动能为（）C. 3A v-ErD. 2h“+煤D [由爱因斯坦光电效应方程可知反=h・3#—届，所以E' =2h v +6.（多选）关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是（）A.不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特泄的运动轨道C.波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特左的轨道，所以实物不具有波粒二彖性ABC [由徳布罗意波可知A、C对：运动的微观粒子，达到的位置具有随机性，而没有特定的运动轨道，B对：由徳布罗意理论知，宏观物体的徳布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，D错.]7.（多选）根据物质波理论，以下说法中正确的是（）A.微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性B.宏观物体和微观粒子都具有波动性C.宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长D.速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显BD [一切运动的物体都有一种物质波与它对应，所以宏观物体和微观粒子都具有波动性，A选项错误，B选项正确：宏观物体的物质波波长很短，不易观察到它的波动性，所以C选项错误：速度相同的质子与电子相比，电子质量小，物质波波长更长，所以电子波动性更明显，所以D选项正确.]8.（多选）在单缝衍射实验中，中央亮条纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上, 假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子（）【导学号：81370424]A.一泄落在中央亮条纹处B.一泄落在亮条纹处C.可能落在暗条纹处D.落在中央亮条纹处的可能性最大CD [根据光波是概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不确龙的，但概率最大的是落在中央亮条纹处•当然也可能落在其他亮条纹处，还可能落在暗条纹处，不过, 落在暗条纹处的概率很小，故C、D选项正确.]9.（多选）如图13-1-4所示,电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（）图13-1-4A.入射光太弱B.入射光波长太长C.光照时间短D.电源正、负极接反BD [入射光波长太长，入射光的频率低于截I匕频率时，不能发生光电效应，故选项B 正确：电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D正确.]10.研究光电效应的电路如图13-1-5所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K）,钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流.下列光电流Z 与A、K之间的电压弘的关系图象中，正确的是（）图13-1-5C [由于光的频率相同，所以对应的反向遏止电压相同，选项A、B错误：发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸岀的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以C正确，D错误.]11.（多选）波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有（）【导学号：81370425]A.光电效应现彖揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.黑体辎射的实验规律可用光的波动性解释D.动能相等的质子和电子，它们的徳布罗意波长也相等AB [光电效应说明光的粒子性，所以A正确：热中子束在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即C 错误；根据徳布罗意波长公式久=2产=2也，又质子的质捲大于电子的质量,P所以动能相等的质子和电子，质子的徳布罗意波波长较短，所以D错误.]12.（多选）在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应.对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是（）A.遏止电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功ACD [同一束光照射不同的金属，一泄相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出 功不同，根据光电效应方程冬=力”一屁知，最大初动能不同，则遏止电压不同：同一束光 照射，光中的光子数目相等，所以饱和光电流是相同的.]13. （多选）分别用波长为人和2久的光照射同一种金属，产生的速度最快的光电子速 度之比为2 ： 1,普朗克常量和真空中光速分別用力和c 表示，那么下列说法正确的是（）A. 该种金属的逸出功为养B. 该种金属的逸出功为芋C. 波长超过2久的光都不能使该金属发生光电效应D. 波长超过4久的光都不能使该金属发生光电效应~ =05+3201^, 乂 Vi =2v*,得爲=—,A il". 确，B 错误.光的波长小于或等于3人时都能发生光电效应，C 错误.]14. 在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Q 与入射光的频率a 的关系如图13-1-6所示.若该直线的斜率和截距分别为&和b 电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表 示为 ，所用材料的逸出功可表示为 _______________________ •图 13-1-6【解析】 根据光电效应方程E a =hv-W.及艮=虫得良=丄一匹,故占=厶6=--> e e ee得 h=ek, %= — eb.[>■】ek — eb15. 在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为 九，该金属的逸出功为______ •若用波长为人（久<人。
2018年深圳高考物理专题训练卷：波粒二象性、原子结构和原子核
波粒二象性、原子结构和原子核一．选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）1．（2018届安徽省皖南八校联考）关于近代物理，下列说法正确的是A. 轻核聚变反应方程中，X 表示正电子B. a 粒子散射实验现象掲示了原子核是由质子与中子组成的C. 分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，紫光照射时，逸出的光电子的动能 都比红光照射时逸出的光电子的动能大D. 基态的ー个氢原子吸收ー个光子跃迁到n=3激发态后，可能发射2种频率的光子【答案】D2．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等【答案】AB【解析】光电效应现象揭示了光的粒子性,故A 正确；热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性,故B 正确；黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释，C 错误；由λ＝hp ，p ，得λ，动能相等的质子和电子质量相差很多，所以德布罗意波长λ不相等，D 错误．3．下列说法中错误的是A. 用频率为v 的光照射某金属研究光电效应，遏止电压为U c ，则该金属的逸出功为h v －eU cB. 一群处于n=3能级的氢原子自发跃迁时能发出3种不同频率的光子C. 某放射性物质的半衰期为τ，质量为m 的该放射性物质，经过半个半衰期还剩mD. 核反应方程4H→+He+KX 中，X 是正电子，K=2【答案】C4. 现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。
下列说法正确的( )A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大C ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D ．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关【答案】AD5．（2018届湖南师大附中高三下学期三月考）图甲为研究光电效应的电路图；图乙为静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核X 衰变后产生的新核Y 和某种射线的径迹。
高考物理二轮复习专题突破技巧点拨八：波离二象性、原子与原子核
