单元评估检测(十三)—2020届高中物理【新高考】一轮全程复习构思检测

1、单元评估检测(十三)波粒二象性原子结构和原子核(90分钟100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的12019·天津一中月考以下说法正确的是()A核裂变与核聚变都伴有质量亏损，亏损的质量转化成能量B射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的C真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系D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22020·安徽定远重点中学模拟下列说法不正确的是()A若氢原子从n6能级向n1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n

2、6能级向n2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应B卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在C核泄漏事故污染物Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程为CsBaX，可以判断X为电子D质子、中子、粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是(2m12m2m3)c232020·山东烟台诊断下列说法正确的是()A原子核的质量大于组成它的核子的总质量，这个现象叫质量亏损B玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为0，若用波长为(>0)的单色光照射该金属，会发生光电效应D爱

3、因斯坦提出质能方程Emc2，其中E是物体以光速c运动时的动能42020·闽粤赣三省十校联考下列说法正确的是()A在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，但能量不一定守恒B铀核裂变的核反应是UBaKr2nC卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为：HeNOHD一束光照射到某种金属上不能发生光电效应是因为这束光的强度太弱52019·江苏常州期末下列说法中正确的是()A阴极射线的存在说明原子核是可分的B玻尔理论很好地解释了原子光谱的成因C原子的核式结构模型可以解释原子的稳定性D铀235裂变产生的新核的比结合能比铀235的比结合能大62020·江西九校联考下列说法中正确的是()A

4、天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的B玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引入了量子理论C射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很弱D卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构72020·深圳模拟如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同颜色的光关于这些光下列说法正确的是()A由n4能级跃迁到n1能级产生的光子波长最长B由n2能级跃迁到n1能级产生的光子频率最小C这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应8.静止在匀强电场中的碳14原

5、子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图中虚线所示(b、c表示长度)那么碳14的核反应方程可能是()A.CHeBeB.CeBC.CeN D.CHB二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分92020·河北武邑中学模拟19世纪末到20世纪初，一些物理学家对某些物理现象的研究直接促进了“近代原子物理学”的建立和发展，关于以下4幅图中涉及的物理知识说法错误的是()A图甲是黑体辐射实验规律，爱因斯坦为了解释此实验规律，首次提出了“能量

6、子”概念B强激光的出现使一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，这已被实验证实，如图乙所示，若用波长为的光照射锌板，验电器指针不偏转；则换用波长也为的强激光照射锌板，验电器指针可能偏转C如图丙所示，一个处于n4能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出3种不同频率的光D图丁为天然放射现象中产生的三种射线在电场中偏转情况，其中代表的射线穿透能力最强102019·吉林五地六校合作体期末下列说法正确的是()A一束光照射某种金属表面上不发生光电效应，如果增加光照的强度，则有可能发生光电效应B射线的本质是电子流，所以衰变是核外的一个电子脱离原子而形成的C由玻尔理论可知一群处于n3能级的氢原子向较

7、低能级跃迁时可以辐射3种频率的光子D两个轻核结合成质量较大的核，该原子核的比结合能增加112020·济南市模拟核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌症的风险已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为PuXHe，下列有关说法正确的是()A一个X原于核中含有92个质子B100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个C由于衰变时释放巨大能量，根据Emc2，衰变过程总质量增加D衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力12如图甲所示，在光电效应实验

8、中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应图乙为其中一个光电管的遏止电压Uc随入射光频率变化的函数关系图象对于这两个光电管，下列判断正确的是()A因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压Uc不同B光电子的最大初动能不同C因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同D两个光电管的Uc图线的斜率可能不同三、非选择题本题共6个小题，共60分132020·武汉模拟(6分)根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En(n为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n4的能级直接跃迁到基态，求在此过程中氢原子辐射光子的能量14

9、2020·榆林模拟(8分)如图所示，已知用光子能量为2.82 eV的紫光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转，若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，电压表读数为1 V，求该金属涂层的逸出功15(8分)某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生或衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康原来静止的氡核(Rn)发生一次衰变生成新核钋(Po)，并放出一个能量为E00.09 MeV的光子已知放出的粒子动能为E5.55 MeV，忽略放出光子的动量，但考虑其能量，1 u931.

