《2019高考物理大一輪復(fù)習 第12章 45分鐘高考熱點練(十二)波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核精練(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考物理大一輪復(fù)習 第12章 45分鐘高考熱點練(十二)波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核精練(含解析)(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、45分鐘高考熱點練(十二)波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核熱點一光電效應(yīng)規(guī)律及光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1(多選)關(guān)于光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的規(guī)律,下列說法正確的是()A光電效應(yīng)中,金屬板向外發(fā)射的光電子又可以叫做光子B康普頓效應(yīng)說明光具有波動性C對于同種金屬而言,遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D石墨對X射線散射時,部分X射線的散射光波長會變長,這個現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)解析:光電效應(yīng)中,金屬板向外發(fā)射的電子叫光電子,光子是光量子的簡稱,A錯誤;根據(jù)光電效應(yīng)方程hW0eUc可知,對于同種金屬而言(逸出功一樣),入射光的頻率越大,遏止電壓也越大,即遏止電壓與入射光的頻率有關(guān),C正確;在石墨對X射線散射時,部分X射線的
2、散射光波長會變長的現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng),康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性,B錯誤,D正確。答案:CD2(2018河北秦皇島模擬)用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng),可得到光電子最大初動能Ek隨入射光頻率變化的Ek圖象,已知鎢的逸出功是3.28 eV,鋅的逸出功是3.34 eV,若將二者的圖線畫在同一個Ek 圖象中,如圖所示,用實線表示鎢的Ek 圖象,虛線表示鋅的Ek 圖象,則正確反映這一過程的是()解析:依據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0可知,Ek 圖線的斜率代表普朗克常量h,因此鎢和鋅的Ek 圖線應(yīng)該平行。圖線在橫軸的截距代表極限頻率0,而0,因此鎢的極限頻率0小些。綜上所述,A圖正確。答
3、案:A3.(多選)(2018泰安市一模)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。當用光子能量為2.75 eV的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng),電流表G的示數(shù)不為零;移動變阻器的觸頭c,發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)大于或等于1.7 V時,電流表示數(shù)為0,則下列說法正確的是()A光電子的最大初動能始終為1.05 eVB光電管陰極的逸出功為1.05 eVC當滑動觸頭向a端滑動時,反向電壓增大,電流增大D改用能量為2.5 eV的光子照射,移動變阻器的觸頭c,電流表G中也可能有電流解析:由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0可知,同種金屬的逸出功相同,所以光電子逸出后的初動能取決于獲得的能量,A錯誤。當電壓表示數(shù)大于或等于
4、1.7 V時,電流表無示數(shù),說明遏止電壓為1.7 V,由eUmv2,可求得光電管的逸出功為1.05 eV,B正確。若光的頻率不變,反向電壓大于遏止電壓后電路中就不再有電流,C錯誤。當入射光頻率超過截止頻率,且反向電壓小于遏止電壓,電路中就會有電流,D正確。答案:BD熱點二氫原子能級躍遷4一個氫原子從n3能級躍遷到n2能級,該氫原子()A放出光子,能量增加B放出光子,能量減少C吸收光子,能量增加D吸收光子,能量減少解析:氫原子從高能級向低能級躍遷時,放出光子,能量減少,故選項B正確,選項A、C、D錯誤。答案:B5.(多選)(2018河南南陽模擬)氫原子的能級示意圖如圖所示。現(xiàn)用能量介于1012.
5、9 eV范圍內(nèi)的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子,則下列說法正確的是()A照射光中只有一種頻率的光子被吸收B照射光中有三種頻率的光子被吸收C氫原子發(fā)射出三種不同波長的光D氫原子發(fā)射出六種不同波長的光解析:因為(13.610)eV3.6 eV,13.6 eV12.9 eV0.7 eV,可知照射光中有三種頻率的光子被吸收。氫原子躍遷的最高能級為n4能級,根據(jù)C6知,氫原子發(fā)射出六種不同波長的光,故B、D正確,A、C錯誤。答案:BD6(2018湖南永州二模)如圖所示,圖甲為氫原子的能級圖,圖乙為氫原子的光譜。已知譜線a是氫原子從n4的能級躍遷到n2能級時的輻射光,譜線b可能是氫原子在下列哪種情形躍遷時
6、的輻射光()A從n3的能級躍遷到n2的能級B從n5的能級躍遷到n2的能級C從n4的能級躍遷到n3的能級D從n5的能級躍遷到n3的能級解析:由題圖乙可知,譜線a的波長大于譜線b的波長,所以a光的光子頻率小于b光的光子頻率,則b光的光子能量大于n4和n2間的能級差,分析可知A、C、D錯誤,B正確。答案:B熱點三核反應(yīng)與核能7以下幾個原子核反應(yīng)中,X代表粒子的反應(yīng)式是()A.HeBeCXBThPaXC.HHnX DPSiX解析:根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷守恒,C反應(yīng)式中X的核電荷數(shù)為2,質(zhì)量數(shù)為4,是粒子。選項A是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程,X為n;選項B是239Th的衰變方程,X是e;選項D是30