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！课标卷高考命题分析年份题号·题型·分值模型·情景难度2015年Ⅰ卷35题(1)·填空题·5分光电效应易Ⅱ卷35题(1)·填空题·5分波粒二象性易2016年Ⅰ卷35题(1)·填空题·5分光电效应易Ⅱ卷35题(1)·填空题·5分核反应方程易Ⅲ卷35题(1)·填空题·5分核反应与动量守恒易2017年Ⅰ卷17题·选择题·6分核能的计算中Ⅱ卷15题·选择题·6分半衰期；动量守恒定律；质能方程易Ⅲ卷19题·选择题·6分光电效应中1．氢原子能级图(1)能级图如图1所示．图1(2)一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，最多可能辐射出的光谱线条数：N ＝C 2n＝n (n －1)2. 2．原子核的衰变衰变类型 α衰变β衰变衰变方程A Z X →A －4Z －2Y ＋42HeAZ X → A Z ＋1Y ＋ 0－1e衰变实质2个质子和2个中子结合成一整体射出中子转化为质子和电子211H ＋210n →42He10n →11H ＋ 0－1e 衰变规律电荷数守恒、质量数守恒3.核能(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量．(2)质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象．注意质量数与质量是两个不同的概念．(3)质能方程：E ＝mc 2，即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量与它的质量成正比． 4．光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率低于这个频率时不发生光电效应． (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大． (3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9 s. (4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比． 5．光电效应方程(1)光电子的最大初动能跟入射光子的能量hν和逸出功W 0的关系为：E k ＝hν－W 0. (2)极限频率νc ＝W 0h.高考题型1光电效应与光的粒子性例1(多选)(2017·全国卷Ⅲ·19)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b，光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h为普朗克常量．下列说法正确的是()A．若νa＞νb，则一定有U a＜U bB．若νa＞νb，则一定有E k a＞E k bC．若U a＜U b，则一定有E k a＜E k bD．若νa＞νb，则一定有hνa－E k a＞hνb－E k b答案BC解析由爱因斯坦光电效应方程得E km＝hν－W0，由动能定理得E km＝eU，若用a、b单色光照射同种金属时，逸出功W0相同．当νa＞νb时，一定有E k a＞E k b，U a＞U b，故选项A错误，B正确；若U a＜U b，则一定有E k a＜E k b，故选项C正确；因逸出功相同，有W0＝hνa－E k a＝hνb－E k b，故选项D错误．1．处理光电效应问题的两条线索一是光的频率，二是光的强度，两条线索对应的关系是：(1)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．(2)光强→光子数目多→发射光电子数多→光电流大．2．爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0的研究对象是金属表面的电子，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大(如图2所示)，直线的斜率为h，直线与ν轴的交点的物理意义是极限频率νc，直线与E k轴交点的物理意义是逸出功的负值．图21．(2017·广东广州市模拟)入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光强度减弱，而频率不变，则()A．有可能不发生光电效应B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加答案 C解析入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应．故A错误．根据光电效应方程E k＝hν－W0知，入射光的频率不变，则最大初动能不变．故B错误．光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，入射光强度减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小．故C正确．发射出光电子的时间非常短，可认为是瞬时的，故D错误．2．(多选)(2017·山东临沂市模拟)如图3所示，N为金属板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，己知金属板的逸出功为4.8 eV.现分别用不同频率的光照射金属板(各光子的能量已在图上标出)，则下列说法正确的是()图3A．A图中无光电子射出B ．B 图中光电子到达金属网时的动能大小为1.5 eVC ．C 图中的光电子能到达金属网D ．D 图中光电子到达金属网时的最大动能为3.5 eV 答案 AB解析 因入射光的能量3.8 eV 小于金属板的逸出功4.8 eV ，依据光电效应发生条件，不能发生光电效应，故A 正确；因入射光的能量为4.8 eV(等于金属板的逸出功4.8 eV)，因此光电子逸出时的速度恰好为零，则在电场力加速作用下，到达金属网的动能为1.5 eV ，故B 正确；入射光的能量为5.8 eV ，大于金属板的逸出功4.8 eV ，依据光电效应方程E k ＝hν－W 0，逸出来的光电子最大初动能为1.0 eV ，根据动能定理，知光电子不能到达金属网，故C 错误；逸出的光电子最大初动能为：E km ＝E 光－W 0＝6.8 eV －4.8 eV ＝2.0 eV ，到达金属网时最大动能为2.0 eV －1.5 eV ＝0.5 eV ，故D 错误．高考题型2 原子结构和能级跃迁例2 (2017·辽宁大连市3月模拟)如图4为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n ＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.25 eV 的金属钾，下列说法正确的是( )图4A ．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光波长最短B ．这群氢原子能发出2种频率不同的光，其中从n ＝3跃迁到n ＝1所发出的光频率最小C ．金属钾表面所发出的光电子的最大初动能为9.84 eVD ．金属钾表面所发出的光电子的最大初动能为12.86 eV 答案 C解析 这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论hν＝E m －E n (m ＞n )得知，从n ＝3跃迁到n ＝2所发出的光能量最小，由E ＝hν＝h cλ得知，频率最低，波长最长，故A 、B 错误；从n ＝3跃迁到n ＝1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.60 eV －1.51 eV ＝12.09 eV ，根据光电效应方程得，E km ＝hν－W 0＝12.09 eV －2.25 eV ＝9.84 eV ，故C 正确，D 错误．1．汤姆孙发现了电子，密立根测出了电子的电荷量，卢瑟福根据α粒子散射实验构建了原子的核式结构模型．玻尔提出的原子模型很好地解释了氢原子光谱的规律．卢瑟福用α粒子轰击氮核实验发现了质子，查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子．贝可勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核是有结构的．居里夫妇首次发现了放射性同位素． 2．原子的核式结构模型(1)在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核，而电子在核外绕核运动； (2)原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上，带负电的电子在核外空间绕核旋转． 3．能级和能级跃迁： (1)轨道量子化核外电子只能在一些分立的轨道上运动 r n ＝n 2r 1(n ＝1,2,3，…) (2)能量量子化原子只能处于一系列不连续的能量状态 E n ＝E 1n 2(n ＝1,2,3，…)(3)吸收或辐射能量量子化原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或辐射一定频率的光子，该光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m －E n (m >n )．3．(2017·湖北武汉市2月调考)关于原子结构，下列说法错误的是( ) A ．汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流B．卢瑟福α粒子散射实验表明：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动C．各种原子的发射光谱都是连续谱D．玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型答案 C解析各种原子的发射光谱都是明线光谱．4．关于玻尔原子理论的基本假设，下列说法中正确的是()A．原子中的电子绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力B．电子绕核运动的轨道半径是任意的C．原子的能量包括电子的动能和势能，电子动能可取任意值，势能只能取某些特定值D．电子由一条轨道跃迁到另一条轨道上时，辐射(或吸收)的光子频率等于电子绕核运动的频率答案 A解析根据玻尔理论的基本假设知，原子中的电子绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力，A项正确；电子绕核运动的轨道半径是一些特定的值，B项错误；原子的能量包括电子的动能和势能，由于轨道是量子化的，则电子动能也是一些特定的值，C项错误；电子由一条轨道跃迁到另一条轨道上时，辐射(或吸收)的光子能量等于两能级间的能量差，D项错误．