高考物理专题冲刺 专题24 波粒二象性原子结构和原子核（含解析）

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争专题24 波粒二象性、原子结构和原子核选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）1波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A光电效应现象揭示了光的粒子性B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等【答案】AB【题型】多选题【难度】较易2. 在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用，下列说法符合历史事实的是（）A密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值B贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核C卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子D汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷【答案】AD【解析】密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值e=1.610-19C，故A正确；贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，粒子散射实验说明原子中存在原子核，故B错误；卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，而不能说明原子核内存在质子，故C错误；汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故D正确【题型】多选题【难度】较易3. 现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的()A保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B入射光的频率变高，饱和光电流变大C保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关【答案】AD【题型】多选题【难度】一般4以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实光电效应实验装置如图所示用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应换用同样频率的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)()AUBUCU2hW DU【答案】B【解析】同频率的光照射K极，普通光不能使其发生光电效应，而强激光能使其发生光电效应，说明一个电子吸收了多个光子设吸收的光子个数为n，光电子逸出的最大初动能为Ek，由光电效应方程知EknhW(n2)；光电子逸出后克服减速电场做功，由动能定理知EkeU，联立上述两式得U，当n2时，B正确，其他选项均不可能【题型】选择题【难度】一般5一群基态氢原子吸收某种波长的光后，可以发出三种波长的光，这三种光的波长关系为321，已知某金属的极限波长为2，则下列说法正确的是()A该金属的逸出功为h2B波长为3的光一定可以使该金属发生光电效应C基态氢原子吸收的光子的波长为1D若用波长为4的光照射该金属且能发生光电效应，则发生光电效应的光电子的最大初动能为hc【答案】CD【题型】多选题【难度】一般6. 如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有()A电子轨道半径减小，动能增大B氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C由n4跃迁到n1时发出光子的频率最小D金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条【答案】AD【解析】氢原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，电子的轨道半径减小，动能增大，电势能减小，故A正确；能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，则氢原子跃迁时，发出不连续的光谱线，故B错误；由n4跃迁到n1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，故C错误；一群处于第4能级的氢原子跃迁到较低能级时可以放出6条光谱线，能量大于2.21 eV的光谱线有4条，故D正确【题型】多选题【难度】一般7如图所示为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是()A用氢原子从高能级向基态跃迁时辐射的光子照射锌板一定不能产生光电效应B一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出无数种不同频率的光子C一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eVD用能量为9.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态【答案】C【题型】选择题【难度】较难8. 我国矿泉水资源十分丰富，但其中也有不少水源受到天然或人工的放射性污染据有关部门检测，有些盲目开发的矿泉水，其氡浓度远远超标，如果长期饮用这种矿泉水就会有害健康含有氡元素的物质溶解在矿泉水中是氡浓度远远超标的原因之一，而氡会发生放射性衰变，放出、射线，这些射线会导致人体细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病下列说法正确的是()A在高温下氡的半衰期不会发生改变B氡元素发生衰变时会发生质量亏损C射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2【答案】ABD【解析】半衰期与外界因素无关，由原子核内部自身的因素决定，选项A正确；原子核发生衰变时会放出射线，会出现质量亏损，选项B正确；射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，选项C错误；发生衰变时，新核与原来的原子核相比，质量数减少4，质子数减少2，故中子数减少2，选项D正确【题型】多选题【难度】较易9. 一静止的铝原子核俘获一速度为m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是()A.核反应方程为pB.核反应方程过程中系统动量守恒C.核反应过程中系统能量不守恒D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和【答案】AB【题型】多选题【难度】一般10. 贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是()AB2CD【答案】A【解析】A为衰变方程，B为重核裂变，C轻核聚变，D原子核的人工转换，所以A正确。【题型】选择题【难度】一般11静止的镭原子核经一次衰变后变成一个新核Rn，则下列相关说法正确的是()A该衰变方程为B若该元素的半衰期为，则经过2的时间，2 kg的中有1.5 kg已经发生了衰变C随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核越来越少，其半衰期也变短D若把该元素放到密闭的容器中，则可以减慢它的衰变速度【答案】AB【解析】由镭的衰变方程，可判断A正确；由mm0，可知，t2时，m0.5 kg，则已衰变的镭为m衰2 kg0.5 kg1.5 kg，B正确；放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C、D错误【题型】多选题【难度】一般12已知氘核的平均结合能为1.1 MeV，氦核的平均结合能为7.1 MeV，则两个氘核结合成一个氦核时()A释放出4.9 MeV的能量B释放出6.0 MeV的能