《2020高考物理 章末質(zhì)量檢測（十二）第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核（含解析）魯科版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高考物理 章末質(zhì)量檢測（十二）第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核（含解析）魯科版（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核(時間：50分鐘)一、選擇題(本題共13小題。19題為單項選擇題，1013題為多項選擇題)1.下列說法正確的是()A.實物的運動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性B.康普頓效應說明光子既有能量又有動量C.光是高速運動的微觀粒子，單個光子不具有波粒二象性D.宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，極易觀察到它的波動解析由德布羅意理論知，宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實際很難觀察到波動性，但仍具有波粒二象性，選項A、D錯誤；康普頓效應說明光子除了具有能量之外還有動量，選項B正確；波粒二象性是光子的特性，單個光子也具有波粒二象性，選項C錯誤。答案B2.(2017天津理

2、綜，1)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機構(gòu)認證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應方程中屬于聚變反應的是()圖1A.HHHenB.NHeOHC.HeAlPnD.UnBaKr3n解析HHHen是一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核，同時放出一個中子，屬于聚變反應，故A正確；NHeOH是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應方程，是人類第一次實現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應，故B錯誤；HeAlPn是約里奧居里夫婦用粒子轟擊鋁片時發(fā)現(xiàn)了放射性磷(磷30)，同時發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程，屬于人工核反應，故C錯誤；92Un56BaKr3n是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應，故D錯

3、誤。答案A3.14C發(fā)生放射性衰變?yōu)?4N，半衰期約為5 700年。已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少?，F(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說法正確的是()A.該古木的年代距今約為5 700年B.12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)C.14C衰變?yōu)?4N的過程中放出射線D.增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變解析因古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經(jīng)過的時間為一個半衰期，即該古木的年代距今約為5 700年，選項A正確；12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)不同

4、，選項B錯誤；根據(jù)核反應方程可知，14C衰變?yōu)?4N的過程中放出電子，即發(fā)出射線，選項C錯誤；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項D錯誤。答案A4.如圖2所示為氫原子的能級結(jié)構(gòu)示意圖，一群氫原子處于n3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外輻射出光子，用這些光子照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉。下列說法中正確的是 ()圖2A.這群氫原子能輻射出三種不同頻率的光，其中從n3能級躍遷到n2能級所發(fā)出的光波長最短B.這群氫原子在輻射光子的過程中電子繞核運動的動能減小，電勢能增大C.能發(fā)生光電效應的光有三種D.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能是9.60 eV解析這群氫原子向低能級躍遷有三種可能

5、，從n3到n2放出光子波長最長，A錯誤；因向低能級躍遷電場力做正功，電勢能減小，動能增大，B錯誤；能使鈉發(fā)生光電效應只有兩種，能量為12.09 eV和10.20 eV，C錯誤；最大初動能Ek12.09 eV2.49 eV9.60 eV，D正確。答案D5.根據(jù)所給圖片結(jié)合課本相關(guān)知識，下列說法正確的是()圖3A.圖甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證明電子具有粒子性B.圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈，原因是各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量不同，光子的頻率不同C.圖丙是工業(yè)上使用的用射線檢測金屬板厚度的裝置，在、三種射線中，最有可能使用的射線是射線D.圖丁是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)

6、量數(shù)A的關(guān)系圖象，由圖可知中等大小的核的比結(jié)合能最大，即(核反應中)平均每個核子的質(zhì)量虧損最小解析題圖甲是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證明電子具有波動性，選項A錯誤；題圖乙是利用不同氣體制成的五顏六色的霓虹燈，原因是各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量不同，光子的頻率不同，選項B正確；題圖丙是工業(yè)上使用的用射線檢測金屬板厚度的裝置，在、三種射線中，由于射線穿透能力最強，最有可能使用的射線是射線，選項C錯誤；題圖丁是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系圖象，可知中等大小的核的比結(jié)合能最大，即在核子結(jié)合成原子核時平均每個核子釋放的能量最大，平均每個核子的質(zhì)量虧損最大，選項D錯誤。答案B6.關(guān)于

7、核反應方程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，則下列說法正確的是()A.此反應為衰變B.Pa核和Th核具有相同的質(zhì)量C.Pa不具有放射性D.64 g的Th經(jīng)過6 min還有1 g Th尚未衰變解析根據(jù)核反應方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可判斷出X為e，所以此反應為衰變，A正確；Pa核與Th核質(zhì)量并不同，B錯誤；根據(jù)化學元素周期表及化學知識知，Pa為放射性元素，C錯誤；利用半衰期公式m余()m原，解得m余2 g，則D錯誤。答案A7.如圖4是光電管的原理圖。已知當有波長為0的光照到陰極K上時，電路中有光電流，則()圖4A.若增加電路中電源電壓，電路中光電流一

8、定增大B.若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生C.若換用波長為1(10)的光照射陰極K時，電路中一定沒有光電流D.若換用波長為2(20)的光照射陰極K時，即便光子的能量小，但若波長小于極限波長，仍然有光電流產(chǎn)生，選項C錯誤，D正確。答案D8.某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應，其遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖象如圖5所示。則由圖象可知()圖5A.入射光頻率越大，該金屬的逸出功越大B.入射光的頻率越大，則遏止電壓越大C.由圖可求出普朗克常量hD.光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比解析金屬的逸出功只與金屬本身有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，選項A錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應方程EkhW，由動能定理