5．(2017·山东青岛市模拟)原子从A能级跃迁到B能级时吸收波长为λ1的光子；原子从B能级跃迁到C能级时发射波长为λ2的光子．已知λ1>λ2，那么原子从A能级跃迁到C能级时将要()A．发出波长为λ1－λ2的光子B．发出波长为λ1λ2λ1－λ2的光子C．吸收波长为λ1－λ2的光子D．吸收波长为λ1λ2λ1－λ2的光子答案 B解析由λ1>λ2知ν1<ν2，A到B吸收光子的能量小于B到C辐射光子的能量，故A跃迁到C放出能量，AC间能级差E A－E C＝h cλ2－h cλ1＝hcλ3，得λ3＝λ1λ2λ1－λ2.高考题型3核反应和核能的计算例3(2017·全国卷Ⅱ·15)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238 92U→234 90Th＋42He，下列说法正确的是()A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量答案 B解析静止的铀核在α衰变过程中，满足动量守恒的条件，根据动量守恒定律得p Th＋pα＝0，即钍核的动量和α粒子的动量大小相等，方向相反，选项B正确；根据E k＝p22m可知，选项A错误；半衰期的定义是统计规律，选项C错误；铀核在衰变过程中，伴随着一定的能量放出，即衰变过程中有一定的质量亏损，故衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误．1．α射线、β射线、γ射线之间的区别名称α射线β射线γ射线实质氦核流电子流光子速度约为光速的110约为光速的99%光速电离作用很强较弱很弱贯穿能力很弱较强最强2.核反应、核能、裂变、轻核的聚变(1)在物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律．(2)质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E＝mc2或ΔE ＝Δmc2.(3)把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变；把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变．(4)核能的计算：①ΔE＝Δmc2，其中Δm为核反应方程中的质量亏损；②ΔE＝Δm×931.5 MeV，其中质量亏损Δm以原子质量单位u为单位．(5)原子核的人工转变卢瑟福发现质子的核反应方程为：14N＋42He→17 8O＋11H7查德威克发现中子的核反应方程为：9Be＋42He→12 6C＋10n4约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：27Al＋42He→3015P＋10n，3015P→3014Si＋01e136．(2017·四川宜宾市二诊)有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是()A．居里夫人最先发现天然放射现象B．伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构C．在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关D．在衰变方程239 94Pu→X＋42He＋γ中，X原子核的质量数是234答案 C解析贝可勒尔最先发现天然放射现象．故A错误；α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构．故B错误；根据光电效应方程E k＝hν－W0可知，在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关．故C正确；根据质量数守恒可得，X的质量数：A＝239－4＝235.故D错误．7．(多选)(2017·辽宁葫芦岛市一模)用中子轰击235 92U原子核产生裂变反应，其可能的裂变方程为235 92U ＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n，235 92U、10n、144 56Ba、8936Kr的质量分别为m1、m2、m3、m4，235 92U原子核的半衰期为T，其比结合能小于144 56Ba原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为c，下列叙述正确的是()A.144 56Ba原子核比235 92U原子核更稳定B.144 56Ba原子核中含有56个中子C．裂变时释放的能量为(m1－2m2－m3－m4)c2D．若提高235 92U的温度，235 92U的半衰期将会小于T答案AC8．(多选)(2017·贵州凯里市模拟)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线，下列说法正确的是()A．碘131释放的β射线由氦核组成，β衰变的方程是131 53I→131 54Xe＋0－1eB．碘131释放的β射线是电子流，β衰变的方程是131 53I→131 54Xe＋0－1eC．与铯137相比，碘131衰变更慢，且铯133和铯137含有相同的质子数D．铯137衰变时辐射出的γ光子能量大于可见光光子能量答案BD解析β射线实际是电子流，故A错误，B正确；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，碘131的半衰期为8天，铯137半衰期为30年，碘131衰变更快，故C错误．γ射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光光子的能量，故D正确．题组1全国卷真题精选1．(2016·全国卷Ⅰ·35(1))现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是________．A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关答案ACE解析在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，B错误；根据E k＝hν－W0可知，对于同一光电管，逸出功W0不变，若入射光频率变高，则光电子最大初动能变大，因此C正确；由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有光电流产生，因此D错误；由E k＝eU c和E k＝hν－W0，得hν－W0＝eU c，遏止电压只与入射光频率有关，与入射光强度无关，因此E正确．2．(2016·全国卷Ⅱ·35(1))在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)A.14 6C→14 7N＋0－1eB.3215P→3216S＋0－1eC.238 92U→234 90Th＋42HeD.14 7N＋42He→17 8O＋11HE.235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210nF.31H＋21H→42He＋10n答案C AB E F3．(2015·新课标全国Ⅱ·35(1))实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是________．A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关答案ACD解析电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，突出体现了电子的波动性，故A正确；β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，突出体现了β射线的粒子性，故B错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射突出体现了中子的波动性，故C正确；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子束的衍射现象，突出体现了电子的波动性，故D正确；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，突出体现了光的粒子性，故E错误．4．(2014·新课标全国Ⅰ·35(1))关于天然放射性，下列说法正确的是________．A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线答案BCD解析自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；α、β和γ三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项D正确；原子核发生衰变时，不能同时发生α和β衰变，γ射线伴随这两种衰变产生，故选项E 错误．题组2各省市真题精选5．(2015·福建理综·30(1))下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是________．(填选项前的字母)A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D．210 83Bi的半衰期是5天，100克210 83Bi经过10天后还剩下50克答案 B解析β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A错误．氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确．太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C错误.10天为两个半衰期，剩余的210 83Bi为100×1()2tg＝100×(12)2 g＝25 g，选项D错误．