高考物理复习专题原子与原子核

专题61 原子与原子核（测）

【满分：110分时间：90分钟】

一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分。每错1个扣3分，最低得分为0分。)

1．下列说法正确的是。

A 、α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构

B 、根据波尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子电势能减小，核外电子运动的加速度增大

C 、一块纯净的放射性元素的矿石经过一个半衰期以后它的总质量仅剩下一半

D 、238

92U 经过多次α、β衰变形成稳定的20682Pb 的过程中，有6个中子转变成质子

E 、质子、中子、α粒子的质量分别是1m 、2m 、3m ，质子和中子结合成一个α粒子，释放

的能量是()212322m m m c +-

【答案】BDE

【解析】

【名师点睛】本题考查的知识点较多，难度不大，需要我们在学习选修课本时要全面掌握，

多看多记。2．某种金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压C U 与入射光频率 ν

的关系图象如图所示．则由图象可知________。

A.任何频率的入射光都能产生光电效应

B.该金属的逸出功等于0hv

C.入射光的频率发生变化时，遏止电压不变

D.若已知电子电量e ，就可以求出普朗克常量h

E.入射光的频率为03v 时，产生的光电子的最大初动能为02hv

【答案】BDE

【解析】

【名师点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系；根据光电效应方程：W hv E k -=和k C E eU =得出遏止电压Uc 与入射光频率v 的关系式，从而进行判断。

3．下列说法正确的是________。

A 、采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期

B 、查德威克发现了中子

C 、现在的很多手表指针上涂有一种新型发光材料，白天吸收光子外层电子跃迁到高能轨道，晚上向低能级跃迁放出光子，其发光的波长一定跟吸收的光的波长完全一致

D 、质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量

E 、分别用X 射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X 射线照射时光电子的最大初动能较大

【答案】BDE

【解析】

元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关，故A 错误； 1932年，查德威克发现了中子，故B 正确；由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子，若发光材料白天吸收光子外层电子跃迁到2n ＞的高能轨道，晚上向低能级跃迁放出光子，其发射光的能量可能与吸收的光的能量相等，也可能小于吸收的光的能量，波长不一定跟吸收的光的波长完全一致．故C 错误；质子和中子结合成原子核一定有质量亏损，根据质能方程知，有能量放出，故D 正确；分别用x 射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应；由光电效应方程：km E h W γ=-逸出功．则用频率比较大的X 射线照射时光电子的最大初动能较大，故E 正确。

【名师点睛】本题考查了近代物理中的基本知识，对于这部分基本知识要注意加强理解和应用．该题中，一大群氢原子在吸收了光子的能量后，可能跃迁至2n ＞的能级，所以释放出的光子的种类可能有多种，这是容易被忽略和犯错误的地方。

4．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 ．原子核结合能越大，原子核越稳定

C ．核泄漏事故污染物C S 137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为x

B C a S +→1375613755可以判断x 为电子

D ．β射线在云室中穿过会留下清晰的直线径迹，说明β射线也有波动性

E.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

【答案】ACE

【解析】

【名师点睛】该题考查原子物理学中的、包括物理学史在内的多个记忆性的知识点的内容，这一类的情况要多加积累。

5．如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为1．62～3．11 eV ，锌板的电子逸出功为3．34 eV ，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是________。

A ．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象

B ．用能量为11．0 eV 的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

C ．处于n ＝2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线

D ．处于n ＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离

E ．用波长为60 nm 的伦琴射线照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子

【答案】BDE

【解析】

【名师点睛】解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足m n h E E γ=-，注意吸收

光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差。

6．下列的若干叙述中，正确的是________。

A ．黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关

B．对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系C．一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半

D．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，电子的动能减小，原子的能量也减小了

E．将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用

【答案】ABE

【解析】

【名师点睛】考查黑体辐射的规律，掌握物理史实，知道衰变产生新核，理解光电效应方程，本题考查的知识点较多，难度不大，需要我们在学习选修课本时要全面掌握，多看多记。7．已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0。一群氢原子处于量子数n＝4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到量子数n＝2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子。下列说法正确的是________。

A．这些氢原子向外辐射的光子频率有6种

B．当照射光的频率ν 大于ν0 时，若ν 增大，则逸出功增大

C．当用频率为2ν0 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0

D．当照射光的频率ν 大于ν0 时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍E．这些氢原子向外辐射的所有频率的光子中，只有一种不能使这种金属发生光电效应

【答案】ACE

【解析】

C=6知，这些氢原子向外辐射的光子频率有6种，故A正确．金属的逸出功与入射光的根据2

4

频率无关，由金属本身性质决定，故B错误．某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0．则逸出功为hv0，根据光电效应方程得，用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能E km=h•2v0-hv0=hv0，故C正确．光电子的最大初动能与光强无关，故D错误．从量子数n=3的激发态跃迁到量子数n=2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子，可知只有n=4到n=3辐射的光子频率小于v0，即只有一种不能使这种金属发生光电效应，故E正确．故选ACE.

【名师点睛】解答此题，根据数学组合知识得出辐射光子频率的种类；金属逸出功与入射光的频率无关，根据光电效应得出光电子的最大初动能，结合能级跃迁时光子能量的大小关系