7、P的衰變方程,X是e。選項C正確。答案:C8(多選)以下說法正確的是()A重核裂變反應(yīng)過程中出現(xiàn)質(zhì)量虧損會導致方程兩邊質(zhì)量數(shù)不守恒B氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時,要釋放一定頻率的光子,電勢能的減少量大于動能的增加量C按照玻爾原子理論,氫原子由高能量狀態(tài)躍遷到低能量狀態(tài)時,原子能量減少D.U衰變成Pb要經(jīng)過8次衰變和6次衰變解析:裂變反應(yīng)過程中出現(xiàn)質(zhì)量虧損但質(zhì)量數(shù)仍守恒,選項A錯誤;氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時,電勢能減小,動能增加,還要釋放一定頻率的光子,所以電勢能的減少量大于動能的增加量,B正確;玻爾認為,氫原子由高能量狀態(tài)躍遷到低能量狀態(tài)時,原子能量減少,故C正
8、確。根據(jù)核反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒知,鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)要經(jīng)過8次衰變和6次衰變,D錯誤。答案:BC9(多選)下列說法正確的是()A比結(jié)合能越大,原子中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定B太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)C發(fā)生衰變時,元素原子核的質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)減少1D一束光照射到某種金屬上,沒有發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,是因為照射時間短。解析:比結(jié)合能越大,原子中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定,A正確;太陽內(nèi)部不斷發(fā)生著輕核聚變反應(yīng),釋放出巨大的能量,故B正確;發(fā)生衰變時,是原子核內(nèi)部的一個中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子并放出一個電子,故原子核的質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)增加1,C錯誤;一束光照
9、射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),是因為這束光的頻率太小,而不是照射時間短的緣故,故D錯誤。答案:AB10(多選)(2018河南安陽一模)根據(jù)下面所給圖片及課本中有關(guān)歷史事實,結(jié)合有關(guān)物理知識,判斷下列說法正確的是()A圖甲是研究光電效應(yīng)的示意圖,發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的波長大于金屬的“極限波長”B圖乙是鏈式反應(yīng)的示意圖,發(fā)生鏈式反應(yīng)的條件之一是裂變物質(zhì)的體積大于或等于臨界體積C圖丙是氫原子的能級圖,一個處于n4能級的氫原子,躍遷時可以產(chǎn)生6種光子D圖丁是衰變規(guī)律的示意圖,原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性,小于83的個別元素,也具有放射性解析:根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekmhh,入射光的波長必須小
10、于極限波長才能發(fā)生光電效應(yīng),故A錯誤;當裂變物質(zhì)的體積達不到臨界體積時,不會發(fā)生持續(xù)的鏈式反應(yīng),有利于裂變物質(zhì)的貯存,當超過臨界體積時,則可發(fā)生持續(xù)的裂變反應(yīng),故B正確;處于n4能級的氫原子向較低能級躍遷,最終躍遷到基態(tài),躍遷情況可能是41,釋放1種頻率的光子,431,421,釋放2種頻率的光子,4321,釋放3種頻率的光子,故C錯誤;原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性,小于83的個別元素,也具有放射性,故D正確。答案:BD11氘核H和氚核H結(jié)合成氦核He的核反應(yīng)方程如下:HHHen17.6 MeV,下列說法正確的是()A這個核反應(yīng)稱為熱核反應(yīng)B要發(fā)生這樣的核反應(yīng),需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾
11、百萬開爾文,式中17.6 MeV是核反應(yīng)中吸收的能量C核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量減少了3.11029 kgD核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量增加了3.11029 kg解析:HHHen17.6 MeV為輕核聚變反應(yīng)(或熱核反應(yīng)),選項A正確;17.6 MeV是反應(yīng)中釋放出的能量,選項B錯誤;由Emc2可知,質(zhì)量減少m3.11029 kg,選項C正確,D錯誤。答案:AC12室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡。氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中,氡看不到,嗅不到,即使在氡濃度很高的環(huán)境里,人們對它也毫無感覺,氡進入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌,是除吸煙外導致肺癌的第二大因素,靜止的氡核Rn放出一個粒子x后變成釙核Po,釙核的動能為Ek1,若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子x的動能。試回答以下問題:(1)寫出上述衰變的核反應(yīng)方程(請用物理學上規(guī)定的符號表示粒子x)。(2)求粒子x的動能Ek2。解析:(1)氡核Rn放出某種粒子x后變成釙核Po根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,可以判斷發(fā)生的衰變,衰變方程為RnPoHe(2)設(shè)釙核的質(zhì)量為m1、速度為v1,粒子x的質(zhì)量為m2、速度為v2,根據(jù)動量守恒定律,有0m1v1m2v2粒子x的動能:Ek2答案:(1)RnPoHe(2)7