6．(2014·山东理综·39(1))氢原子能级如图5所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是________．图5a．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmb．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级c．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级答案cd解析能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，a错误；由E m－E n＝hν可知，b错误，d正确；根据C23＝3可知，辐射的光子频率最多3种，c正确．专题强化练1．(2017·山东滨州市模拟)用一束绿光照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是()A．改用紫光照射B．改用红光照射C．增加原绿光照射的强度D．延长原绿光的照射时间答案 A2．下列说法中正确的是()A．贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出原子核具有复杂结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．把放射性元素放入温度很低的冷冻室中，其衰变变慢，半衰期变长D．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也可以进行人体的透视答案 A解析贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出原子核具有复杂结构，A项正确；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，B项错误；温度不影响放射性元素的半衰期，C 项错误；利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，不能对人体进行透视，因为γ射线对人体细胞有伤害，D项错误．3．(2017·山东淄博市二模)下列说法中正确的是()A．无论入射光的频率如何，只要该入射光照射金属的时间足够长，就一定能产生光电效应B．氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能减小，原子的电势能减小C．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构D．核力存在于原子核内的所有核子之间答案 C4．(多选)关于光电效应，下列说法正确的是()A．光照时间越长，光电流越大B．遏止电压与入射光的频率有关C ．对于同种金属，光电子最大初动能E k 与照射光的波长成反比D ．发生光电效应后，再提高入射光频率，光电子的最大初动能增大答案 BD解析 光电流几乎是瞬间产生的，其大小与入射光强度有关，与光照时间长短无关，A 项错误；设U c 为遏止电压，eU c ＝E k ＝hν－W 0，入射光的频率ν越大，遏止电压越高，B 项正确；由E k ＝hc λ－W 0可知E k 与λ不成反比，C 项错误；根据光电效应方程E k ＝hν－W 0知，频率ν越高，光电子的最大初动能就越大，D 项正确．5．(多选)(2017·山东烟台市模拟)如图1甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应．图乙为其中一个光电管的遏止电压U c 随入射光频率ν变化的函数关系图象．对于这两个光电管，下列判断正确的是( )图1A ．因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压U c 不同B ．光电子的最大初动能不同C ．两个光电管的U c —ν图象的斜率不同D ．两个光电管的饱和光电流一定相同答案 AB解析 根据光电效应方程有E k ＝hν－W 0又eU c ＝E k联立得：eU c ＝hν－W 0即U c ＝hνe －W 0e，可知，入射光的频率相同，逸出功W 0不同，则遏止电压U c 也不同．光电子的最大初动能也不同，故A 、B 正确．由U c ＝hνe －W 0e 可知，U c －ν图象的斜率k ＝h e＝常数，所以两个光电管的U c－ν图象的斜率一定相同，C错误．虽然光的频率相同，但是光强不确定，饱和光电流不一定相同．故D错误．6．(2017·陕西宝鸡市二检)如图2所示是氢原子四个能级的示意图．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出a光；当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出b光．则以下判断正确的是()图2A．a光光子的能量大于b光光子的能量B．a光的波长大于b光的波长C．a光的频率大于b光的频率D．在真空中a光的传播速度大于b光的传播速度答案 B解析氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时的能级差小于从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时的能级差，根据E m－E n＝hν知，光子a的能量小于光子b的能量，所以a光的频率小于b光的频率，故A、C错误．光子a的频率小于光子b的频率，则有a光的波长大于b光的波长，故B正确；在真空中光子a的传播速度等于光子b的传播速度，故D错误．7．(2017·福建省4月模拟)用波长为λ0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅有波长分别为λ1、λ2、λ3的三条谱线，且λ1>λ2>λ3，则()A．λ0＝λ1B．λ0＝λ2＋λ3C.1λ0＝1λ1＋1λ2D.1λ0＝1λ2＋1λ3答案 C解析用波长为λ0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波长分别为λ1、λ2、λ3的三条谱线，因λ1＞λ2＞λ3，则三条谱线中波长为λ1的频率最小，且λ3＝λ0，h cλ1＋h cλ2＝hcλ3＝hcλ0，化简，则有：1λ0＝1λ1＋1λ2，故A、B、D错误，C正确．8．(2017·陕西咸阳市二模)已知类氢结构氦离子(He＋)的能级图如图3所示，根据能级跃迁理论可知()图3A．氦离子(He＋)处于n＝1能级时，能吸收45 eV的能量跃迁到n＝2能级B．大量处在n＝3能级的氦离子(He＋)向低能级跃迁，只能发出2种不同频率的光子C．氦离子(He＋)从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出光子的波长大D．若氦离子(He＋)从n＝2能级跃迁到基态，释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n＝4能级跃迁到n＝2能级释放的光子一定也能使该金属板发生光电效应答案 C解析吸收的光子能量等于两能级间的能量差，才能发生跃迁，从n＝1跃迁到n＝2，吸收的光子能量为40.8 eV，故A错误．大量处在n＝3能级的氦离子(He＋)向低能级跃迁，能发出3种不同频率的光子，故B错误．由题图可知，n＝4和n＝3的能级差小于n＝3和n＝2的能级差，则从n＝4跃迁到n＝3能级释放的光子能量小于从n＝3跃迁到n＝2能级辐射的光子能量，所以从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出光子的频率低，波长大，故C正确．从n＝2能级跃迁到基态释放的光子能量为－13.6 eV－(－54.4) eV＝40.8 eV，若能使某金属板发生光电效应，从n＝4能级跃迁到n＝2能级释放的光子能量为－3.4 eV－(－13.6) eV＝10.2 eV＜40.8 eV，则不能使该板发生光电效应，故D错误．9．(2017·全国卷Ⅰ·17)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来发电．氘核聚变反应方程是：21H＋21H→32He＋10n.已知21H的质量为2.013 6 u，32He的质量为3.015 0 u，10n的质量为1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A．3.7 MeV B．3.3 MeVC．2.7 MeV D．0.93 MeV答案 B解析根据质能方程，释放的核能ΔE＝Δmc2，Δm＝2m H－m He－m n＝0.003 5 u，则ΔE＝0.003 5×931 MeV＝3.258 5 MeV≈3.3 MeV，故B正确，A、C、D错误．10．(2017·黑龙江哈尔滨市二模)下列说法中正确的是()A．原子核结合能越大，原子核越稳定B．对黑体辐射的研究表明：随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较短的方向移动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137 55Cs→137 56Ba＋x，可以判断x为正电子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6种频率的光子答案 B解析原子核比结合能越大，原子核越稳定；根据质量数守恒和电荷数守恒知，核反应方程式13755 Cs→137 56Ba＋x中x为电子；一个氢原子(不是一群氢原子)向低能级跃迁最多可发出3种频率的光子．11．(2017·江西赣州市模拟)以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是()A．β射线是高速电子流，它是来自于原子的外层电子B．—个氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中能发出3种不同频率的光C．一束光照射到某种金属上发生光电效应，从金属表面逸出的光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大D．按照玻尔理论，氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大答案 C。