10、5 MeV/c2.(1)写出衰变的核反应方程；(2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(保留三位有效数字)162020·上饶模拟(8分)图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处于n4的能级的1 200个氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子若这些受激氢原子最后都回到基态，假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的，已知金属钾的逸出功为2.22 eV.求在此过程中发出的光子，能够从金属钾的表面打出光电子的光子数17.(14分)如图所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v07.7×104 m/s的中子而

11、发生核反应LinHHe.若已知He的速度v22.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，求：(1)H的速度是多大；(2)在图中画出两粒子的运动轨迹并求出轨道半径之比；(3)当粒子He旋转3周时，粒子H旋转几圈18(16分)一个静止的氡核Rn放出一个粒子后衰变为钋核Po，同时放出能量为E0.09 MeV的光子假设放出的核能完全转变为钋核与粒子的动能，不计光子的动量已知M氡222.086 63 u、m4.002 6 u、M钋218.076 6 u,1 u相当于931.5 MeV的能量(1)写出上述核反应方程；(2)求出发生上述核反应放出的能量；(3)确定钋核与粒子的动能 1解

12、析：本题考查核反应的种类、能量及能量转化核裂变与核聚变都伴有质量亏损，根据质能方程可以知道，亏损的质量对应所释放的能量，并不是转化成能量，故A错误；发生一次衰变，就有一个中子转化为质子，衰变的本质是一个中子变成一个质子的过程，同时放出一个电子，光电效应逸出的电子是原子的核外电子电离产生的，故B错误；真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系，故C正确；因为核子结合成原子核时要释放能量，由质能方程知质量减小，即原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，故D错误答案：C2解析：本题考查核反应中的电荷数守恒、质量数守恒，光电效应的发生条件，爱因斯坦光电效

13、应方程n6与n1间的能级差大于n6与n2间的能级差，则氢原子从n6能级向n1能级跃迁时辐射出的光子频率大于氢原子从n6能级向n2能级跃迁时辐射出的光子频率，可知从n6能级向n2能级跃迁时辐射出的光不能使该金属发生光电效应，故A正确；卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出了原子核式结构模型，故B错误；根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为55561，质量数为1371370，可知X为电子，故C正确；结合成一个粒子，需要两个质子和两个中子，质量亏损m2m12m2m3，由质能方程可知，释放的能量Em·c2(2m12m2m3)c2，故D正确，本题选说法不正确的，故选B.答案：B3解析：本

14、题考查质量亏损、光电效应、玻尔模型等，原子核的质量小于组成它的核子的总质量，这个现象叫质量亏损，故A错误，玻尔原子模型表明，电子的轨道是量子化的，原子的能量也是量子化的，故B正确，光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为0，根据，结合光电效应发生的条件可知，若用波长为(>0)的单色光做该实验，其频率小于截止频率，不会发生光电效应，故C错误质能方程中的E是与物体相联系的一切能量的总和，既不是单一的动能，也不是单一的核能，故D错误答案：B4解析：本题考查能量守恒、核裂变方程的判断等，在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，能量守恒，故A错误；铀核裂变不能自发进行，写核反应方程时两边的中子不能

15、约掉，故B错误；卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为HeNOH，故C正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为金属的极限频率大于入射光的频率，选项D错误答案：C5解析：本题考查原子结构、原子核的结构、比结合能、氢原子光谱等阴极射线的存在即电子的发现说明原子是可分的，而不是说明原子核是可分的，故A错误玻尔理论成功地解释了氢原子和类氢原子的光谱现象，但是玻尔的原子模型却无法说明多电子原子的光谱，甚至不能说明氢原子光谱的精细结构，故B错误玻尔提出的原子模型可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，故C错误；铀235裂变后产生的新核更稳定，则比结合能比铀235大，故D正确答案：D6解析：本题

