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考点十五原子结构和波粒二象性原子核第111练原子结构和波粒二象性(时间20分钟)选择题1.He+、Li2+等离子具有与氢原子类似的原子结构模型,又称为“类氢离子”.He+从能级N跃迁到能级M,释放频率为ν1的光子,从能级P跃迁到能级M,吸收频率为ν2的光子,且ν1>ν2.则它从能级N跃迁到能级P时()A.吸收频率为ν1+ν2的光子B.释放频率为ν1+ν2的光子C.吸收频率为ν1-ν2的光子D.释放频率为ν1-ν2的光子2.氢原子能级示意图如图所示,现有大量氢原子处于n=3能级,下列说法正确的是()A.这些氢原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B.从n=3能级跃迁到n=1能级需吸收12.09eV的能量C.从n=3能级跃迁到n=4能级辐射出0.66eV的能量D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收1.51eV的能量3.[2020·北京卷]氢原子能级示意如图.现有大量氢原子处于n=3能级上,下列说法正确的是()A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量4.(多选)[2022·江西南昌测试]如图所示为氢原子的能级示意图,一群处于n=4能级的氢原子,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子,用这些光照射逸出功为1.90eV的金属铯,下列说法正确的是()A.这群氢原子最多能发出6种不同频率的光,其中从n=4能级跃迁到n=3能级所发出的光波长最长B.这群氢原子发出的光子均能使金属铯发生光电效应C.金属铯表面逸出的光电子最大初动能一定小于12.75eVD.金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.19eV5.[2021·浙江杭州测试]如图是氢原子的能级图,各能级能量关系为En=eq\f(E1,n2),其中E1为基态能量,n为量子数.当氢原子从n=5能级跃迁到n=3能级时,释放出的一个光子能量为E,下列说法正确的是()A.一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时,最多能辐射出10种不同频率的光子B.氢原子从n=5能级向低能级跃迁,跃迁到n=4能级时辐射的光波长最短C.处于n=3能级的氢原子跃迁到基态吸收光子的能量为12.5ED.某金属的逸出功为E,用n=4能级跃迁到n=2能级辐射的光子照射该金属,逸出光电子的最大初动能为eq\f(419,256)E6.(多选)[2022·湖北十一校联考]一群处于n=4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上,只能测得两条电流随电压变化的图像,如图乙所示,已知氢原子的能级图如图丙所示,则下列推断正确的是()A.图乙中的a光是氢原子由n=4能级向基态跃迁发出的B.图乙中的b光光子能量为12.75eVC.动能为1eV的电子能使处于n=4能级的氢原子电离D.阴极金属的逸出功可能为6.75eV7.(多选)巴耳末系是指氢原子从n=3,4,5,6,…能级跃迁到n=2能级时发出的光谱线系,如图甲所示,因瑞士数学教师巴耳末于1885年总结出其波长通项公式(巴耳末公式)而得名.图乙中给出了巴耳末谱线对应的波长,已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,则下列说法正确的是()A.Hα谱线对应光子的能量大于Hβ谱线对应光子的能量B.巴耳末系辐射的Hα、Hβ、Hγ、Hδ谱线均属于可见光C.按玻尔原子模型,与Hα谱线对应的跃迁是从n=3能级到n=2能级D.该谱线系的光照射极限频率为10.95×1014Hz的金属钨,能发生光电效应现象第112练原子核(时间20分钟)选择题1.如图为天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线贯穿物体情况的示意图,其中()A.①是α射线B.②是γ射线C.③是β射线D.③是α射线 2.(多选)1934年,约里奥居里夫妇用α粒子轰击铝箔,首次产生了人工放射性同位素X,反应方程为eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(27,13)Al→X+eq\o\al(1,0)n.X会衰变成原子核Y,衰变方程为X→Y+eq\o\al(0,1)e.则()A.X的质量数与Y的质量数相等B.X的电荷数比Y的电荷数少1C.X的电荷数比eq\o\al(27,13)Al的电荷数多2D.X的质量数与eq\o\al(27,13)Al的质量数相等3.(多选)太阳辐射的总功率约为4×1026W,其辐射的能量来自聚变反应.在聚变反应中,一个质量为1876.1MeV/c2(c为真空中的光速)的氘核(eq\o\al(2,1)H)和一个质量为2809.5MeV/c2的氚核(eq\o\al(3,1)H)结合为一个质量为3728.4MeV/c2的氦核(eq\o\al(4,2)He),并放出一个X粒子,同时释放大约17.6MeV的能量.下列说法正确的是()A.X粒子是质子B.X粒子的质量为939.6MeV/c2C.太阳每秒因为辐射损失的质量约为4.4×109kgD.太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6MeV/c24.有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子核,从离原子核最近的K层电子中俘获电子,叫“K俘获”.例如一个铍原子核(eq\o\al(7,4)Be)发生了“K俘获”,生成一个新的原子核X,并放出一个不带电的、质量接近于零的中微子(υe),核反应方程为eq\o\al(7,4)Be+eq\o\al(0,-1)e→eq\o\al(A,Z)X+υe.关于铍原子核(eq\o\al(7,4)Be)的“K俘获”的过程,下列说法正确的是()A.新原子核X可能会带负电B.新原子核X是铍原子的同位素,两者的核子数不同C.新原子核X比原来的铍原子核少一个中子D.新原子核X比原来的铍原子核少一个质子5.地面土壤中含有的氡具有放射性,其衰变方程为eq\o\al(222,)86Rn→eq\o\al(218,)84Po+X,半衰期为3.8天.下列说法不正确的是()A.X是α粒子B.过量的射线对人体组织有破坏作用C.每过7.6天,土壤中放射性氡的含量减少75%D.放射性元素衰变的快慢与压力、温度或与其他元素的化合等因素有关6.科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池,如图所示,它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63(eq\o\al(63,28)Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料,利用镍63发生β衰变时释放电子被铜片俘获,把镍63和铜片做电池的两极为外电阻R提供电能.下列说法正确的是()A.电阻R上的电流方向是从b到aB.镍63的衰变方程是eq\o\al(63,29)Cu+eq\o\al(0,-1)e→eq\o\al(63,28)NiC.升高温度、增大压强可以改变镍63的半衰期D.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的7.