2018年高考物理二轮复习专题突破练13波粒二象性原子结构和原子核20171204162
专题突破练13波粒二象性原子结构和原子核(时间:45分钟满分:100分)选择题(共14小题。
第1~10题每小题6分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
第11~14题每小题10分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错或不答的得0分)1.关于近代物理学,下列说法正确的是()A.如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属一定发生光电效应B.一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出9种不同频率的光C.重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但质量一定减少D.X射线经物质散射后波长变短的现象称为康普顿效应答案C解析如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属,因绿光的频率小于紫光,则不一定发生光电效应,选项A错误;一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出C52=10 种不同频率的光,选项B错误;重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但由于放出能量,根据质能方程可知,生成物的质量一定减小,选项C正确;石墨对X射线散射时,部分X射线的散射光波长会变大,这个现象称为康普顿效应,选项D错误;故选C。
2.(2017江西南昌模拟)下列说法正确的是()A.光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量B.比结合能越大,原子核越不稳定C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损答案A解析光子像其他粒子一样,不但具有粒子性,而且也有波动性,则不但具有能量,也具有动量,故A正确;比结合能越大的原子核越稳定,B错误;放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系,只和本身性质有关,C错误;核反应后的总质量小于反应前的总质量,从而产生质量亏损,故D错误。
3.如图所示,当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极K上时,此时滑片P处于A、B中点,电流表中有电流通过,则()A.若将滑片P向B端移动时,电流表读数有可能不变B.若将滑片P向A端移动时,电流表读数一定增大C.若用红外线照射阴极K时,电流表中一定没有电流通过D.若用一束强度相同的紫外线照射阴极K时,电流表读数不变答案A解析所加的电压,使光电子到达阳极,则灵敏电流表中有电流流过,且可能处于饱和电流,当滑片向B端移动时,电流表读数有可能不变;当滑片向A端移动时,所加电压减小,则光电流可能减小,也可能不变,故A正确,B错误。
18届高考物理一轮复习专题波粒二象性原子结构和原子核综合检测
波粒二象性原子结构和原子核一、选择题（1～9题为单项选择题，10～14题为多项选择题）1．下列说法正确的是（）A．卢瑟福的原子结构模型很好地解释了α粒子散射实验B．β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的C．某放射性元素的4个原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变D．利用γ射线可以消除静电2．放射性元素发生β衰变放出一个电子，这个电子是（）A．核外电子向内层轨道跃迁时放出来的B．核内有一个质子分裂时放出的C．核内有电子受激发后由核内射出来的D．核内中子转化为质子时放出来的3．玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是（）A．电子绕核运动的向心力，就是电子与核之间的静电引力B．电子只能在一些不连续的轨道上运动C．电子在不同轨道上运动时能量不同D．电子在不同轨道上运动时静电引力不同4．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则（）A．吸收光子的能量为hν1＋hν2B．辐射光子的能量为hν1＋hν2C．吸收光子的能量为hν2－hν1D．辐射光子的能量为hν2－hν15．若元素甲的半衰期为4天，元素乙的半衰期为5天，经过20天后两种放射性元素的质量恰好相等，则在这20天前这两种元素的质量比m甲∶m乙等于（）A．5∶4 B．4∶5 C．1∶2 D．2∶16．图1为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源。
要使射线管发出X射线，须在K、A 两电极间加上几万伏的直流高压（）图1A．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出B．高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出D．高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出7．一个静止的放射性同位素的原子核3015P衰变为3014Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核234 90Th衰变为234 91Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图2所示，则这四条径迹依次是（）图2A．电子，234 91Pa，3014Si、正电子B.234 91Pa，电子，正电子，3014SiC.3014Si，正电子，电子，234 91PaD．正电子，3014Si，234 91Pa，电子8．如图3所示，为氢原子的能级图，处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，若从n ＝3能级跃迁到n＝2能级，辐射的光子恰能使某种金属发生光电效应，则其他跃迁中能使该金属发生光电效应的有（）图3A．5种B．4种C．3种D．2种9．氢原子核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道时（）A．要吸收光子，电子的动能、电势能都减小B．要吸收光子，电子的动能增大，电势能减小C．要放出光子，电子的动能、电势能都减小D．要放出光子，电子的动能增大，电势能减小10．（2017·广东梅州一模）关于天然放射现象，以下叙述正确的是（）A．若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将变短B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D．铀核（238 92U）衰变为铅核（206 82Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变11．下列说法正确的是（）A．发现中子的核反应方程是94Be＋42He→12 6C＋10nB．20个238 92U的原子核经过两个半衰期后剩下5个238 92UC.235 92U在中子轰击下生成9438Sr和140 54Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小D．原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定辐射出一定频率的光子12．下列说法正确的是（）A．一个氢原子从n＝3的能级发生跃迁，可能只辐射一种频率的光子B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应C．比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短13．氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是（）A．核反应方程式为21H＋31H→42He＋10nB．这是一个裂变反应C．核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3D．核反应过程中释放的核能ΔE＝（m1＋m2－m3－m4）c214．如图4所示，为汞原子的能级图，一个自由电子的总能量为9 eV，和处于基态的汞原子碰撞后（不计汞原子能量的变化），该电子剩余能量可能为（碰撞时系统无能量损失）（）图4A．0.2 eV B．1.4 eV C．2.3 eV D．5.5 eV二、非选择题15．如图5所示，静止在匀强磁场中的63Li核俘获一个速度为v0＝7.7×104 m/s的中子而发生核反应63Li＋10n→31H＋42He。
江苏省启东中学2018届高考物理复习专项练习：波粒二象
