高考物理二轮专题突破 专题八 波粒二象性 原子和原子核检测题

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线 专题八 波粒二象性 原子和原子核一、夯实基础1.不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()A.原子中心有一个很小的原子核B.原子核是由质子和中子组成的C.原子质量几乎全部集中在原子核内D.原子的正电荷全部集中在原子核内2.(多选)下列说法正确的是()A.爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B.康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律D.卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型3.用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图象如图1所示，该实验表明()图1A.光的本质是波B.光的本质是粒子C.光的能量在胶片上分布不均匀D.光到达胶片上不同位置的概率相同4.(多选)在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A.增大入射光的强度，光电流增大B.减小入射光的强度，光电效应现象消失C.改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应D.改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大二、能力提升5.(多选)关于近代物理学，下列说法正确的是()A.射线、射线和射线是三种波长不同的电磁波B.一群处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光C.重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，但质量一定减少D.10个放射性元素的原子核在经一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变6.(多选)(2016惠州市二调)下列说法正确的是()A.卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子的核式结构模型B.衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C.任何金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率大于这个频率，才能产生光电效应D.入射光的强度增大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能也会增大7.(多选)下列说法中正确的是()A.玻尔理论完美的解释了氮原子光谱B.按照玻尔理论，氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大C.电子云说明电子并非在一个特定的圆轨道上运动D.光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大8.(多选)下列说法正确的是 ()A.德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，玻尔预言了实物粒子的波动性B.原子核内部某个中子转变为质子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是衰变C.氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率不一定等于入射光的频率D.铀核裂变的核反应方程为：UBaKrn三、课外拓展9. (多选)如图2所示是氢原子的能级图，对于一群处于n4能级的氢原子，下列说法中正确的是()图2A.这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁B.这群氢原子能够发出6种不同频率的光子C.这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eVD.从n4能级跃迁到n3能级发出的光的波长最长10.(多选)关于原子和原子核的说法中正确的是()A.电子的发现说明原子是可分的B.氢原子吸收光子能量后，核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，原子的电势能增加C.氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D.放射性元素所放出的射线是原子核外的内层电子11.(多选)关于原子结构及原子核的知识，下列判断正确的是()A.每一种原子都有自己的特征谱线B.处于n3能级的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子C.衰变中的电子来自原子的内层电子D.放射性元素的半衰期与压力、温度无关12.(多选)(2016全国丙卷35(1)改编)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si*.下列说法正确的是()A.核反应方程为pAlSi*B.核反应过程中系统能量不守恒C.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D.硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子初速度的方向一致13.(多选)如图3甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象，下列说法正确的是()图3A.由图线、可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大B.由图线、可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定C.只要增大电压，光电流就会一直增大D.不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应14.图4是某金属发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，可知该金属的逸出功为_.若入射光的频率为20，则产生的光电子最大初动能为_.(已知普朗克常量为h)图4四、高考链接15.2016全国卷，35(1)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。下列说法正确的是()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.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D.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E.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16.2016全国卷，35(1)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si。下列说法正确的是()A.核反应方程为pAlSiB.核反应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E.硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致17.(2016江苏单科)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()A.CNe B.UnIY2nC.HHHen D.HeAlPn18.(多选)(2016天津理综，6)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是()A.赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B.查德威克用粒子轰击N获得反冲核O，发现了中子C.贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D.卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型19.(2015北京理综14)下列核反应方程中，属于衰变的是()A.NHeOHB.UThHeC.HHHenD.ThPae参考答案1.答案B解析卢瑟福原子核式结构模型是原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子内部一个很小的核上，带负电的电子绕原子核高速旋转，质量几乎忽略不计，可知选项A、C、D正确.对于原子核是由质子和中子组成的结论是涉及原子核的结构，与核式结构无关，核式结构说的是原子结构，不是原子核结构，选项B错.2.答案ACD解析爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故选项A正确；康普顿效应表明光不仅具有能量，还具有动量，故选项B错误；玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故C正确；卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故D正确.3.答案C4.答案AD解析增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光子数增加，则光电流增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B错误.用频率为的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C错误；根据hW0mv2可知，增大照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确.5.答案BC解析射线是电磁波，而射线、射线不是电磁波，故A错误；根据数学组合C6，故B正确；核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量，故C正确；半衰期是大量原子核显现出来的统计规律，对少数的原子核没有意义，故D错误.6.答案AC解析卢瑟福通过粒子散射实验否定了汤姆孙的枣糕模型，建立了原子的核式结构模型，故A正确；衰变中产生的射线实际上是原子核中的中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故B错误；任何金属都存在一个“极限频率”，当入射光的频率大于金属的极限频率，才能发生光电效应，故C正确；发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，故D错误.7.答案BCD8.答案BC解析玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱实验规律，但局限性是只能解释氢原子光谱，而德布罗意预言了实物粒子的波动性，故A错误；由衰变知识知B正确；氢原子在向低能级跃迁过程中可能放出多种频率的光子，因此放出光子的频率不一定等于入射光的频率，故C正确；所谓核裂变是指重核俘获一个中子后分裂为几个中等质量的核的反应过程，故D错误.9. 答案BD解析氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差.故A错误；根据C6知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子.故B正确；一群处于n4能级的氢原子，由n4能级跃迁到n1能级，辐射的光子能量最大，E(13.60.85) eV12.75eV.故C错误；从n4能级跃迁到n3能级辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长.故D正确.10.答案AB解析半衰期具有统计规律，对于大量的原子核适用，对于少数原子核不适用，故C错误；放射性元素所放出的射线是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故D错误.11.答案AD解析每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质.故A正确；处于n3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率，或两种不同频率的光子，处于n3能级的“一群”氢原子回到基态时可能会辐射三种不同频率的光子.故B错误；衰变的本质是原子内部的一个中子转化为一个质子同时释放出一个电子.故C错误；放射性元素的半衰期与压力、温度无关，故D正确.12.答案AD解析根据质量数和电荷数守恒可得，核反应方程为pAlSi*，A正确；核反应过程中系统能量守恒，B错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，并伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，C错误；由动量守恒可知，mv28mv，解得v3.6105m/s，硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致，故D正确.13.答案AB解析由图线、可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，故A正确；根据光电效应方程知，EkhW0eUc，可知入射光频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，对于确定的金属，遏止电压与入射光的频率有关，故B正确；当电压增大到一定值，电流达到饱和电流，不再增大，故C错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率，与入射光的强度无关，故D错误.14.答案h0h0解析从图象上可知，逸出功W0h0.根据光电效应方程，EkhW0hh0.若入射光的频率为20，则产生的光电子的最大初动能为h0.15. 答案ACE解析在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，B错误；根据EkmhW可知，对于同一光电管，逸出功W不变，当频率变高，最大初动能Ekm变大，因此C正确；由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有光电流产生，因此D错误；由EkmeUc和EkmhW，得hWeUc，遏制电压只与入射光频率有关，与入射光强无关，因此E正确。16. 答案ABE解析根据质量数和电荷数守恒可得，核反应方程为pAlSi，A正确；核反应过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误；由动量守恒可知，mv28mv，解得v3.6105 m/s，硅原子核速度的数量级为105 m/s方向与质子初速度的方向一致，故E正确。17. 答案A解析A属于衰变，B属于裂变，C是聚变，D是原子核的人工转变，故选A项。18. 答案AC解析麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