高考物理复习专题原子与原子核.docx

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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、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、经过多次、衰变形成稳定的的过程中，有6个中子转变成质子

E、质子、中子、粒子的质量分别是、、，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是

【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，其遏止电压与入射光频率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

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.入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为

【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：

和得出遏止电压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：

．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CS137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为可以判断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1．62～3．11eV，锌板的电子逸出功为3．34eV，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11．0eV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60nm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，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】

根据=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Ekm=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判断发生光电效应的光子种数。

8．下列说法中正确的是________。

A．有10个半衰期为T的某种原子，在T时间后一定还剩余5个

B．（钍）核衰变为（镤）核时，衰变前Th核静止质量大于衰变后Pa核与粒子静止的总质量

C．衰变中产生的射线实际上来源于原子核

D．分别用少量的紫光和较高强度绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用强绿光照射时光电子的最大初动能较大

E．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动动能增大

【答案】BCE

【解析】

【名师点睛】该题考查到的选修的内容考查的知识点很广但不深，把课标上要求识记和理解的知识点记牢．本题的关键理解半衰期的含义以及影响半衰期的因素，注意其是统计规律，基础问题.

9．下列说法正确的是。

A.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变

B．不仅光子具有波粒二像性，一切运动的微粒都具有波粒二像性

C．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等，则它们的动能也相等

D．在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方

E．是核裂变反应

【答案】ABE

【解析】

用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变，因为光电子的最大初动能只与光的频率有关，A正确；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正确；如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的德布罗意波相等，则它们的动量也相等，但动能不相等，C错误；在光的干涉中，暗条纹的地方是光子到达概率小的地方，不是光子不会到达的地方，D错误；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，而质量大的原子核被中子轰击分裂成质量更小的原子核称为核裂变，故是核裂变反应，E正确．故选：

ABE。

【名师点睛】本题考查光电效应方程，德布罗意波，光的干涉和核反应等基础内容，涉及知识点较多，要深刻理解每一个概念才不会出错；德布罗意波长为，p是动量，h是普朗克常量，判断电子和中子的动能是否相等；波粒二象性说明一切运动的微粒都具有这个性质；从干的干涉条纹中能知道暗条纹指的是光子到达概率小的地方；根据衰变、核裂变、核聚变的区别，判断E中什么反应．

10．天然放射物质的放射线包含三种成份，下面的说法中正确的是________。

A．一张厚的黑纸可以挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线

B．某原子核在放出γ粒子后会变成另一种元素的原子核

C．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线

D．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子

E、β粒子是电子，它就是原来绕核旋转的核外电子

【答案】ACD

【解析】

【名师点睛】本题考查了有关衰变中三种射线的性质，关键是了解α、β、γ三种射线的性质以及产生过程；对于类似基础知识，注意加强记忆，平时注意积累。

11．下列说法正确的是________。

A．卢瑟福通过粒子散射实验证实了原子内部有一个体积很小的原子核

B．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过6次衰变和8次衰变

C．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek

D．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律。

E．铀核（）衰变成离子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能

【答案】ACE

【解析】

卢瑟福通过粒子散射实验证实了原子内部有一个体积很小的原子核，选项A正确；由质量数守恒和电荷数守恒知铀核（）衰变为铅核（）的过程中，238=206+8×4，要经过8次α衰变，92=82+8×2-6×1，6次β衰变，B错误；按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，选项C正确；玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但是不能解释其它原子发光问题，选项D错误；铀核（）衰变成α粒子和另一原子核，根据爱因斯坦质能方程知，有质量亏损，释放能量，则衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能．故E正确；故选ACE.

【名师点睛】本题考查了衰变的实质、粒子散射实验、爱因斯坦质能方程等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。

12．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,改用绿光照射这种金属不一定发生光电效应

B.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大

C.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一

D.原子核的比结合能大小