(浙江選考)2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu) 原子核本章綜合能力提升練.docx
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第十三章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu) 原子核本章綜合能力提升練(限時:45分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1.關(guān)于玻爾的原子模型理論,下列說法正確的是()A.原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中B.原子的能量狀態(tài)可能是連續(xù)的C.原子的核外電子在確定軌道上運(yùn)動時,要向外輻射能量D.原子的核外電子在確定軌道上運(yùn)動時,不向外輻射能量答案D2.以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,其中不正確的有()A.每個核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用B.太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是熱核反應(yīng)C.原子的核式結(jié)構(gòu)模型是由湯姆孫在粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的D.關(guān)于原子核內(nèi)部的信息,最早來自天然放射現(xiàn)象答案C解析核力為短程力,只能跟鄰近的核子產(chǎn)生核力的作用,故A正確;太陽內(nèi)部發(fā)生的是熱核反應(yīng),故B正確;原子的核式結(jié)構(gòu)模型是由盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的,故C錯誤;關(guān)于原子核內(nèi)部的信息,最早來自于天然放射現(xiàn)象,故D正確.3.下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識,其中正確的是()A.射線是高速運(yùn)動的電子流B.氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動的電子動能增大C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.Bi的半衰期是5天,100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克答案B解析射線是高速電子流,而射線是一種電磁波,選項(xiàng)A錯誤.氫原子輻射光子后,繞核運(yùn)動的電子距核更近,動能增大,選項(xiàng)B正確.太陽輻射能量的主要來源是太陽內(nèi)部氫核的聚變,選項(xiàng)C錯誤.10天為兩個半衰期,剩余的Bi為100()g100()2 g25 g,選項(xiàng)D錯誤.4.以下說法中不正確的是()A.不管是陰極射線還是射線,本質(zhì)上都是電子B.根據(jù)玻爾的觀點(diǎn),電子若從高能級向低能級躍遷定會放出光子C.放射性同位素的半衰期跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)D.利用射線來測金屬的厚度,是利用射線具有很強(qiáng)的貫穿能力答案C解析陰極射線是核外電子電離后飛出的,射線是由核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子流,即本質(zhì)上都是電子,A選項(xiàng)正確;根據(jù)玻爾理論,電子從高能級向低能級躍遷過程中,會放出光子,光子的能量就等于能級之差,B選項(xiàng)正確;半衰期由核內(nèi)部自身的因素決定,與其他一切的外部條件無關(guān),C選項(xiàng)錯誤;三種射線中,射線的貫穿能力最強(qiáng),可用來測金屬厚度,D選項(xiàng)正確.5.曾任美國總統(tǒng)的老布什曾讓醫(yī)生們虛驚了一場,那是在訪日宴會上突然昏厥,美國政府急忙地將他送回國,醫(yī)生用123I進(jìn)行診斷,通過體外跟蹤,迅速查出了病因.123I的特性是()A.半衰期長,能迅速從體內(nèi)清除B.半衰期長,并緩慢從體內(nèi)清除C.半衰期短,能迅速從體內(nèi)清除D.半衰期短,并緩慢從體內(nèi)清除答案C解析利用放射性同位素123I放出的射線,穿透本領(lǐng)比、射線強(qiáng).123I的半衰期較短,可以迅速從體內(nèi)消失,不至于因長時間輻射而對身體造成傷害.故C對.二、多項(xiàng)選擇題6.(2019屆溫州市模擬)下列物理現(xiàn)象正確的是()A.電子的衍射現(xiàn)象說明實(shí)物粒子也具有波動性B.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的聚變C.能量越大的光子波長越長D.核力是強(qiáng)相互作用答案AD7.(2017浙江4月選考14)下列說法正確的是()A.、射線都是電磁波B.原子核中所有核子單獨(dú)存在時質(zhì)量總和大于該原子核的總質(zhì)量C.在LC振蕩電路中,電容器剛放電時,電容器極板上電荷量最多,回路電流最小D.處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子共能輻射出4種不同頻率的光子答案BC解析射線為高速電子流,不是電磁波,選項(xiàng)A錯誤.原子核的總質(zhì)量小于組成它的所有核子的質(zhì)量之和,選項(xiàng)B正確.LC振蕩電路中,電容器開始放電時,由于自感線圈的阻礙作用,因此回路電流從小變大,選項(xiàng)C正確.