2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練十四 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核（含解析）

十四波粒二象性原子結(jié)構(gòu)和原子核1(多選)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生。下列說(shuō)法正確的是()A保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B入射光的頻率變高，飽和光電流變大C入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大D保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生答案AC解析在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，飽和光電流大小由光照強(qiáng)度來(lái)決定，與頻率無(wú)關(guān)，光照強(qiáng)度越大飽和光電流越大，因此A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)EkmhW0可知，對(duì)于同一光電管，逸出功W0不變，當(dāng)入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能Ekm變大，因此C正確；由光電效應(yīng)規(guī)律可知，當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時(shí)無(wú)論光照強(qiáng)度多大，都不會(huì)有光電流產(chǎn)生，因此D錯(cuò)誤。2(多選)下列說(shuō)法正確的是()A天然放射性現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C原子核發(fā)生衰變生成的新核原子序數(shù)增加D氫原子從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的波長(zhǎng)小于從能級(jí)2躍遷到能級(jí)1輻射出的光子的波長(zhǎng)答案AC解析天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，A正確；粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，衰變放出了一個(gè)電子，新核的電荷數(shù)加1，即原子序數(shù)增加，C正確；氫原子從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的能量小于從能級(jí)2躍遷到能級(jí)1輻射出的光子的能量，故從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的波長(zhǎng)大于從能級(jí)2躍遷到能級(jí)1輻射出的光子的波長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。3. (多選)如圖所示，是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖象。由圖象可知()A該金屬的逸出功等于EB該金屬的逸出功等于hcC入射光的頻率為2c時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為ED入射光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為答案ABC解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0，對(duì)應(yīng)圖線可得，該金屬的逸出功W0Ehc，A、B均正確；若入射光的頻率為2c，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek2hcW0hcE，故C正確；入射光的頻率為時(shí)，該金屬不發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)誤。4. (多選)如圖是氫原子的能級(jí)圖，一群氫原子處于n3能級(jí)，下列說(shuō)法中正確的是()A這群氫原子躍遷時(shí)能夠發(fā)出3種不同頻率的光子B這群氫原子發(fā)出的光子中，能量最大為10.2 eVC從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光波長(zhǎng)最長(zhǎng)D如果發(fā)出的光子中只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，那一定是由n3能級(jí)躍遷到n1能級(jí)發(fā)出的答案ACD解析根據(jù)C3知，這群氫原子躍遷時(shí)能夠發(fā)出3種不同頻率的光子，故A正確；由n3能級(jí)躍遷到n1能級(jí)，輻射的光子能量最大，E1.51 eV(13.6) eV12.09 eV，故B錯(cuò)誤；從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)輻射的光子能量最小，頻率最小，則波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故C正確；如果發(fā)出的光子中只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則這種光子為能量最大的那種，即為從n3能級(jí)躍遷到n1能級(jí)發(fā)出的，故D正確。5(多選)钚的一種同位素Pu衰變時(shí)釋放巨大能量，其衰變方程為PuUHe，則下列說(shuō)法正確的是()A核燃料總是比結(jié)合能小的核B核反應(yīng)中光子的能量就是結(jié)合能C.U核比Pu核更穩(wěn)定，說(shuō)明U的結(jié)合能大D由于衰變時(shí)釋放巨大能量，所以Pu比U的比結(jié)合能小答案AD解析比結(jié)合能小的核反應(yīng)生成比結(jié)合能大的核會(huì)釋放核能，故核燃料比結(jié)合能較小，A、D正確；反應(yīng)釋放的能量除了光子，還有其他粒子的動(dòng)能，B錯(cuò)誤；核越穩(wěn)定，比結(jié)合能越大，C錯(cuò)誤。6(多選)關(guān)于衰變方程ThPaXE(E為釋放的核能，X為新生成的粒子)，已知Th的半衰期為1.2 min，則下列說(shuō)法正確的是()A此反應(yīng)為衰變B.Pa核和Th核具有相同的質(zhì)量C.Pa有143個(gè)中子D64 g的Th經(jīng)過(guò)6 min還有1 g Th尚未衰變答案AC解析根據(jù)衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可判斷出X為e，所以此反應(yīng)為衰變，A正確；因?yàn)樗プ冡尫懦鲭娮雍秃四?，Pa核與Th核質(zhì)量不相同，B錯(cuò)誤； Pa質(zhì)量數(shù)為234，質(zhì)子數(shù)為91，故中子數(shù)為23491143，C正確；利用半衰期公式m余m原，可得m余2 g，則D錯(cuò)誤。7目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放射出、射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說(shuō)法正確的是()A氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個(gè)氡原子核了B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱D發(fā)生衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了4答案B解析半衰期遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)單個(gè)或極少數(shù)原子核是沒(méi)有意義的，A錯(cuò)誤；根據(jù)衰變實(shí)質(zhì)可知B正確；射線常常伴隨著衰變和衰變產(chǎn)生，三種射線中射線的穿透能力最弱，電離能力最強(qiáng)，C錯(cuò)誤；發(fā)生衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減小2，D錯(cuò)誤。8用頻率為0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測(cè)到頻率分別為1、2和3的三條譜線，且321，則()A0<1 B321C0123 D.答案B解析大量氫原子躍遷時(shí)只有三種頻率的光譜線，這說(shuō)明是從n3能級(jí)向低能級(jí)躍遷，n3能級(jí)向n1能級(jí)躍遷時(shí)，h3E3E1；n3能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)，h1E3E2；n2能級(jí)向n1能級(jí)躍遷時(shí)，h2E2E1；由以上三式可得h3h2h1，解得321，所以B正確，D錯(cuò)誤；再根據(jù)氫原子理論可知，入射光頻率03，所以A、C錯(cuò)誤。9人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出能量B由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能C已知原子核A裂變成原子核B和C時(shí)放出的射線能使某金屬板逸出光電子，若增加射線強(qiáng)度，則逸出光電子的最大初動(dòng)能增大D在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度答案C解析原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出能量，A正確；原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能，B正確；增強(qiáng)射線強(qiáng)度，而頻率不變，則逸出光電子的最大初動(dòng)能不變，C錯(cuò)誤；在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是利用它吸收中子的特性來(lái)控制核反應(yīng)速度，D正確。- 4 -