能量子课后练习(2)1．对一束太阳光进行分析，下列说法正确的是 ( )A．太阳光是由各种单色光组成的复合光B．在组成太阳光的各单色光中，其能量最强的光为红光C．在组成太阳光的各单色光中，其能量最强的光为紫光D．组成太阳光的各单色光的能量都相同2．普朗克常量是自然界的一个基本常数，它的数值是（）A．6.02×10-23 mol B.6.625×10-3 mol·sC．6.626×10-34 J·s D.1.38×10-16 mol·s3．下列对于光子的认识，正确的是（）A．光子说中的光子就是牛顿在微粒说中所说的“微粒”B．光子说中的光子就是光电效应中的光电子C．在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子D．光子的能量跟光的频率成正比4．红光和紫光相比（）A．红光光子的能量较大，在真空中传播时红光的速度较大B．红光光子的能量较小，在真空中传播时红光和紫光的速度一样大C．红光光子的能量较大，在真空中传播时红光的速度较小D．红光光子的能量较小，在真空中传播时红光的速度较小5．对一束太阳光进行分析，下列说法正确的是（）A．太阳光是由各种单色光组成的复合光B．组成太阳光的各单色光中，能量最强的光为红光C．组成太阳光的各单色光中，能量最强的光为紫光D．组成太阳光的各单色光的能量都相同6．下列说法不正确的是( )A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度7．关于光子的能量,下列说法中正确的是（）A．光子的能量跟它在真空中的波长成正比B．光子的能量跟它在真卒中的波长成反比C．光子的能量跟光子的速度平方成正比D．以上说法都不正确8．下面说法中正确的是（）A．经典力学只适用于宏观物体和低速运动的问题B．20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论，引起人们对时空认识的革命C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度增大而增大D．爱因斯坦认为，光在传播过程中是不连续的，是由一份一份的“光子”组成的9． A、B两种单色光分别垂直水面从水面射到池底，它们经历的时间t A＞t B，那么两种光子的能量关系是（）A．E A＞E B B．E A＜E B C．E A＝E B D．不能确定10．介质中某光子的能量是E，波长是λ，则此介质的折射率是（）A．λE/h B．λE/ch C．ch/λ E D．h/λE参考答案：1．答案： AC解析：2．答案： C解析：普朗克常量是一个定值，由实值测得它的精确数值为6.626×10-34 J·s，在记忆时关键要注意它的单位.3．答案： CD解析：根据光子说，在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子，而牛顿的“微粒说”中的微粒指宏观世界的微小颗粒，光电效应中的光电子是指金属内的电子吸收光子后克服原子核的库仑引力等束缚，逸出金属表面，称为光电子，故A、B选项错误，C选项正确.由E=hν知，光子能量E与其频率ν成正比，故D选项正确.4．答案： B解析：此题只需比较红光和紫光的区别就行了，红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、光子能量较低，真空中所有光传播速度是一样的，正确为B.5．答案： AC解析：由公式ε＝hν可以知道，光的频率越大能量越强．组成太阳光的各单色光中，紫光的频率最大，故其能量最强．6．答案： AD7．答案： B8．答案： ABCD解析： A、经典力学有它的适用范围，只适用于宏观物体和低速运动的问题，不适用于微观物体和高速运动的物体；故A正确．B．C根据狭义相对论可知，物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的，引起人们对时空认识的革命，故BC正确．D．1905年爱因斯坦提出了光子说，即光在传播过程中是不连续的，是由一份一份的“光子”组成的．故D正确．故选：ABCD9．答案： A10．答案：C。
2018年高考物理二轮温习专题冲破练13波粒二象性原子结构和原子核
解析 所加的电压,使光电子抵达阳极,那么灵敏电流表中有电流流过,且可能处于饱和电流,当滑片向B端移动时,电流表读数有可能不变;当滑片向A
端移动时,所加电压减小,那么光电流可能减小,也可能不变,故A正确,B错误。假设用红外线照射阴极K时,因红外线频率小于可见光,可是不必然不能发生光电效应,电流表不必然没有电流,故C错误。假设用一束强度相同的紫外线照射阴极K时,紫外线的频率大于红外线的频率,那么光子数量减小,电流表读数减小,故D错误。应选A。
专题冲破练13 波粒二象性 原子结构和原子核
(时刻:45分钟 总分值:100分)
选择题(共14小题。第1~10题每题6分,共60分,在每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。第11~14题每题10分,共40分,在每题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全数选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错或不答的得0分)
1.关于近代物理学,以下说法正确的选项是()
A.若是用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属必然发生光电效应
B.一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出9种不同频率的光
C.重核裂变进程生成中等质量的核,反映前后质量数守恒,但质量必然减少
D.X射线经物质散射后波长变短的现象称为康普顿效应
4.(2017四川宜宾模拟)已知氘核的平均结合能为1.1 MeV,氦核的平均结合能为7.1 MeV,那么两个氘核结合成一个氦核时()
A.释放出4.9 MeV的能量B.释放出6.0 MeV的能量
C.释放出24.0 MeV的能量D.吸收4.9 MeV的能量
答案 C
解析 依照题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反映方程为 He,由于氘核的平均结合能为1.1 MeV,氦核的平均结合能为7.1 MeV,故结合前氘核的结合能为E1=2×1.1 MeV,结合后氦核的结合能为E2=4×7.1 MeV,故ΔE=2E1-E2=-24.0 MeV,负号表示释放能量,选项C正确。
2018年高考物理大二轮专题复习考前特训：考点15 波粒二象性 原子和原子核
考点15 波粒二象性原子和原子核1．下列说法正确的是( )A．α粒子的散射实验说明原子的能量是量子化的B．玻尔的原子轨道理论认为电子运动的轨道是连续的C．放射性元素的原子核能够发出β射线，说明原子核内存在电子D．两轻核发生聚变释放能量，生成核的比结合能增加答案 D2．(2017·湖南怀化市二模)下列说法中错误的是( )A．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性B．光电效应中光电子的最大动能与入射光频率有关，与入射光强度无关C．通过α粒子散射实验卢瑟福提出了原子核式结构模型D．太阳辐射能量主要来自于太阳内部的裂变反应答案 D解析光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，选项A正确；光电效应中光电子的最大动能与入射光频率有关，与入射光强度无关，选项B正确；通过α粒子散射实验卢瑟福提出了原子核式结构模型，选项C正确；太阳辐射能量主要来自于太阳内部的聚变反应，选项D错误；故选D.3．三个原子核X、Y、Z，X核与氦核(42He)发生核反应后生成Y核和中子，Y核放出一个正电子后变成Z核，则下面说法正确的是( )A．X核比Z核少2个质子B．X核比Z核少2个中子C．X核的质量数比Z核质量数小2D．X核的电荷数与Z核的电荷数相等答案 B4．(多选)(2017·山东菏泽市模拟)下列关于近代物理知识的描述中，正确的是( )A ．当用紫色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用红光照射也一定会有电子逸出B ．处于n ＝4能级的大量氢原子自发跃迁时，能发出6种频率的光子C ．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的D ．在14 7N ＋42He →178O ＋X 核反应中，X 是质子，这个反应过程叫α衰变答案 BC5．(多选)(2017·吉林长春外国语模拟)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上，下列说法中正确的是( )A ．核外电子受力变小B ．原子的能量减少C ．氢原子要吸收一定频率的光子D ．氢原子要放出一定频率的光子答案 BD 解析 根据F ＝k e 2r 2得，轨道半径减小，则核外电子受力变大，故A 错误；由较远轨道跃迁到较近轨道，原子能量减小，故B 正确；因为原子能量减小，则氢原子放出一定频率的光子，故C 错误，D 正确．6．(2017·山东滨州市模拟)一群氢原子从n ＝5能级向n ＝2能级跃迁，能够发出x 种频率的光子，x 等于( )A ．3B ．5C ．6D ．10答案 C解析 根据数学组合公式C 24＝6知，一群氢原子从n ＝5能级向n ＝2能级跃迁，可能发出6种频率不同的光子，故C 正确．7．(2017·陕西渭南市二模)如图1，当电键K 断开时，用光子能量为3.0 eV 的一束光照射阴极P ，发现电流表读数不为零，合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.80 V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.80 V 时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为( )图1A．0.8 eV B．2.2 eVC．3.0 eV D．3.8 eV答案 B解析设用光子能量为3.0 eV的光照射时，光电子的最大初动能为E km，当反向电压达到U ＝0.80 V以后，电流表读数为零说明具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此E km＝eU ＝0.80 eV，根据光电效应方程有E km＝hν－W0，阴极材料的逸出功为W0＝hν－E km＝2.2 eV.8．