(多选)太阳现正处于主序星演化阶段,它主要是由电子和eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(4,2)He组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是2X+4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He+释放的核能ΔE,这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的eq\o\al(1,1)H核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化,假定目前太阳全部由电子和eq\o\al(1,1)H核组成.已知质子质量mp=1.6726×10-27kg,eq\o\al(4,2)He质量mα=6.6458×10-27kg,电子质量me=0.9×10-30kg,光速c=3×108m/s,太阳质量M=2×1030kg,太阳辐射功率为P=4×1026W,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1.下列结论正确的是()A.核反应中的X是电子B.释放的核能ΔE约为4.2×10-12JC.若释放的核能全由波长为300nm的光子组成,一次核反应释放出的光子数约为6.3×108个D.太阳继续保持在主序星阶段的时间约为1010年第113练高考真题(时间15分钟)选择题1.[2021·北京卷,1]硼(B)中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一.治疗时先给病人注射一种含硼的药物,随后用中子照射,硼俘获中子后,产生高杀伤力的α粒子和锂(Li)离子.这个核反应的方程是()A.eq\o\al(10,5)B+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,3)Li+eq\o\al(4,2)HeB.eq\o\al(11,5)B+eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(14,7)N+eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(14,7)N+eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O+eq\o\al(1,1)HD.eq\o\al(14,7)N+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(14,6)C+eq\o\al(1,1)H2.[2021·湖北卷,1]20世纪60年代,我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展.1964年,我国第一颗原子弹试爆成功;1967年,我国第一颗氢弹试爆成功.关于原子弹和氢弹,下列说法正确的是()A.原子弹和氢弹都是根据核裂变原理研制的B.原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的C.原子弹是根据核裂变原理研制的,氢弹是根据核聚变原理研制的D.原子弹是根据核聚变原理研制的,氢弹是根据核裂变原理研制的3.[2021·湖南卷,1]核废料具有很强的放射性,需要妥善处理.下列说法正确的是()A.放射性元素经过两个完整的半衰期后,将完全衰变殆尽B.原子核衰变时电荷数守恒,质量数不守恒C.改变压力、温度或浓度,将改变放射性元素的半衰期D.过量放射性辐射对人体组织有破坏作用,但辐射强度在安全剂量内则没有伤害4.[2021·山东卷,1]在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时,常利用沉积物中半衰期较短的eq\o\al(210,82)Pb,其衰变方程为eq\o\al(210,82)Pb→eq\o\al(210,83)Bi+X.以下说法正确的是()A.衰变方程中的X是电子B.升高温度可以加快eq\o\al(210,82)Pb的衰变C.eq\o\al(210,82)Pb与eq\o\al(210,83)Bi的质量差等于衰变的质量亏损D.方程中的X来自于eq\o\al(210,82)Pb内质子向中子的转化5.[2021·广东卷,1]科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26.铝26的半衰期为72万年,其衰变方程为eq\o\al(26,13)Al→eq\o\al(26,12)Mg+Y.下列说法正确的是()A.Y是氦核B.Y是质子C.再经过72万年,现有的铝26衰变一半D.再经过144万年,现有的铝26全部衰变6.[2021·全国乙卷,17]医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线,而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的.对于质量为m0的113Sn,经过时间t后剩余113Sn质量为m,其eq\f(m,m0)t图线如图所示.从图中可以得到113Sn的半衰期为()A.67.3dB.101.0dC.115.1dD.124.9d7.[2021·河北卷,1]银河系中存在大量的铝同位素26Al.26Al核β+衰变的衰变方程为eq\o\al(26,13)Al→eq\o\al(26,12)Mg+eq\o\al(0,1)e,测得26Al核的半衰期为72万年.下列说法正确的是()A.26Al核的质量等于26Mg核的质量B.26Al核的中子数大于26Mg核的中子数C.将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中,其半衰期不变D.银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年以后全部衰变为26Mg8.[2021·全国甲卷,17]如图,一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后,生成稳定的原子核Y,在此过程中放射出电子的总个数为()A.6B.8C.10D.14第114练物理学史物理学思想与方法(时间15分钟)选择题1.[2021·浙江五校联考]下列有关物理量的关系式,哪个不是比值法定义式()A.a=eq\f(Δv,Δt)B.B=eq\f(F,IL)C.C=eq\f(Q,U)D.I=eq\f(U,R)2.如图所示,电磁起重机上有一块大的电磁铁,通上电流,一次就能把质量为几吨的集装箱吸起来搬运到指定的地点.电磁铁原理的发现者是()A.库仑B.欧姆C.法拉第D.奥斯特3.[2021·广东广州调研]由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电荷量分别为q1和q2,间距为r时,它们之间相互作用力的大小为F=keq\f(q1q2,r2),式中k为静电力常量.若用国际单位制表示,k的单位应为()A.N·m2/kg2B.kg·m2/C2C.kg·m3·s-4·A-2D.N·m2/A24.[2022·安徽亳州六校联考]2020年9月6日,未来科学大奖新闻发布会公布:中国科学院院士卢柯获物质科学奖.在物理学的探索和发现过程中,物理过程
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