本文格式為Word版，下載可任意編輯——附加六套高考模擬卷2023屆高三人教版物理總復(fù)習(xí)講義第十二單元

第十二單元波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核

單元檢測(cè)見(jiàn)《高效訓(xùn)練》P127

一、單項(xiàng)選擇題

1.(2023山東濟(jì)南開(kāi)學(xué)考試)以下說(shuō)法不正確的是()。．．．A.1896年湯姆孫發(fā)現(xiàn)自然放射現(xiàn)象揭開(kāi)了原子核研究的序幕

B.玻爾在盧瑟福提出核式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了定態(tài)假設(shè)、躍遷假設(shè)和軌道假設(shè)C.1900年,德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出量子假說(shuō),宣告了量子論的誕生D.盧瑟福的α粒子散射試驗(yàn)否定了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型

解析1896年貝可勒爾發(fā)現(xiàn)自然放射現(xiàn)象,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)后玻爾建立了玻爾模型,B項(xiàng)正確;1900年,普朗克最早提出了量子假說(shuō),C項(xiàng)正確;盧瑟福的α粒子散射試驗(yàn)給核式結(jié)構(gòu)的建立提供了有力證明,從而否定了湯姆孫關(guān)于原子的棗糕模型,D項(xiàng)正確。

答案A

2.(2023河南南陽(yáng)五校聯(lián)考)任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體,小到微觀粒子(電子、質(zhì)子),大到天體(地球、太陽(yáng)),都有一種波與之對(duì)應(yīng),且波長(zhǎng)λ滿足關(guān)系式:λ=,其中h為普朗克常量,p為物體的動(dòng)量,人們把這種波叫作

德布羅意波。現(xiàn)在有德布羅意波長(zhǎng)為λ1的一個(gè)中子和波長(zhǎng)為λ2的一個(gè)氘核相向碰撞,并結(jié)合成一個(gè)氚核,則該氚核的德布羅意波長(zhǎng)為()。

A.B.

-

C.λ1+λ2D.

-

解析由動(dòng)量守恒有p1-p2=p,再結(jié)合關(guān)系式λ=有-=,解得λ=

-

,B項(xiàng)正確。

答案B

3.(2023湖北荊門(mén)質(zhì)量調(diào)研)在盧瑟福α粒子散射試驗(yàn)中,金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng),以下各圖畫(huà)出的是其中兩個(gè)α粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡,其中正確的是()。

解析金箔中的原子核與α粒子都帶正電,α粒子接近原子核過(guò)程中受到斥力而不是引力作用,A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤;由原子核對(duì)α粒子的斥力作用及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向α粒子所受力的方向,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。

答案C

4.(2023吉林長(zhǎng)春摸底考試)以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的表達(dá)正確的有()。

A.紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng),當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大

B.每個(gè)核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用

C.原子核式結(jié)構(gòu)模型是由湯姆孫在α粒子散射試驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的D.太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是核裂變反應(yīng)

解析光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率有關(guān),與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān),因此增大光照強(qiáng)度,光電子的最大初動(dòng)能不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;核子為短程力,只能跟鄰近的核子產(chǎn)生核力的作用,B項(xiàng)正確;原子核式結(jié)構(gòu)模型是由盧瑟福在α粒子散射試驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是聚變反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案B

5.(2023XX常州第三次模擬)如下圖為氫原子的能級(jí)圖,已知可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1.62eV~3.11eV,鎂的逸出功為5.9eV,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。．．

A.用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鎂板一定能發(fā)生光電效B.用能量為11.0eV的自由電子轟擊處于基態(tài)的氫原子,可使其躍遷到激C.處于n=2能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線,并且使氫原子電D.處于n=4能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線,并且使氫原子電

應(yīng)現(xiàn)象發(fā)態(tài)離離

解析氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷放出的光子能量E≥10.2eV>5.9eV,A項(xiàng)正確;由于11.0eV>10.2eV,故通過(guò)碰撞的方式可使基態(tài)氫原子躍遷,B項(xiàng)正確;使n=2能級(jí)的氫原子電離所需最小能量為3.4eV,但有的紫外線光子能量小于3.4eV,C項(xiàng)錯(cuò)誤;使n=4能級(jí)的氫原子電離所需最小能量為0.85eV,紫外線光子能量均大于0.85eV,D項(xiàng)正確。

答案C

6.(2023四川樂(lè)山質(zhì)量調(diào)研)以下表達(dá)中錯(cuò)誤的是()。．．A.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)

B.對(duì)于同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí),逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek與照射光的頻率呈線性關(guān)系C.一塊純凈的放射性元素的礦石,經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期以后,它的總質(zhì)量?jī)H剩下一半D.將核子束縛在原子核內(nèi)的核力,是不同于萬(wàn)有引力和電磁力的另一種相互作用