(2017·山东调研)按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能，能级图如图2所示．当大量氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是( )图2A．电子的动能增加，氢原子系统的总能量增加B．氢原子系统的电势能减小，总能量减少C．氢原子可能辐射4种不同波长的光D．从n＝4到n＝1发出的光的波长最长答案 B解析 当一个氢原子从n ＝4的能级向低能级跃迁时，轨道半径减小，能量减小，根据k e 2r 2＝m v 2r知，电子动能增大，电势能减小，氢原子系统的总能量减小，故A 错误，B 正确；大量的氢原子从n ＝4能级向低能级跃迁时，可根据数学组合得C 24＝6种，故C 错误；因发出光的能量越小，频率越低，波长越长，依据能级跃迁能量差公式ΔE ＝E m －E n ，可知，从n ＝4到n ＝1发出的光能量最大，则其波长最短，故D 错误．9．(2017·甘肃兰州市模拟)下列说法正确的是( )A ．光电效应现象揭示了光具有波动性B ．电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性C ．重核裂变时平均每个核子释放的能量要比轻核聚变时多D ．天然放射现象使人们认识到原子具有复杂的结构答案 B解析 光电效应现象揭示了光的粒子性，故A 选项错误；电子是实物，其衍射现象说明实物粒子具有波动性，故B 选项正确；聚变反应时平均每个核子放出的能量比裂变时平均每个核子放出的能量多，故C 选项错误；天然放射现象使人们认识到原子核具有复杂结构，故D 选项错误．。
2018届高三物理一轮复习 跟踪演练 强化提升 第十二章 波粒二象性 原子结构 原子核 第1讲 波粒二象性
波粒二象性跟踪演练·强化提升【课堂达标检测】1.(多选)在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银金属的表面,都能产生光电效应。
对于这两个过程,下列四个物理量中,一定不同的是( )A.遏止电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功【解析】选A、C、D。
同一束光照射不同的金属,一定相同的是入射光的光子能量。
不同的金属,逸出功不同,根据光电效应方程E k=hν-W0知,最大初动能不同,则遏止电压不同。
同一束光照射,光中的光子数目相等,所以饱和光电流是相同的。
2.(多选)(2017·开封模拟)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点为4.27,与纵轴的交点为0.5)。
由图可知导学号42722256( )A.该金属的截止频率为4.27×1014HzB.该金属的截止频率为5.5×1014HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为0.5 eV【解析】选A、C。
由光电效应方程E k=hν-W0可知,图中横轴的截距为该金属的截止频率,选项A正确,B错误;图线的斜率表示普朗克常量h,选项C正确;该金属的逸出功W0=hνc=6.63×10-34×4.27×1014J≈1.77 eV 或W0=hν-E k=6.63×10-34×5.5×1014J-0.5 eV≈1.78 eV,选项D错误。
【金榜创新预测】3.(多选)可以用甲图的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的频率等物理量间的关系。
某次用甲装置,分别用a、b、c三束光照射同一个光电管阴极。
分别得到三条光电流与电压关系的图线如图乙所示。
根据你所学的相关理论,下列论述正确的是( )A.由乙图可知a、c的饱和光电流不同,所以a、c入射光的频率不同B.由乙图可知a、c的遏止电压相同,所以a、c光照射产生的光电子最大初动能相同C.由乙图可知a、b的遏止电压不同,可以判断b光的频率比a光的频率高D.由乙图可知a、c的饱和光电流不同,可以判断a的光强比c的光强大【解析】选B、C、D。
2023年高考物理总复习专题能力进阶练(十二)波粒二象性 原子结构和原子核
专题能力进阶练(十二)波粒二象性 原子结构和原子核【核心题·达标练】1.原子核的比结合能与质量数的关系图像如图所示,下列说法错误的是( )A.原子核的结合能等于把其完全分解成自由核子所需的最小能量B.比结合能越大,核子平均质量越小,原子核越稳定C .36Li 核比 24He 核的比结合能小,所以 36Li 核比 24He 核更稳定D . 92235U 裂变成中等质量的核,会发生质量亏损,释放能量【解析】选C 。
根据结合能的定义可知,分散的核子组成原子核时放出的能量叫作原子核结合能,所以原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量,A 正确;比结合能越大,核子平均质量越小,原子核越稳定,B 正确;36Li 核比 24He 核的比结合能小,所以 36Li 核比 24He 核更不稳定,C 错误; 92235U 裂变成中等质量的核,会发生质量亏损,释放能量,D 正确。
2.(2022·湖北选择考)上世纪四十年代初,我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案:如果静止原子核 47Be 俘获核外K 层电子e,可生成一个新原子核X,并放出中微子νe ,即 47Be + -1 0e →X +00νe 。
根据核反应后原子核X 的动能和动量,可以间接测量中微子的能量和动量,进而确定中微子的存在。
下列说法正确的是( )A.原子核X 是 37LiB.核反应前后的总质子数不变C.核反应前后总质量数不同D.中微子νe 的电荷量与电子的相同【解析】选A 。
根据质量数守恒和电荷数守恒有,X 的质量数为7,电荷数为3,可知原子核X 是 37Li,A 正确、C 错误;由选项A 可知,原子核X 是 37Li,则核反应方程为 47Be +-1 0e →37Li + 00νe ,则反应前的总质子数为4,反应后的总质子数为3,B 错误;中微子不带电,则中微子νe 的电荷量与电子的不相同,D 错误。
3.(2022· 莆田模拟)下列关于放射性元素半衰期的说法正确的是( )A.半衰期越长对环境的影响时间越长B.通过化学方法可以改变放射性元素的半衰期C.通过物理方法可以改变放射性元素的半衰期D .100个放射性元素原子核经过一个半衰期后剩余50个未衰变的原子核【解析】选A 。
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专题突破练13波粒二象性原子结构和原子核(时间:45分钟满分:100分)选择题(共14小题。
第1~10题每小题6分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
第11~14题每小题10分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错或不答的得0分)1.关于近代物理学,下列说法正确的是()A.如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属一定发生光电效应B.一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出9种不同频率的光C.重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但质量一定减少D.X射线经物质散射后波长变短的现象称为康普顿效应答案C解析如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属,因绿光的频率小于紫光,则不一定发生光电效应,选项A错误;一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出=10种不同频率的光,选项B错误;重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但由于放出能量,根据质能方程可知,生成物的质量一定减小,选项C正确;石墨对X射线散射时,部分X射线的散射光波长会变大,这个现象称为康普顿效应,选项D错误;故选C。
2.(2017江西南昌模拟)下列说法正确的是()A.光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量B.比结合能越大,原子核越不稳定C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损答案A解析光子像其他粒子一样,不但具有粒子性,而且也有波动性,则不但具有能量,也具有动量,故A正确;比结合能越大的原子核越稳定,B错误;放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系,只和本身性质有关,C错误;核反应后的总质量小于反应前的总质量,从而产生质量亏损,故D错误。
3.如图所示,当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极K上时,此时滑片P处于A、B中点,电流表中有电流通过,则()A.若将滑片P向B端移动时,电流表读数有可能不变B.若将滑片P向A端移动时,电流表读数一定增大C.若用红外线照射阴极K时,电流表中一定没有电流通过D.若用一束强度相同的紫外线照射阴极K时,电流表读数不变答案A解析所加的电压,使光电子到达阳极,则灵敏电流表中有电流流过,且可能处于饱和电流,当滑片向B端移动时,电流表读数有可能不变;当滑片向A端移动时,所加电压减小,则光电流可能减小,也可能不变,故A正确,B错误。
若用红外线照射阴极K时,因红外线频率小于可见光,但是不一定不能发生光电效应,电流表不一定没有电流,故C错误。
若用一束强度相同的紫外线照射阴极K时,紫外线的频率大于红外线的频率,则光子数目减小,电流表读数减小,故D错误。
