絕殺20132013屆高考物理模擬+權(quán)威預(yù)測(cè)：專(zhuān)題19波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核 Word版含答案

1、金太陽(yáng)新課標(biāo)資源網(wǎng) 專(zhuān)題十九波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核1.(2012銀川模擬)如圖為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光關(guān)于這些光下列說(shuō)法正確的是( )A.由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最大B.由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光子頻率最小C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D.用n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV 的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)2.(2012昌平模擬)北京時(shí)間2011年3月11日13時(shí)46分，在日本本州島附近海域發(fā)生里氏9.0級(jí)強(qiáng)烈地震，地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏，其中放射性物

2、質(zhì)碘131的衰變方程為13153I13154Xe+Y根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )A.Y粒子為粒子B.13153I的半衰期大約是8天，則若取4個(gè)碘原子核，經(jīng)16天就一定剩下1個(gè)碘原子核了C.生成的13154Xe處于激發(fā)態(tài)，還會(huì)放射射線，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)D.13153I中有53個(gè)質(zhì)子和131個(gè)中子3.(2012寶雞模擬)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)靜止的氡原子核(22286Rn)，由于衰變它放出一個(gè)粒子，此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個(gè)相互外切的圓，大圓與小圓的直徑之比為421，如圖所示，那么氡核的衰變方程應(yīng)是下列方程中的哪一個(gè)( )A.22286Rn22287Fr+0-1e

3、B.22286Rn21884Po+42HeC.22286Rn22285At+01e D.22286Rn22085At+21H4.(2012徐州模擬)下列說(shuō)法中正確的是( )A.太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的裂變反應(yīng)B.原子核式結(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 C.放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系D.用射線治療腫瘤時(shí)一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對(duì)人體正常組織造成太大的傷害5.(2012廣州模擬)如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，圖中、分別表示氫原子由所處激發(fā)態(tài)向低能級(jí)的躍遷，躍遷時(shí)所發(fā)射的光子的頻率分別為1、2、3下列說(shuō)法正確的是( )A.12B.223

4、，且h1=h2+h3，則1=2+3，A、B、D錯(cuò)，C對(duì).6.【解析】選B.根據(jù)左手定則可得打在a、b、c三點(diǎn)的射線分別是、射線，A錯(cuò).、粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)，B對(duì).再加一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則、粒子向上、下偏轉(zhuǎn)更大，D錯(cuò).7.【解析】選D.含23892U質(zhì)量為m的礦石中的鈾238發(fā)生衰變，變成的新核質(zhì)量和沒(méi)有發(fā)生衰變的部分質(zhì)量仍存在于礦石中，減少的質(zhì)量就是釋放出的射線粒子質(zhì)量，再根據(jù)半衰期的定義即可以判斷出，A、B、C錯(cuò)，D對(duì).【誤區(qū)警示】解答本題容易出現(xiàn)以下錯(cuò)誤:(1)礦石質(zhì)量為M與23892U的質(zhì)量為m相混淆導(dǎo)致錯(cuò)誤.(2)對(duì)半衰期理解不清，將礦石中鈾的剩余質(zhì)量誤認(rèn)為發(fā)生衰變的質(zhì)

5、量而導(dǎo)致錯(cuò)誤.8.【解析】選D.輻射光子能量最大為E，又E=h，故最大頻率為A、B錯(cuò).最小波長(zhǎng)為= C錯(cuò).頻率最大為=折射率最大，D對(duì).9.【解析】選C、D.依題意寫(xiě)出核反應(yīng)方程為：yxXyx-1Y+0+1e yx-1Y+11H y-3x-2Z+42He，由上述方程得X核比Y核多一個(gè)質(zhì)子，Y核比Z核多一個(gè)質(zhì)子，所以X核比Z核多兩個(gè)質(zhì)子，X核比Z核中子數(shù)多1，故選項(xiàng)A、B錯(cuò).X核與Y核質(zhì)量數(shù)相等，Y核比Z核質(zhì)量數(shù)多3，選項(xiàng)C對(duì).由題意可知X、Y、Z原子核的電荷數(shù)分別為qX、qY、qZ，則qX=qY+e，qY=qZ+e，則qX+qZ=2qY，故D正確.【方法技巧】判斷多個(gè)核變化時(shí)中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)變化

6、的方法(1)寫(xiě)出各個(gè)核變化方程，找質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之間的聯(lián)系.(2)根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒列方程組，即可找出各個(gè)核之間質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的關(guān)系.10.【解析】選B.由題圖可看出當(dāng)滑動(dòng)頭P在a、c之間移動(dòng)時(shí)，光電管上加正向電壓，在a點(diǎn)時(shí)正向電壓最大都沒(méi)有光電流，說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生光電效應(yīng)，所以只有增大入射光的頻率，才能產(chǎn)生光電流，A、C錯(cuò)，B對(duì)；當(dāng)滑動(dòng)頭P在c、b之間移動(dòng)時(shí)，光電管上加反向電壓，更不能產(chǎn)生光電流，D錯(cuò).11.【解析】選A. 這是一個(gè)核聚變反應(yīng)，方程是21H+31H42He+10n+，所以A對(duì)，B錯(cuò).輻射出的光子的能量為E=(m1+m2m3m4)c2，C錯(cuò).光子的波長(zhǎng)D錯(cuò).12.【解析