解析由黑體輻射規(guī)律可知,輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān),A項(xiàng)正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0可知,逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek與照射光的頻率呈線性關(guān)系,B項(xiàng)正確;經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期以后,有一半的質(zhì)量發(fā)生衰變,產(chǎn)生新核,C項(xiàng)錯(cuò)誤;自然界可分為四種基本的相互作用,萬(wàn)有引力、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用,D項(xiàng)正確。

答案C

7.(2023湖南株洲三校聯(lián)考)一個(gè)U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的核反應(yīng)為

UnXSr+n,則以下說(shuō)法中正確的是()。

A.該反應(yīng)是核聚變反應(yīng)B.X原子核中含有86個(gè)核子

C.這種核反應(yīng)是太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的主要核反應(yīng)

D.雖然該反應(yīng)出現(xiàn)質(zhì)量虧損,但反應(yīng)前后的原子核總質(zhì)量數(shù)不變

解析根據(jù)核反應(yīng)配平可知X為X,其電荷數(shù)為54、中子數(shù)為86、核子數(shù)為140,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為核裂變,在太陽(yáng)內(nèi)部主要進(jìn)行聚變反應(yīng),A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤;在所有的核裂變和核聚變反應(yīng)中都會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損,反應(yīng)前后的原子核總質(zhì)量數(shù)不變,D項(xiàng)正確。

答案D

8.(2023黑龍江大慶開(kāi)學(xué)考試)現(xiàn)有2400個(gè)氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為5的能級(jí)上,若這些受激氫原子最終都能回到基態(tài),假定處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的

-

,在此過(guò)程中發(fā)出的光子總數(shù)為()。

A.5000B.5400C.2400D.2200

解析用A表示能級(jí)上原子數(shù)目、n為量子數(shù),用樹(shù)圖的形式分析,如下:

所以發(fā)出的光子總數(shù)為600×4+200×3+400×2+1200=5000,A項(xiàng)正確。答案A

9.(2023XX石家莊模擬考試)如下圖的四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法,其中錯(cuò)誤的是()。．．

A.根據(jù)α、β、γ射線的特點(diǎn)可知,射線1是α射線,射線2是β射線,射線3是γ射線B.氫原子輻射出一個(gè)光子后,電勢(shì)能減小,總能量增大

C.自然放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定,跟所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)

D.一種典型的軸核的裂變反應(yīng)方程是UnBa+Kr+n

解析三種射線的穿透才干不同,根據(jù)α、β、γ射線的特點(diǎn)可知,射線1的穿透才干最弱,是α射線,射線3的穿透才干最強(qiáng),是γ射線,射線2是β射線,A項(xiàng)正確;氫原子輻射出一個(gè)光子后,從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷,氫原子的能量減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;半衰期與其所處化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān),C項(xiàng)正確;鈾核的裂變是鈾核俘獲一個(gè)慢中子后才能發(fā)生的,所以核反應(yīng)方程為

答案B二、多項(xiàng)選擇題

10.(2023海南文昌其次次模擬)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核,同時(shí)放出γ光子,核反應(yīng)方程是

HnH+γ,以下說(shuō)法中正確的是()。

BaKr+n,D項(xiàng)正確。

Un

A.反應(yīng)中氘核的質(zhì)量一定小于反應(yīng)前質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和B.反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)不變,因而質(zhì)量不變

C.γ光子的能量為Δmc,Δm為反應(yīng)中的質(zhì)量虧損,c為光在真空中的速度D.因存在質(zhì)量虧損Δm,所以“物質(zhì)不滅〞的說(shuō)法不正確

2

解析核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)及能量均守恒,由于反應(yīng)中要釋放核能,所以會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損,反應(yīng)中氘核的質(zhì)量一定小于反應(yīng)前質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和,所以質(zhì)量不守恒,但質(zhì)量數(shù)不變,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于能量守恒,所以釋放的能量會(huì)以光子的形式向外釋放,C項(xiàng)正確;光子雖然沒(méi)有靜止質(zhì)量,但有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案AC

11.(2023XX保定質(zhì)量檢測(cè))關(guān)于自然放射現(xiàn)象,以下說(shuō)法正確的是()。A.若使某放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將變短B.β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的

C.在α、β、γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng),α射線的電離能力最強(qiáng)D.鈾核U)衰變?yōu)殂U核Pb)的過(guò)程中,要經(jīng)過(guò)8次α衰變和6次β衰變

