波粒二象性、原子结构和原子核

专题 16 波粒二象性 原子结构和原子核 2012 上海 1 在光电效应实验中 用单色光照射某种金属表面 有光电子逸出 则光 电子的最大初动能取决于入射光的 频率 B 强度 C 照射时间 D 光子数目 解析 由可知选项 A 正确 答案 A 2012 上海 3 与原子核内部变化有关的现象是 A 电离现象 B 光电效应现象 C 天然放射现象 D 粒子散射现象 3 考点 本题考查原子核的变化 解析 电离现象为原子核外的电子远离原子核 原子核不变 选项 A 错误 光电效应现 象同样是原子核外的电子远离原子核 原子核不变 选项 B 错误 天然放射现象是原子核 发生变化 选项 C 正确 粒子散射现象原子核不发生变化 选项 D 错误 答案 C 2012 上海 4 根据爱因斯坦的 光子说 可知 A 光子说 本质就是牛顿的 微粒说 B 光的波长越大 光子的能量越小 C 一束单色光的能量可以连续变化 D 只有光子数很多时 光才具有粒子性 4 考点 本题考查对爱因斯坦 光子说 的理解 解析 爱因斯坦的 光子说 与牛顿的 微粒说 本质不同 选项 A 错误 由可知选项 B 正 确 一束单色光的能量不能是连续变化 只能是单个光子能量的整数倍 选项 C 错误 光 子不但具有波动性 而且具有粒子性 选项 D 错误 答案 B 2012 上海 5 在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度 其检测装置由放射源 探测器等构成 如图所示 该装置中探测器接收到的是 X 射线 B 射线 C 射线 D 射线 5 考点 本题考查三种射线的性质 解析 放射源放出 三种射线 而这三种射线中只有射线能穿过钢板 选项 D 正确 答案 D 2012 上海 9 某种元素具有多种同位素 反映这些同位素的质量数 A 与中子数 N 关系的是图 9 考点 本题考查同位素质量数与中子数之间的关系 解析 对于同位素 核电荷数相同 因而核电荷数等于 A N 选项 B 正确 答案 B 2012 上海 21 Co 发生一次衰变后变为 Ni 其衰变方程为 在该衰变 过程中还发妯频率为 1 2 的两个光子 其总能量为 CoNi e h 1 2 21 考点 本题考查核反应方程和光子能量 解析 根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知衰变方程为 CoNi e 故释放的总能量 为 答案 CoNi e h 1 2 2012 新课标 35 1 6 分 氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量 该反应 方程为 式中 x 是某种粒子 已知 和粒子 x 的质量分别为 2 0141u 3 0161u 4 0026u 和 1 0087u 1u 931 5MeV c2 c 是真空中的光速 由上述反应 方程和数据可知 粒子 x 是 该反应释放出的能量为 MeV 结果保 留 3 位有效数字 答案 中子 17 6 解析 根据并结合质量数守恒和电荷数守恒知 x 为 由质能方程得 2012 大纲卷 15 U 经过 m 次 a 衰变和 n 次 衰变 Pb 则 A m 7 n 3 B m 7n 4 C m 14 n 9 D m 14 n 18 15 B 解题思路 原子核每发生一次 衰变 质量数减少 4 电荷数减少 2 每发生一 次 衰变 质量数不变 电荷数增加 1 比较两种原子核 质量数减少 28 即发生了 7 次 衰 变 电荷数应减少 14 而电荷数减少 10 说明发生了 4 次 衰变 B 项正确 2012 广东 18 能源是社会发展的基础 发展核能是解决能源问题的途径之一 下列 释放核能的反应方程 表述正确的有 A 是核聚变反应 B 是 衰变 C 是核裂变反应 D 是 衰变 考点 核反应方程 答案 AC 解析 A B 选项均为核聚变反应 CD 选项均为核裂变反应 正确选项为 AC 2012 北京 13 一个氢旅子从 n 3 能级跃迁到 n 2 能级 该氢原子 A 放出光子 能力增加 B 放出光子 能量减少 C 吸收光子 能量增加 D 吸收光子 能量减少 答案 B 13 解析 本题属于原子跃迁知识的综合 原子由高能级 3 跃迁到低能级 2 的过程中原子能 量减少必然放出光子 答案 B 2012 福建 29 1 关于近代物理 下列说法正确的是 填选项前的字母 A 射线是高速运动的氦原子 B 核聚变反应方程表示质子 C 