大量處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子可以放出C6種不同頻率的光子,單個處于n4激發(fā)態(tài)的氫原子最多可以放出3種不同頻率的光子,選項(xiàng)D錯誤.8.(2015浙江10月選考14改編)氫原子從n6躍遷到n2能級時輻射出頻率為1的光子,從n5躍遷到n2能級時輻射出頻率為2的光子.下列說法正確的是()A.頻率為1的光子的能量較大B.頻率為1的光子的動量較大C.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時,頻率為1的光產(chǎn)生的條紋間距較大D.用同一種金屬做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時,若均可發(fā)生光電效應(yīng),頻率為1的光產(chǎn)生的光電子的最大初動能較大答案ABD解析氫原子從高能級躍遷到低能級時會輻射出光子,有hEmEn,故可知頻率為1的光子的能量較大,12,故A正確;由,得光子的動量p,頻率為1的光子的動量較大,故B正確;在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,屏上相鄰的亮條紋(或暗條紋)之間距離x與波長、雙縫間距d及屏到雙縫距離l的關(guān)系為x,頻率為1的光產(chǎn)生的條紋間距較小,故C錯誤;用同種金屬做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時,EkhW0,頻率為1的光產(chǎn)生的光電子的最大初動能較大,故D正確.9.能源是社會發(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是衰變答案AC解析兩個輕核聚合成一個較重的核的反應(yīng)為核聚變反應(yīng),故A對,B錯.重核被中子轟擊后分裂成兩個中等質(zhì)量的原子核并放出若干個中子的反應(yīng)為核裂變反應(yīng),故C對.原子核放出或粒子后變成另一種原子核的反應(yīng)稱為原子核的衰變.原子核衰變的反應(yīng)物只有一種,故D錯.10.如圖1所示為光電管工作原理圖,當(dāng)有波長(均指真空中的波長,下同)為的光照射陰極K時,電路中有光電流,則()圖1A.換用波長為1(1)的光照射陰極K時,電路中一定沒有光電流B.換用波長為2(2)的光照射陰極K時,電路中一定有光電流C.增加電路中電源電壓,電路中的光電流一定增大D.將電路中電源的極性反接,電路中可能有光電流答案BD解析波長為1(1)的光的頻率有可能大于陰極K的極限頻率,電路中可能有光電流,A錯誤;波長為2(2)的光的頻率一定大于陰極K的極限頻率,電路中一定有光電流,B正確;增加電路中電源電壓,達(dá)到飽和電流時,電路中的光電流不再增大,C錯誤;將電路中電源的極性反接,加的是反向電壓,此反向電壓可能低于遏止電壓,D正確.11.甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時,光電子的最大初動能與入射光頻率間的關(guān)系分別如圖2中的a、b所示.下列判斷正確的是()圖2A.圖線a與b不一定平行B.圖線a與b的斜率是定值,與入射光和金屬材料均無關(guān)C.乙金屬的極限頻率大于甲金屬的極限頻率D.甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時,若光電子的最大初動能相同,甲金屬的入射光頻率大答案BC解析根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0hhc知,圖線的斜率表示普朗克常量,因此圖線a與b一定平行,且圖線斜率是固定值,與入射光和金屬材料皆無關(guān),故A錯誤,B正確;橫軸截距表示最大初動能為零時的入射光頻率,此時的頻率等于金屬的極限頻率,由題圖可知乙金屬的極限頻率大于甲金屬的極限頻率,故C正確;當(dāng)0時,此時圖線與縱軸的截距的絕對值就是逸出功的數(shù)值,乙金屬的逸出功大于甲金屬的逸出功,由光電效應(yīng)方程EkhW0知,甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時,若光電子的最大初動能相同,則甲金屬的入射光頻率小,故D錯誤.12.如圖3所示,子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為氫原子.它在原子核物理的研究中有重要作用.圖為氫原子的能級示意圖,假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n2能級的氫原子,氫原子吸收光子后,發(fā)出頻率為1、2、3、4、5和6的光,且頻率依次增大,則()圖3A.氫原子吸收光子后處于n5能級B.氫原子吸收光子后處于n4能級C.E等于h(64)D.E等于h(52)答案BC解析由nC6,解得:m4,即氫原子吸收能量后先從n2能級躍遷到n4能級,然后從n4能級向低能級躍遷,故A錯誤,B正確.輻射光子按能量從小到大的順序排列為能級4到能級3,能級3到能級2,能級4到能級2,能級2到能級1,能級3到能級1,能級4到能級1.所以能量E與h3相等,也等于h(12),也等于h(64),故C正確,D錯誤.13.