解析半衰期由原子核的種類(lèi)決定,與溫度等外界因素?zé)o關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核中的中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子和電子,即電子來(lái)源于原子核,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在α、β、γ這三種射線中,γ射線穿透能力最強(qiáng),α

射線電離能力最強(qiáng),C項(xiàng)正確;鈾核U)衰變?yōu)殂U核Pb)的過(guò)程的方程為UPb+He+-e,即

每次α衰變放出一個(gè)α粒子,每次β衰變放出一個(gè)電子,D項(xiàng)正確。

答案CD

12.(2023甘肅隴南12月考試)以下說(shuō)法正確的是()。

A.在表達(dá)式ε=hν和p=中,能量ε和動(dòng)量p是描述物質(zhì)的粒子性的重要物理量,波長(zhǎng)λ或頻率ν是描述物質(zhì)的波動(dòng)性的典型物理量

B.盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射試驗(yàn)的研究,透露了原子核的組成

C.Th(釷)衰變?yōu)镻a(鏷)核時(shí),衰變前Th核質(zhì)量等于衰變后Pa核與β粒子的總質(zhì)量

D.根據(jù)玻爾理論,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小

解析表達(dá)式ε=hν和p=中,能量ε和動(dòng)量p是描述物質(zhì)的粒子性的重要物理量,波長(zhǎng)λ或頻率ν是描述物質(zhì)的波動(dòng)性的典型物理量,A項(xiàng)正確;盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射試驗(yàn)的研究,透露了原子由原子核和核外電子組成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該核反應(yīng)中存在質(zhì)量虧損,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)玻爾理論,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,庫(kù)侖力對(duì)電子做正功,電子的動(dòng)能增大,由于氫原子能量減小,則電勢(shì)能減小,D項(xiàng)正確。

答案AD

13.(2023浙江寧波質(zhì)量檢測(cè))以下說(shuō)法正確的是()。

A.發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是BeHeCn

B.20個(gè)U的原子核經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后剩下5個(gè)U

C.U在中子轟擊下生成Sr和Xe的過(guò)程中,原子核中的平均核子質(zhì)量變小D.原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí),一定輻射出一定頻率的光子

解析發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是BeHeCn,A項(xiàng)正確;原子核的半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,只對(duì)

大量的原子核才適用,B項(xiàng)錯(cuò)誤U在中子轟擊下生成Sr和Xe的過(guò)程中,原子核中的平均核子質(zhì)量變小,所以該反應(yīng)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損,從而放出核能,C項(xiàng)正確;原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí),可能輻射出一定頻率的光子,也可能會(huì)吸收一定頻率的光子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案AC

14.(2023XX張家口四校聯(lián)考)1938年哈恩用中子轟擊鈾核U),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有原子核鋇Ba)、氪Kr)、中子和一些γ射線。以下關(guān)于這個(gè)試驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()。

A.這個(gè)試驗(yàn)的核反應(yīng)方程是UnBaKr+n

B.這是一個(gè)核裂變過(guò)程,反應(yīng)后粒子質(zhì)量之和大于反應(yīng)前粒子質(zhì)量之和C.Ba的中子數(shù)比Kr多35個(gè)

D.試驗(yàn)中產(chǎn)生γ射線,其穿透能力極強(qiáng),比X射線還強(qiáng)好多倍

解析根據(jù)核反應(yīng)方程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知A項(xiàng)正確;這是核裂變過(guò)程,反應(yīng)放出大量熱,反應(yīng)后粒子質(zhì)量之和小于反應(yīng)前粒子質(zhì)量之和,B項(xiàng)錯(cuò)誤53,C項(xiàng)正確;γ射Ba和Kr的中子數(shù)分別為88、線的穿透能力比X射線還強(qiáng)好多倍,D項(xiàng)正確。

答案ACD

15.(2023XX太原開(kāi)學(xué)考試)如下圖,為汞原子的能級(jí)圖,一個(gè)自由電子的總能量為9eV,和處于基態(tài)的汞原子碰撞后(不計(jì)汞原子能量的變化),該電子剩余能量可能為(碰撞時(shí)系統(tǒng)無(wú)能量損失)()。

A.0.2eVC.2.3eV

B.1.4eVD.5.5eV

解析由能級(jí)圖知E2-E1=4.9eV,E3-E1=6.7eV,E4-E1=8.8eV。電子碰撞激發(fā)汞原子躍遷,電子剩余能量可能為(9-4.9)eV=4.1eV,(9-6.7)eV=2.3eV,(9-8.8)eV=0.2eV,A、C兩項(xiàng)正確,B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案AC

16.(2023江西南康質(zhì)量調(diào)研)用中子n)轟擊鈾核U)產(chǎn)生裂變反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生鋇核Ba)和氪核K