从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比 D 玻尔将量子观念引入原子领域 其理论能够解释氦原子光谱的特征 考点 考查近代物理的基本概念 考查学生对概念的理解 解析 粒子是高速运动的氦核 A 项错误 表示中子 B 项错误 由爱因斯坦光电方 程可知 光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系而不是成正比 C 项错误 玻尔 将量子观点引入原子领域 很好地解释了氢原子光谱 但由于其理论还包含有经典电磁学 的成份 因此只能解释氢原子光谱 D 项正确 答案 D 2012 江苏 12C 1 如图所示为某原子的能级图 a b c 这原子跃迁所发出的三种波 长的光 在下列该原子光谱的各选项中 谱线从左向右的波长依次增大 测正确的是 12C 1 考点 考查玻尔理论的应用 考查学生对原子能级跃迁的理解 解析 从能级图上可以看出 a 光子的能量最大 光的波长最短 b 光子的能量最小 频率最低 波 长最长 因此 C 选项正确 答案 C 2012 江苏 2 一个中子与某原子核发生核反应 生成一个氘核 其核反应方程式为 该反应放出的能量为 Q 则氘核的比结合能为 2 考点 考查核反应遵循的规律及比结合能概念 考查学生对核反应方程遵循规律及 比结合能的理解 解析 核反应过程遵循质量数 电荷数守恒 因此 比结合能即平均每个核子释放的能 量 两个核子结合放出 Q 的能量 比结合给为 答案 2012 江苏 3 A B 两种光子的能量之比为 2 1 它们都能使某种金属发生光电效应 且所产生的光电子最大初动能分别为 EA EB 求 A B 两种光子的动量之比和该金属的 逸出功 3 考点 考查爱因斯坦光电方程 考查光子动量与能量之间的关系 考查学生对爱因 斯坦光电方程 光子动量与能量之间的关系的理解 解析 3 光子能量 动量 且 得 则 2 1 A 照射时 光电子的最大初动能 同理 解得 答案 2 1 2012 山东 38 1 氢原子第能级的能量为 其中为基态能量 当氢原子由第 4 能级跃 迁到第 2 能级时 发出光子的频率为 若氢原子由第 2 能级跃迁到基态 发出光子的频率 为 则 答案 1 4 解析 1 由跃迁理论 则 2012 四川 17 如图为氢原子能级图示意图的一部分 则氢原子 从 n 4 能级跃迁到 n 3 能级比从 n 3 能级跃迁到 n 2 能级辐射出的电磁波的波长长 从 n 5 能级跃迁到 n 1 能级比从 n 5 能级跃迁到 n 4 能级辐射出的电磁波的速度大 处于不同能级时 核外电子在各处出现的概率是一样的 从高能级向低能级跃迁时 氢原子核一定向外辐射出能量 答案 A 解析 辐射出的电磁波的能量 E h hc Em En 所以 A 正确 电磁波在真空中速度都是光 速 c 故 B 错 处于不同能级时 核外电子在各处出现的概率是不一样的 C 也错误 从 高能级向低能级跃迁时 是氢原子一定向外辐射出能量 不是原子核辐射能量 故 D 也错 误 正确答案 A 2012 天津 1 下列说法正确的是 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期 由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会发出光子 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量 1 考点 考查原子物理及光的波动性的基本概念 解析 放射性元素的半衰期与物理 化学状态无关 A 项错误 由玻尔理论可知 氢原 子从激发态跃迁到基态时能级降低 向外以光子的形式释放能量 B 项正确 从高空对地 面进行遥感摄影利用的是红外线的波长长容易衍射的特点 C 项错误 原子核所含核子单 独存在时的总质量应大于该原子核的质量 因为核子结合成原子核时会释放能量 质量亏 损 D 项错误 答案 B 2012 重庆 19 以下是物理学史上 3 个著名的核反应方程 x Li2y y N x O y Bez C x y 和 z 是三种不同的粒子 其中 z 是 粒子 B 质子 C 中子 D 电子 19 考点透析 核反应方程 物理学史 答案 C 解析 题意中交代的三个核反应方程为 其中 z 为中子 正确选项为 C 技巧点拨 核反应方程把握两个守恒即 质量数守恒 核电荷数守恒 2012 海南 19 模块 3 5 试题 12 分 2 8 分 一静止的核经衰变成为核 释放出的总动能为 4 27MeV 问