（全国通用）2023年高考物理一轮复习第13章原子物理微专题63波粒二象性原子和原子核

PAGEPAGE2波粒二象性原子和原子核1．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的根底上，以下说法正确的选项是()A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的B．电子的发现使人认识到原子具有核式结构C．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验说明核外电子的轨道是不连续的2．以下说法中符合事实的是()A．汤姆孙发现电子并提出了原子核式结构模型B．玻尔发现电子并提出了原子核式结构模型C．卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型D．密立根做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型3．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了()A．原子的核式结构模型B．原子核内有中子存在C．电子是原子核的组成局部D．原子核是由质子和中子组成的4．以下现象中，与原子核内部变化有关的是()A．α粒子散射现象 B．天然放射现象C．光电效应现象 D．原子发光现象5．比拟α、β、γ三种射线的电离作用和穿透能力()A．β射线的电离作用最强B．γ射线的电离作用最强C．α射线的穿透能力最强D．γ射线的穿透能力最强6．关于天然放射现象，以下说法正确的选项是()A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关C．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强D．α、β和γ三种射线中，γ射线的电离能力最强7．实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹如图1所示，那么()图1A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里8．核反响方程eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋X中的X表示()A．质子B．电子C．光子D．中子9．以下反响中属于核聚变反响的是()A.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)HeB.eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)eC.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n10．在以下核反响方程式中，X代表质子的方程有()①eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋X②eq\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,)8O＋X③eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(1,0)n＋X④eq\o\al(2,1)H＋X→eq\o\al(4,2)H＋eq\o\al(1,0)nA．①③ B．②④C．②③ D．①④11．在以下四个核反响方程中，符号“X〞表示中子的是()A.eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(27,12)Mg＋XB.eq\o\al(24,11)Na→eq\o\al(24,12)Mg＋XC.eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,)6C＋XD.eq\o\al(239,92)U→eq\o\al(239,93)Np＋X12．图2为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出假设干种不同频率的光．关于这些光，以下说法正确的选项是()图2A．最容易表现出衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C．这些氢原子最多可辐射出3种不同频率的光D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应13．如果大量氢原子处在n＝4的能级，可能有几种频率的光辐射出来？其中频率最大的光是氢原子在哪两个能级间跃迁时发出来的？()A．4种，其中频率最大的光是氢原子从n＝4能级到n＝1能级跃迁时发出B．6种，其中频率最大的光是氢原子从n＝4能级到n＝1能级跃迁时发出C．4种，其中频率最大的光是氢原子从n＝4能级到n＝3能级跃迁时发出D．6种，其中频率最大的光是氢原子从n＝4能级到n＝3能级跃迁时发出14．按照氢原子的玻尔模型，氢原子的核外电子绕原子核做匀速圆周运动，轨道半径和对应的能量为rn＝n2r1、En＝eq\f(E1,n2)，电子从半径较大的轨道n＝2的激发态向半径较小的轨道基态跃迁时，放出光子，(r1＝0.053nm，E1＝－13.6eV)．那么产生的光子频率为(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，结果保存两位有效数字)()A．ν＝1.5×1015Hz B．ν＝2.0×1015HzC．ν＝2.5×1015Hz D．ν＝4.5×1015Hz15．每种原子都有自己的特征谱线，所以运用光谱分析可以鉴别物质和进行深入研究．氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为：eq\f(1,λ)＝eq\f(E1,hc)(eq\f(1,22)－eq\f(1,n2))，n＝3、4、5…，E1为氢原子基态能量，h为普朗克常量，c为光在真空中的传播速度．锂离子Li＋的光谱中某个线系的波长可归纳成一个公式：eq\f(1,λ)＝eq\f(E1′,hc)(eq\f(1,62)－eq\f(1,m2))，m＝9、12、15…，E1′为锂离子Li＋基态能量，经研究发现这个线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同．由此可以推算出锂离子Li＋基态能量与氢原子基态能量的比值为()A．3B．6C．9D．1216．(多项选择)在光电效应实验中，用同一种单色光先后照射锌和银的外表，都能产生光电效应．对于这两个过程，以下四个物理量中一定不同的是()A．遏止电压 B．饱和光电流C．光电子的最大初动能 D．逸出功17．钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比拟它们外表逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A．波长 B．频率C．最大初动能 D．动量18．某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图3所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料()图3A．仅钠能产生光电子B．仅钠、铜能产生光电子C．仅铜、铂能产生光电子D．都能产生光电子

答案精析1．A2.C3.A4．B[α粒子散射实验说明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C项错误；原子发光是原子跃迁形成的，也没有涉及到原子核的变化，故D项错误．]5．D[α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，γ射线的穿透能力最强；应选D.]6．C[科学家们研究发现，原子序数大于或等于83的元素都能发生衰变；原子序数小于83的元素，有的也能发生衰变，但不是所有的元素都能发生衰变，A错误；不同的放射性元素，半衰期是不同的．放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件都没有关系．例如，一种放射性元素，不管它是以单质的形式存在，还是与其他元素形成化合物，或者对它施加压力、提高温度，都不能改变它的半衰期，这是因为这些都没有改变原子核的结构，B错误；α射线是氦核粒子流，β射线是高速的电子流，γ射线是能量很高的电磁波(不带电)．在三种射线中，α射线的电离能力最强，穿透能力最弱，γ射线不带电，但穿透能力最强，C正确，D错误．]7．D[由动量守恒可知，原子核静止在磁场中，发生β衰变后的新核与电子的动量大小相等，方向相反．由qBv＝eq\f(mv2,R)，得R＝eq\f(mv,qB)，粒子运动的半径与电荷量成反比．新核带电荷量大于电子，因此R较小，知轨迹2为新核轨迹，由左手定那么可知，磁场方向垂直纸面向里．]8．B[根据电荷数守恒和质量数守恒，可知X的电荷数为90－91＝－1，质量数为234－234＝0，所以X是电子．]9．D[A和B是衰变反响；C是裂变反响；D是聚变反响，应选D.]10．C[在方程①中，X的质量数是1，核电荷数是0，故它不是质子，选项A、D错误；在方程②中，X的质量数是1，核电荷数是1，故它是质子；在方程③中，X的质量数是1，核电荷数是1，故它也是质子；在方程④中，X的质量数是3，核电荷数是1，故它不是质子；应选项C正确．]11．C[根据核反响过程中质量数守恒和电荷数守恒，得A中质量数为1，电荷数为1，X为质子；B中质量数为0，电荷数为－1，X为电子；C中质量数为1，电荷数为0，X为中子；D中质量数为0，电荷数为－1，X为电子；可知选项C正确．]12．D13．B[大量氢原子处在n＝4的能级，可能有eq\f(nn－1,2)＝6种频率的光辐射出来．根据玻尔理论，频率最大的光对应着能级差最大的能级间的跃迁，即是氢原子从n＝4能级到n＝1能级跃迁时发出的，选项B正确．]14．C[电子从半径较大的轨道n＝2的激发态向半径较小的轨道基态跃迁时，因r2＝4r1，E2＝－3.40eV，E2－E1＝hν，解得ν＝2.5×1015Hz.]15．C[因为锂离子Li＋线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同，那么可知对应的各个波长都是相同的，由数学知识可知eq\f(E1′,62)＝eq\f(E1,22)，可得E1′＝9E1，应选C.]16．ACD[不同的金属具有不同的逸出功，遏止电压为Uc＝eq\f(hν－W0,e)，光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0，饱和光电流由单位时间内的入射光子数决定，综上可知A、C、D正确．]17．A[根据爱因斯坦光电效应