16、考查天然放射现象的相关知识天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故A错误；玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说的基础上引入了量子理论形成的，故B正确；射线是波长极短的电磁波，它的贯穿能力很强，故C错误；卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核式结构的模型，故D错误答案：B7解析：根据EmEnh，由n4能级跃迁到n3能级产生的光，能量最小，波长最长，故A错误；由n4能级跃迁到n3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；大量的氢原子处于n4的激发态，可能发出光子频率的种数nC6.故C错误；从n2能级跃迁到n1能级辐射出的光子的能量EE2E13.4 eV(13.6) eV10.2 eV>

17、6.34 eV，而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于电子的逸出功，故可以发生光电效应故D正确答案：D8解析：由题意可知2，4，而a，故有:1:2，又因为动量守恒，有m1v1m2v2，可知q1q212，故只有A正确答案：A9解析：本题考查黑体辐射、光电效应、能级跃迁等，普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，并很好地解释了黑体辐射的实验规律，A错误；若用波长为的光照射锌板，验电器指针不偏转，则换用波长也为的强激光照射锌板，锌板的电子可以在极短时间内吸收多个光子后电离，故验电器指针可能偏转，B正确；一个处于n4能级的氢原子向低能级跃迁，最多可放出3种不同频率的光，C正确；从图丁中可知电场强度

18、方向水平向右，而粒子向右偏转，故带正电，为粒子，其电离作用最强，穿透能力最弱，D错误答案：AD10解析：本题考查光电效应发生的条件、射线的本质等能否发生光电效应与光的强度无关，所以一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应，增加光照的强度也不会发生光电效应，选项A错误；射线的本质是电子流，粒子是核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误；由玻尔理论可知一群处于n3能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射C3种频率的光子，选项C正确；两个轻核结合成质量较大的核时，放出核能，比结合能增加，故D正确答案：CD11解析：由电荷数守恒知，X原子核中含有质子数为94292，A正确；半衰期是大量原子核衰变的统

19、计规律，对少量原子核无意义，B错误；由于衰变时释放巨大能量，根据Emc2，衰变过程总质量减少，C错误；衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，D正确答案：AD12解析：根据光电效应方程EkhW0和eUcEk得出，相同频率，不同逸出功，则遏止电压也不同，A正确；根据光电效应方程EkhW0得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能也不同，B正确；虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流可能相同，C正确；由Uc知图线的斜率为，即只与h和e有关，为常数，一定相同，D错误答案：ABC13解析：一个氢原子中的电子从n4的能级直接跃迁到基态的过程中，

20、只能向外辐射一个光子；由玻尔理论可知辐射的光子的能量：EE4E1AA.答案：A14解析：由hWEkm，EkmeUc可得该金属涂层的逸出功WheUc2.82 eV1 eV1.82 eV2.9×1019 J.答案：2.9×1019 J15解析：(1)衰变方程为：RnPoHe，(2)忽略放出光子的动量，根据动量守恒定律，0PPPo，即新核钋(Po)的动量与粒子的动量大小相等，又Ek，可求出新核钋(Po)的动能为EPo E，由题意，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、粒子动能形式出现，衰变时释放出的总能量EEEPoE0mc2，故衰变过程中总的质量亏损是m0.006 16 u.答案：(1)RnPoHe(2)0.006 16 u16解析：根据题中所给信息，处在量子数为4的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的，即向量子数为2、3的激发态和基态各跃迁1 200×400个，发出光子400×31 200个；同理，处在量子数为3的激发态的400个氢原子跃迁到量子数为2的激发态和基态的原子数都是400×200个，发出光子200×2400个；处在量子数为2的激发态的400200600个氢原子跃迁到基态的原子数是600