9、，eUcEk，聯(lián)立解得Uc，由此可知，入射光的頻率越大，則遏止電壓越大，選項B正確；將遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系式Uc，對照題給的遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖象，可知圖象斜率為，得出普朗克常量he，選項C錯誤；由愛因斯坦光電效應方程EkhW，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率成線性增大關(guān)系，但不是成正比關(guān)系，選項D錯誤。答案B9.如圖6所示為氫原子能級圖，氫原子中的電子從n4能級躍遷到n1能級可產(chǎn)生a光；從n3能級躍遷到n1能級可產(chǎn)生b光，a光和b光的波長分別為a和b，a、b兩光照射逸出功為4.5 eV的金屬鎢表面均可產(chǎn)生光電效應，遏止電壓分別為Ua和Ub，則()圖6A.abB.Ua

10、UbC.a光的光子能量為12.55 eVD.b光照射金屬鎢產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ekb7.59 eV解析氫原子中的電子從n4能級躍遷到n1能級產(chǎn)生a光，a光的光子能量haEaE4E112.75 eV，氫原子中的電子從n3能級躍遷到n1能級產(chǎn)生b光，b光的光子能量hbEbE3E112.09 eV，a光的光子能量高，則a光的頻率大，波長小，即aUb，選項B錯誤；EkbhbW7.59 eV，選項D正確。答案D10.圖示7為氫原子能級圖以及從n3、4、5、6能級躍遷到n2 能級時輻射的四條光譜線，已知從n3躍遷到n2的能級時輻射光的波長為656 nm，下列敘述正確的有()圖7A.四條譜線中頻率最大的

11、是HB.用633 nm的光照射能使氫原子從n2躍遷到n3的能級C.一群處于n3能級上的氫原子向低能級躍遷時，最多產(chǎn)生3種譜線D.如果H可以使某種金屬發(fā)生光電效應，只要照射時間足夠長，光的強度足夠大，H也可以使該金屬發(fā)生光電效應解析頻率最大的光子對應的能量最大，即躍遷時能量差最大，故從n6躍遷到n2的頻率最大，選項A正確；原子躍遷過程中，吸收光子的能量應剛好等于兩能級的能量差，選項B錯誤；從n3能級向低能級躍遷時，可以是從32、21或者是31，即可發(fā)生三種頻率不同的光子，選項C正確；光電效應與光照的時間無關(guān)，H光子的能量最大，故其他光子不一定能使該金屬發(fā)生光電效應，選項D錯誤。答案AC11.一靜

12、止的原子核U發(fā)生了某種衰變，衰變方程為UThX，其中X是未知粒子，下列說法正確的是()A.U發(fā)生的是衰變B.U發(fā)生的是衰變C.衰變后新核Th和粒子X的動能相等D.衰變后新核Th和粒子X的動量大小相等 解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，未知粒子X的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，即未知粒子X是He，因此發(fā)生的是衰變，選項A正確，B錯誤；衰變前后動量守恒，即：0pThpX，即pThpX，選項D正確；根據(jù)動量與動能的關(guān)系p，由于Th和X的質(zhì)量數(shù)不同，因此衰變后新核Th和粒子X的動能不同，選項C錯誤。答案AD12.如圖8所示為用某金屬研究光電效應規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關(guān)系的圖象，用單色光1和單色光2分別

13、照射該金屬時，逸出的光電子的最大初動能分別為Ek1和Ek2，普朗克常量為h，則下列說法正確的是()圖8A.Ek1Ek2B.單色光1的頻率比單色光2的頻率高C.增大單色光1的強度，其遏止電壓會增大D.單色光1和單色光2的頻率之差為解析由于Ek1e|Uc1|，Ek2e|Uc2|，所以Ek1Ek2，選項A正確；由EkhW可知，單色光1的頻率比單色光2的頻率低，選項B錯誤；只增大照射光的強度，光電子的最大初動能不變，因此遏止電壓不變，選項C錯誤；Ek1h1W，Ek2h2W，得12，選項D正確。答案AD13.一個靜止的放射性原子核處于勻強磁場中，由于發(fā)生了衰變而在磁場中形成如圖9所示的兩個圓形徑跡，兩圓

14、半徑之比為116，下列判斷正確的是()圖9A.該原子核發(fā)生了衰變B.反沖原子核在小圓上逆時針運動C.原來靜止的核，其原子序數(shù)為15D.放射性的粒子與反沖核運動周期相同解析衰變后產(chǎn)生的新核即反沖核及放射的帶電粒子在勻強磁場中均做勻速圓周運動，軌道半徑r，因反沖核與放射的粒子動量守恒，而反沖核電荷量較大，所以其半徑較小，并且反沖核帶正電荷，由左手定則可以判定反沖核在小圓上做逆時針運動，在大圓上運動的放射粒子在衰變處由動量守恒可知其向上運動，且順時針旋轉(zhuǎn)，由左手定則可以判定一定帶負電荷。因此，這個衰變?yōu)樗プ?，放出的粒子為電子，衰變方程為ABe，選項A錯誤，選項B正確；由兩圓的半徑之比為116 可知，

15、B核的核電荷數(shù)為16。原來的放射性原子核的核電荷數(shù)為15，其原子序數(shù)為15。即A為P(磷)核，B為S(硫)核，選項C正確；由周期公式T可知，因電子與反沖核的比荷不同，它們在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期不相同，反沖核的周期較大，選項D錯誤。答案BC二、非選擇題14.(2017北京理綜，23)在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出的粒子(He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動，其軌道半徑為R。以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該衰變的核反應方程；(2)粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大??；(3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損m。解析(1)XYHe(2)洛倫茲力提供向心力，有qvBm所以v，T等效電流I。(3)衰變過程動量守恒Mv1mv2得v1，v2由質(zhì)能方程Emc2Mvmv得m。答案(1)XYHe(2)(3)- 8 -