7、】選B、D.選項(xiàng)A和D都是原子核人工轉(zhuǎn)變方程，A錯(cuò)，D對(duì)；B表示核聚變反應(yīng)方程，選項(xiàng)B對(duì)；C表示衰變方程，選項(xiàng)C錯(cuò).13.【解析】選B. 實(shí)物粒子既具有粒子性，又具有波動(dòng)性，A錯(cuò)；盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B對(duì)；光波是概率波，光子在前進(jìn)和傳播過(guò)程中，其位置和動(dòng)量不能夠同時(shí)確定，滿(mǎn)足不確定性關(guān)系，C錯(cuò)；激光的頻率小于光子的頻率，因而能量小于光子的能量，D錯(cuò).14.【解析】(1)15O衰變的方程式為：158O157N+01e.(2)15O在人體內(nèi)的主要用途是作為示蹤原子，B正確.(3)正負(fù)電子湮滅后生成一對(duì)光子，釋放的核能為：E=2mc2，所以 E=2mc2=光子的波長(zhǎng)

8、(4)PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)短，便于測(cè)量.答案:(1)158O157N+01e (2)B (3) (4)短15.【解析】(1)選B.根據(jù)原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系圖線可得，中等質(zhì)量數(shù)的原子核比結(jié)合能最大，所以核子組合成中等質(zhì)量數(shù)的原子核時(shí)質(zhì)量虧損最大，釋放能量最大.故正確答案為B.(2)取中子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒可得，p中子=-p中子+p碳核，所以p碳核0，且p碳核=p中子+p中子，則碰后碳核的運(yùn)動(dòng)方向與此時(shí)中子運(yùn)動(dòng)的方向相反，并且p碳核p中子.(3)依題意得：E3-E1=h解得：=2.91015 Hz根據(jù)能級(jí)圖可得，由n=4向n=1躍遷所放出的光子照射金屬產(chǎn)

9、生光電子的初動(dòng)能最大，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電方程得：Ek=h-W0=(E4-E1)-(E3-E1)得：Ek=0.66 eV答案:(1)B (2)相反 大于 (3)2.91015 Hz 0.66 eV【高考預(yù)測(cè)】1.【解題指南】理清分析思路，分析物理現(xiàn)象：(1)首先是紫外線照射時(shí)受激躍遷到較高的能級(jí).(2)然后是自發(fā)躍遷輻射可見(jiàn)光到較低的能級(jí).【解析】選C.第一次躍遷是吸收紫外線光子，躍遷到較高能級(jí)，第二次躍遷是放出可見(jiàn)光光子由于h1h2，故E1E2，C項(xiàng)正確2.【解析】選B.太陽(yáng)每秒鐘輻射的總能量EPt3.81026 J，由質(zhì)能方程Emc2，每秒鐘減少的質(zhì)量m4109 kg，故選B.3.【解析】選C

10、.先計(jì)算鉻原子的n=2能級(jí)上的電子躍遷到n=1能級(jí)上時(shí)應(yīng)釋放的能量：E=E2E1=n=4能級(jí)上的電子要電離所需的能量E4=則n=4能級(jí)上的電子得到E的能量后，首先需要能量使之電離，然后多余的能量以動(dòng)能的形式存在，所以Ek=E-E4=選項(xiàng)C正確.【誤區(qū)警示】本題易產(chǎn)生的誤區(qū)為:根據(jù)n=2能級(jí)上的電子躍遷到n=1能級(jí)上時(shí)釋放的能量轉(zhuǎn)給n=4能級(jí)上的電子使之電離脫離原子,誤認(rèn)為從n=2躍遷到n=1能級(jí)時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為俄歇電子的動(dòng)能,從而導(dǎo)致不能得出正確結(jié)論4.【解析】選A、B、C.根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=h-W0，分析圖象可得：W0=E=h0，只有當(dāng)入射光頻率0，才能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)=

11、20時(shí)，Ek=h0，所以選項(xiàng)D錯(cuò)，A、B、C正確.5.【解析】選A.由核反應(yīng)方程23692U20882Pbnk，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得：2n-k+82=92，4n+208=236，解得n=7，k=4，選項(xiàng)A對(duì).6.【解析】選A、D.用能量小于或等于結(jié)合能的光子照射氘核時(shí),氘核一定不能分解，所以A正確，B錯(cuò)誤.用能量大于結(jié)合能的光子照射氘核時(shí),氘核可能分解，只要分解，分解出的質(zhì)子和中子動(dòng)能之和一定不為零(若動(dòng)能之和為零就分不開(kāi)了)，所以C錯(cuò)誤，D正確.7【解析】(1)氫原子從n2的某一能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)，輻射光子的頻率應(yīng)滿(mǎn)足：hEnE22.55 eV EnhE2-0.85 eV所以n4基態(tài)

12、氫原子要躍遷到n4的能級(jí)，應(yīng)提供的能量為EE4E112.75 eV.(2)輻射躍遷圖如圖所示答案:(1)12.75 eV (2)見(jiàn)解析圖8.【解析】(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)氫原子的速度為v0，完全非彈性碰撞后兩者的速度為v，損失的動(dòng)能E被基態(tài)氫原子吸收若E10.2 eV，則基態(tài)氫原子可由n1躍遷到n2.由動(dòng)量守恒和能量守恒有：mv02mv Ek13.6 eV 解得，E6.8 eV因?yàn)镋6.8 eV10.2 eV.所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷(2)若使基態(tài)氫原子電離，則E13.6 eV，代入得Ek2E，所以Ek27.2 eV.答案:(1)不能 (2)27.2 eV9.【解析】(1)設(shè)中子的質(zhì)量為m,則氮核的質(zhì)量為14m，B核的質(zhì)量為11m，C核的質(zhì)量為4m，根據(jù)動(dòng)量守恒可得：mv0=11mvB+4mvC，代入數(shù)值解得vC=3106 m/s.(2)根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑公式可得: 所以又qC+qB=7e解得:qC=2e，qB=5e,所以C核