氫原子能級圖如圖4所示,a、b、c分別表示原子在不同能級之間的三種躍遷途徑,設(shè)a、b、c在躍遷過程中,放出光子的能量和波長分別是Ea、Eb、Ec和a、b、c,若a光恰能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則()圖4A.abcB.C.EbEaEcD.c光也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)答案BC解析由EmEnh,知EbEaEc,又由,所以hhh,則,故A錯誤,B、C正確.a光的能量大于c光的能量,故a光的頻率大于c光的頻率,因a光恰能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),即a光頻率等于金屬的截止頻率,所以c光頻率小于金屬的截止頻率,故c光不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),D錯誤.14.圖5中四幅圖涉及不同的物理知識,其中說法正確的是()圖5A.圖甲:用紫外線照射金屬鋅板表面時會發(fā)生光電效應(yīng),當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時,從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大B.圖乙:盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C.圖丙:氫原子由較高能級躍遷到較低能級時,會釋放出一定頻率的光子D.圖丁:原來有10個氡222,經(jīng)過一個半衰期的時間,一定還剩余5個答案BC解析根據(jù)EkhW0,光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān),故A錯誤;盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故B正確;氫原子由較高能級躍遷到較低能級時,能量減小,向外輻射光子,故C正確;半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對大量的原子核適用,對少數(shù)的原子核不適用,故D錯誤.15.科學(xué)家通過對月壤樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,估計(jì)月壤中氦3的資源總量可達(dá)100500萬噸,若能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)用,月壤中的氦3可供地球能源需求達(dá)數(shù)萬年.利用氦3的核反應(yīng)方程為:HeHHeX.則下列說法中正確的是()A.上式中X應(yīng)為質(zhì)子B.目前地球上的核電站正是利用氦3作為核燃料,因此迫切需要開發(fā)月壤的氦3C.反應(yīng)前He與H的質(zhì)量之和等于反應(yīng)后He與X的質(zhì)量之和D.反應(yīng)前He與H的質(zhì)量之和大于反應(yīng)后He與X的質(zhì)量之和答案AD解析根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,利用氦3的核反應(yīng)方程為HeHHeH,即X為質(zhì)子,選項(xiàng)A正確;目前的核電站主要采用了鈾235的核裂變,而核聚變?nèi)蕴幱趯?shí)驗(yàn)階段,選項(xiàng)B錯誤;由于核聚變過程中存在質(zhì)量虧損,故反應(yīng)前He與H的質(zhì)量之和大于反應(yīng)后He與X的質(zhì)量之和,選項(xiàng)C錯誤,D正確.16.如圖6所示為氫原子的能級圖.氫原子從n5能級躍遷到n3能級時輻射出a光子,從n4能級躍遷到n2能級時輻射出b光子.下列說法正確的是()圖6A.a光子的能量比b光子的能量大B.若a、b兩種光在同一種均勻介質(zhì)中傳播,則a光的傳播速度比b光的傳播速度大C.若b光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則a光一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.若用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用a光照射雙縫得到相鄰亮條紋的間距比用b光照射雙縫得到的相鄰亮條紋的間距大答案BD解析據(jù)題意,氫原子從n5能級躍遷到n3能級釋放的光子能量為Ea0.97eVha,氫原子從n4能級躍遷到n2能級釋放的光子能量為Eb2.55eVhb,則知b光光子的能量大,頻率也大,在同一種均勻介質(zhì)中,頻率越大的光傳播速度越慢,A錯誤,B正確.如果b光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則a光不一定能使其發(fā)生光電效應(yīng),C錯誤.a光頻率較小,則a光波長較長,所以在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時,用a光照射雙縫時得到的干涉條紋較寬,D正確.17.在家居裝飾中常用到花崗巖、大理石等天然石材,這些巖石都含有不同程度的放射性元素.下列說法中正確的是()A.放射性元素U發(fā)生衰變的方程是:UThHeB.衰變中,粒子獲得的能量越大,其德布羅意波的波長越短C.衰變中產(chǎn)生的電子來源于原子核的內(nèi)部,故半衰期會受元素化學(xué)狀態(tài)的影響D.若某一原子核衰變輻射出一個頻率為的光子,該過程質(zhì)量虧損為m,則hmc2答案AB解析放射性元素U發(fā)生衰變的方程是:UThHe,故A正確;根據(jù)知,粒子獲得的能量越大,其德布羅意波的波長越短,故B正確;衰變中產(chǎn)生的電子來源于原子核的內(nèi)部,但是半衰期不會受元素化學(xué)狀態(tài)的影響,故C錯誤;原子核衰變后,質(zhì)量虧損產(chǎn)生的能量為mc2hEk,可知hmc2,故D錯誤.- 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