2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十二章 近代物理 4 第二節(jié) 原子與原子核課后達(dá)標(biāo)能力提升.doc
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第二節(jié) 原子與原子核 (建議用時(shí):40分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1(2017高考上海卷)在同位素氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的()A核子數(shù)B電子數(shù)C中子數(shù) D質(zhì)子數(shù)解析:選D.同位素是指在原子核中的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的元素,故氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù),D項(xiàng)正確2如圖,放射性元素鐳衰變過程中釋放出、三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,下列說法正確的是()A表示射線,表示射線B表示射線,表示射線C表示射線,表示射線D表示射線,表示射線解析:選C.射線為電磁波,在電場、磁場中均不偏轉(zhuǎn),故和表示射線,A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤;射線中的粒子為氦的原子核,帶正電,在勻強(qiáng)電場中,沿電場方向偏轉(zhuǎn),故表示射線,由左手定則可知在勻強(qiáng)磁場中射線向左偏,故表示射線,C項(xiàng)正確3. (2018高考天津卷)國家大科學(xué)工程中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,獲得中子束流,可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是()A.7N俘獲一個(gè)粒子,產(chǎn)生8O并放出一個(gè)粒子B.Al俘獲一個(gè)粒子,產(chǎn)生P并放出一個(gè)粒子C.5B俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生Be并放出一個(gè)粒子D.Li俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生He并放出一個(gè)粒子解析:選B.根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒可知,7NHe8OH,A項(xiàng)錯(cuò)誤;AlHePn,B項(xiàng)正確;5BHBeHe,C項(xiàng)錯(cuò)誤;LiHHeHe,D項(xiàng)錯(cuò)誤4(2019上海理工大附中期中)如圖所示為盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖,圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動(dòng),通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察粒子在各個(gè)角度的散射情況下列說法正確的是()A在圖中的A、B兩位置分別進(jìn)行觀察,相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多B在圖中的B位置進(jìn)行觀察,屏上觀察不到任何閃光C盧瑟福選用不同金屬箔片作為粒子散射的靶,觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似D粒子發(fā)生散射的主要原因是粒子撞擊到金原子后產(chǎn)生的反彈解析:選C.放在A位置時(shí),相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)應(yīng)最多,說明大多數(shù)射線基本不偏折,可知金箔原子內(nèi)部很空曠,故A錯(cuò)誤;放在B位置時(shí),相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)較少,說明較少射線發(fā)生偏折,可知原子內(nèi)部帶正電的體積小,故B錯(cuò)誤;選用不同金屬箔片作為粒子散射的靶,觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似,故C正確;粒子發(fā)生散射的主要原因是粒子受到金原子庫侖力作用,且金原子質(zhì)量較大,從而出現(xiàn)的反彈,故D錯(cuò)誤5(2018高考北京卷)在核反應(yīng)方程He7N8OX中,X表示的是()A質(zhì)子B中子C電子 D粒子解析:選A.由核反應(yīng)方程中,電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知,X為H,選項(xiàng)A正確6(2016高考上海卷)研究放射性元素射線性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連接,放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出則()Aa為電源正極,到達(dá)A板的為射線Ba為電源正極,到達(dá)A板的為射線Ca為電源負(fù)極,到達(dá)A板的為射線Da為電源負(fù)極,到達(dá)A板的為射線解析:選B.從題圖可以看出,到達(dá)兩極板的粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)A極板的粒子在初速度方向的位移小于到達(dá)B板的粒子在初速度方向的位移,粒子在初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則根據(jù)公式xv0tv0,兩個(gè)粒子初速度v0相差不大,兩極板間電壓U相同,放射源與兩極板的距離也相同,而電子的小得多,所以電子在初速度方向的位移小,故達(dá)到A極板的是射線,A極板帶正電,a為電源的正極,故選項(xiàng)B正確7質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3.當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí),釋放的能量是(c表示真空中的光速)() A(m1m2m3)c B(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2 D(m1m2m3)c2解析:選C.由質(zhì)能方程Emc2,其中mm1m2m3,可得E(m1m2m3)c2,選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤8(2019江蘇清江中學(xué)高三模擬)如圖所示為氫原子的能級圖,當(dāng)氫原子從n4能級躍遷到n2能級時(shí),輻射出光子a;當(dāng)氫原子從n3能級躍遷到n1能級時(shí),輻射出光子b,則下列說法中正確的是()A光子a的能量大于光子b的能量B光子a的波長小于光子b的波長Cb光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D在同種介質(zhì)中,a光子的傳播速度大于b光子的傳播速度解析:選D.氫原子從n4的能級躍遷到n2的能級的能級差小于從n3的能級躍遷到n1的能級時(shí)的能級差,根據(jù)EmEnh,知光子a的能量小于光子b的能量,故A錯(cuò)誤;光子a的頻率小于光子b的頻率,所以b的頻率大,波長小,所以a光更容易發(fā)生衍射,故B、C錯(cuò)誤;光子a的頻率小,則折射率小,根據(jù)v知,光子a在介質(zhì)中的傳播速度大于光子b在介質(zhì)中的傳播速度,故D正確二、多項(xiàng)選擇題9科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量,核反應(yīng)方程分別為:XYHeH4.9 MeV和HHHeX17.6 MeV,下列表述正確的有()AX是中子BY的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損D氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)解析:選AD.