故选A。
4.(2017四川宜宾模拟)已知氘核的平均结合能为1.1 MeV,氦核的平均结合能为7.1 MeV,则两个氘核结合成一个氦核时()A.释放出4.9 MeV的能量B.释放出6.0 MeV的能量C.释放出24.0 MeV的能量D.吸收4.9 MeV的能量答案C解析根据题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反应方程为He,由于氘核的平均结合能为1.1 MeV,氦核的平均结合能为7.1 MeV,故结合前氘核的结合能为E1=2×1.1 MeV,结合后氦核的结合能为E2=4×7.1 MeV,故ΔE=2E1-E2=-24.0 MeV,负号表示释放能量,选项C正确。
5.下列有关四幅图的说法正确的是()A.α粒子散射实验证实了汤姆逊原子枣糕模型的正确性B.在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大C.放射线甲由α粒子组成,每个粒子带两个单位正电荷D.该链式反应属于原子核的聚变反应〚导学号88904165〛答案B解析α粒子散射实验否定了汤姆逊原子枣糕模型的正确性,得出了原子的核式结构理论,选项A错误;在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大,选项B正确;题图中由左手定则可知,放射线甲带负电,是由β粒子组成,每个粒子带一个单位负电荷,选项C错误;题图中该链式反应属于原子核的裂变反应,选项D错误;故选B。
6.(2017广东广州模拟)有一钚的同位素Pu核静止在匀强磁场中,该核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后,变成铀(U)的一个同位素原子核。
铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1∶46,则()A.放出的x粒子是HeB.放出的x粒子是 eC.该核反应是核裂变反应D.x粒子与铀核在磁场中的旋转周期相等答案A解析钚核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后,动量守恒,根据动量守恒定律可知,生成的铀核和x粒子的动量大小相等,铀核的质子数为92,根据R=,则可知x粒子质子数为2,故为α粒子He),选项A正确,B错误;该反应为衰变反应,选项C错误;根据T=,由于铀核和α粒子的比荷不等,故周期不等,选项D错误;故选A。
7.(2017山东日照模拟)现用某一光电管进行光电效应实验,当用频率为ν的光照射时,有光电流产生。
下列说法正确的是()A.光照时间越长,光电流就越大B.降低入射光的强度,光电流消失C.用频率小于ν的光照射,光电效应现象消失D.用频率为2ν的光照射,光电子的初动能变大答案D解析光电流的大小与入射光的时间无关,入射光的强度越大,饱和光电流越大,故A错误;发生光电效应时,能否发生光电效应与入射光的强度无关,降低入射光的强度,光电流不会消失,故B错误;用频率为ν的光照射时,有光电流产生,用频率小于ν的光照射,光电效应现象不一定消失,还要看入射光的频率是否小于极限频率,故C错误;根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,故D正确。
8.(2017山东枣庄模拟)下列说法正确的是()A.铀核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B.发生光电效应时,入射光越强,则光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大C.用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核,都可以打出质子,因此人们断定质子是原子核的组成部分D.用能量为11.0 eV的光子照射处于基态的氢原子,可使其跃迁到激发态〚导学号88904166〛答案C解析根据爱因斯坦质能方程可知,裂变时释放能量是因为发生了亏损质量,ΔE=Δmc2,故A错误;发生光电效应时,入射光的频率越高,光子的能量越大,由E km=hν-W逸出得,逸出的光电子的最大初动能就越大,而与入射光的强度无关,故B错误;用α粒子轰击氮、氟、钠、铝等元素的原子核,都可以打出质子,因此人们断定质子是原子核的组成部分,选项C正确;11.0 eV的能量不等于基态与其他能级间的能级差,所以不能吸收而发生跃迁,故D错误;故选C。
9.(2017山西考前测试)现代技术的发展促进了人们对原子、原子核的认识。
下列说法正确的是()A.α粒子散射实验结果说明原子内部正电荷是均匀分布的B.β衰变说明原子核内部存在自由电子C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应D.氡原子核的半衰期为3.8天,4个氡原子核经过7.6天一定只剩下1个未发生衰变答案C解析α粒子散射实验说明占原子绝大部分质量的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内,选项A错误。
β衰变是原子核内的中子转化为质子同时释放出电子,不是证明原子核内部存在电子,故B错误。
太阳辐射的能量来自于太阳内部的氢核聚变反应,选项C正确。
半衰期是对大量的原子核的统计规律适用,对少量的原子核不适用,选项D错误。
故选C。
10.卢瑟福通过粒子散射实验得出了原子核式结构模型,实验装置如图所示,有带电粒子打到光屏上都产生光斑。
为验证粒子散射实验结论,现在1、2、3、4四处放置带有荧光屏的显微镜。
则这四处位置一段时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是()A.2、10、625、1 205B.1 202、1 305、723、203C.1 305、25、7、1D.1 202、1 010、723、203〚导学号答案C解析α粒子散射实验现象是绝大多数粒子直接穿过,少数发生大角度偏转,极少数甚至原路返回,所以C正确;A、B、D错误。
11.物理学的发展极大地丰富了人类对世界的认识,推动了科学技术的创新与革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。
下列说法正确的是()A.相对论的创立表明经典力学已不再适用B.光电效应证实了光的波动性C.重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但质量一定减少D.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能E k越大,则这种金属的逸出功W0越小答案CD解析经典力学适用于宏观物体和低速运动物体,对于微观世界和高速运动不再适用。
相对论并没有否定经典力学,而是在其基础上发展起来的,有各自成立范围,故A错误;光电效应证实了光的粒子性,故B错误;重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,过程伴随着释放能量,质量一定减少,C正确;据光电效应方程hν=W0+E km可知,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,则这种金属的逸出功越小,D正确。
12.(2017河北石家庄模拟)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裂变反应B.放射性元素的半衰期与外界压强、原子的化学状态无关C.依据玻尔理论氢原子从高能级状态向低能级状态跃迁时会辐射光子D.紫光照射金属板发生光电效应时,增大入射光强度,则光电子的最大初动能增大答案BC解析太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应,故A错误;放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的,与原子所处的化学状态无关,故B正确;依据玻尔理论氢原子从高能级状态向低能级状态跃迁时会辐射光子,故C正确;根据光电效应方程E km=hν-W0知,增大入射光的频率,最大初动能变大,与强度无关,故D错误。
13.下列说法正确的是()A.当氢原子从n=2的能级跃迁到n=6的能级时,发射出光子B.放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间C.同一元素的两种同位素具有相同的质子数D.中子与质子结合成氘核时吸收能量答案BC解析当氢原子从低能级跃迁到高能级时要吸收光子,A错误;放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间,B正确;同位素指的是质子数相同,中子数不同的同一种元素不同的原子,C正确;中子与质子结合成氘核时释放能量,D错误。
故选BC。
14.(2017山西太原模拟)钍Th具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤Pa,同时伴随有γ射线产生,其方程为Th Pa+x,钍的半衰期为24天。
则下列说法正确的是()A.一块纯净的钍234矿石经过24天,矿石的质量仅剩下原来质量的一半B.x是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C.γ射线是钍原子核发生衰变后产生的镤234的原子核释放的D.γ射线具有很强的电离作用,对人体细胞破坏能力较大〚导学号88904168〛答案BC解析一块纯净的钍234矿石经过24天,钍核有半数发生衰变,不是矿石的质量仅剩下原来质量的一半,故A错误;根据质量数、电荷数守恒得出x是电子,其产生的本质是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的,所以B正确;钍原子核发生衰变后产生的镤234的原子核处于激发态,不稳定,向基态跃迁的过程以γ射线向外释放能量,所以C正确;γ射线具有很强的穿透本领,电离作用很弱,所以D错误。