核反應(yīng)方程遵守核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,則由HHHeX17.6 MeV知 X為n,由XYHeH4.9 MeV知Y為Li,其中Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)也是3,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;兩個(gè)核反應(yīng)都釋放出核能,故都有質(zhì)量虧損,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;XYHeH4.9 MeV是原子核的人工轉(zhuǎn)變,HHHen17.6 MeV為輕核聚變,選項(xiàng)D正確10能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一下列釋放核能的反應(yīng)方程,表述正確的有()A.HHHen是核聚變反應(yīng)B.HHHen是衰變C.UnBaKr3n是核裂變反應(yīng)D.UnXeSr2n是衰變解析:選AC.衰變時(shí)釋放出電子(e),衰變時(shí)釋放出氦原子核(He),可知選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;選項(xiàng)A中一個(gè)氚核和一個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核并釋放出一個(gè)中子是典型的核聚變反應(yīng);選項(xiàng)C中一個(gè)U235原子核吸收一個(gè)中子,生成一個(gè)Ba原子核和一個(gè)Kr原子核并釋放出三個(gè)中子是典型的核裂變反應(yīng),故選項(xiàng)A、C正確11(2016高考全國卷改編)一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107 m/s的質(zhì)子p后,變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si,下列說法正確的是()A核反應(yīng)方程為pAlSiB核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒D核反應(yīng)前后核子數(shù)相等,所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和解析:選AB.核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,A項(xiàng)正確;微觀粒子相互作用過程中,滿足動(dòng)量守恒定律,B項(xiàng)正確;題述核反應(yīng)過程屬于“二合一”形式的完全非彈性碰撞,機(jī)械能有損失,但對于封閉的系統(tǒng),能量仍然守恒,C項(xiàng)錯(cuò)誤;核反應(yīng)過程中的機(jī)械能有損失,故存在質(zhì)量虧損現(xiàn)象,D項(xiàng)錯(cuò)誤12. (2019東北三校聯(lián)考)如圖所示,氫原子可在下列各能級間發(fā)生躍遷,設(shè)從n4到n1能級輻射的電磁波的波長為1,從n4到n2能級輻射的電磁波的波長為2,從n2到n1能級輻射的電磁波的波長為3,則下列關(guān)系式中正確的是()A13 B32 D.解析:選AB.已知從n4到n1能級輻射的電磁波的波長為1,從n4到n2能級輻射的電磁波的波長為2,從n2到n1能級輻射的電磁波的波長為3,則1、2、3的關(guān)系為hhh,即,1,32,又hhh,即,則,即正確選項(xiàng)為A、B.13如圖為氫原子的能級示意圖,則下列對氫原子躍遷的理解正確的是()A由高能級向低能級躍遷時(shí)輻射出來的光子一定不能使逸出功為3.34 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)B大量處于n4能級的氫原子向n1能級躍遷時(shí),向外輻射6種不同頻率的光子C大量處于n3能級的氫原子向n1能級躍遷時(shí),用發(fā)出的光照射逸出功為3.34 eV的金屬,從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75 eVD如果用光子能量為10.3 eV的光照射處于n1能級的氫原子,則該能級的氫原子能夠躍遷到較高能級解析:選BC.氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)放出的光子的能量等于前后兩個(gè)能級之差,當(dāng)氫原子從高能級躍遷到基態(tài)時(shí)放出的光子的能量最小值為3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV,大于3.34 eV,所以一定能使逸出功為3.34 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng),A錯(cuò)誤;大量處于n4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),輻射光子的種類為C6,B正確;大量處于n3能級的氫原子向n1能級躍遷時(shí),輻射出的光子能量最大為1.51 eV(13.6 eV)12.09 eV,用此光子照射逸出功為3.34 eV的金屬,由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得該金屬的最大初動(dòng)能為12.09 eV3.34 eV8.75 eV,C正確;當(dāng)氫原子由低能級向高能級躍遷時(shí),氫原子吸收的光子能量一定等于兩能級之間的能量差,而由氫原子的能級圖可知任何兩能級間的能量差都不等于10.3 eV,因此不能使n1能級的氫原子躍遷到較高的能級,D錯(cuò)誤三、非選擇題14按照玻爾原子理論,氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn),氫原子的能量_(選填“越大”或“越小”)已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E10),電子質(zhì)量為m,基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后,電子速度大小為_(普朗克常量為h)解析:電子離原子核越遠(yuǎn)電勢能越大,原子能量也就越大;根據(jù)動(dòng)能定理有,hE1mv2,所以電離后電子速度為 .答案:越大15小明用金屬銣為陰極的光電管,觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示已知普朗克常量h6.631034 Js.(1)圖甲中電極A為光電管的_(選填“陰極”或“陽極”);(2)實(shí)驗(yàn)中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示,則銣的截止頻率c_Hz,逸出功W0_J;(3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率7.001014Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek_J.解析:(1)在光電效應(yīng)中,電子向A極運(yùn)動(dòng),故電極A為光電管的陽極(2)由題圖可知,銣的截止頻率c為5.151014 Hz,逸出功W0hc6.6310345.151014 J3.411019 J.(3)當(dāng)入射光的頻率為7.001014Hz時(shí),由Ekhhc得,光電子的最大初動(dòng)能為Ek6.631034(7.005.15)1014 J1.231019 J.答案:(1)陽極(2)5.151014(5.125.18)1014均視為正確3.411019(3.393.43)1019均視為正確(3)1.231019(1.211.25)1019均視為正確- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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