广东专用高考物理二轮复习与增分特训 专练15 原子物理的基本知识和规律

专练15原子物理的基本知识和规律一、单项选择题1．下列说法正确的是 ()A．卢瑟福的原子结构模型很好的解释了α粒子散射实验B．β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的C．某放射性元素的4个原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变D．利用γ射线可以消除静电答案A解析卢瑟福的原子结构模型很好的解释了α粒子散射实验，选项A正确，β衰变中产生的β射线是原子核内的中子转化为质子时释放出来的电子，选项B错误．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，某放射性元素的4个原子核经过一个半衰期后不一定还剩下2个没有发生衰变，选项C错误．由于γ射线电离作用很弱，利用γ射线不可以消除静电，选项D错误．2．下列说法中正确的是 ()A．阴极射线来源于原子核B．普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．在α粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短答案C解析阴极射线来源于原子核外的电子，选项A错误．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，选项B错误．在α粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，选项C正确．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，选项D错误．3．图1是研究光电效应的电路，则下列关于光电流与电压的关系图象正确的是 ()图1答案A解析同一单色光，无论强弱，截止电压相同，光强则饱和光电流大．蓝光光子能量较大，产生的光电子最大初动能大，截止电压较大，故光电流与电压的关系图象正确的是A.4．下列说法正确的是 ()A．原子核内部某个质子转变为中子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变B．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小D．研制核武器的钚239(eq\o\al(239,94)Pu)可由铀239(eq\o\al(239,92)U)经过2次β衰变而产生答案D解析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β衰变，选项A错误；比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定释放核能，选项B错误．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大，选项C错误．经过1次β衰变核电荷数增加1，选项D正确．5．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，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素eq\o\al(239,)94Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为eq\o\al(239,)94Pu→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ，下列有关说法正确的是 ()A．X原子核中含有92个中子B．10个eq\o\al(239,)94Pu经过24100年后一定还剩余5个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力答案D解析根据核反应方程遵循的规律，X原子核中含有92个质子，235个核子，143个中子，选项A错误．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，10个eq\o\al(239,)94Pu经过24100年后不一定还剩余5个，选项B错误；由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量不变，放出的粒子和生成的新核质量之和小于衰变前核的质量，选项C错误；衰变发生的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项D正确．二、双项选择题6．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子，核内一 个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子(其质量小于电子质量且 不带电)．若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”(电子的初动量可不计)，则()A．生成的新核与衰变前的原子核质量数相同B．生成的新核核电荷数增加C．生成的新核与衰变前的原子核互为同位素D．生成的新核与中微子的动量大小相等答案AD解析一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，生成的新核与衰变前的原子核质量数相同，生成的新核核电荷数减小，选项A正确，B、C错误．根据动量守恒定律，生成的新核与中微子的动量大小相等，选项D正确．7．福岛核电站泄漏事故引起了人们对核安全更多的关注，如何更安全的利用核能成为人类迫切需要解决的问题．目前人们获取核能主要有两条途径：重核裂变和轻核聚变，其中轻核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富．已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，eq\o\al(3,2)He的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是 ()A．两个氘核聚变成一个eq\o\al(3,2)He所产生的另一个粒子是中子B．两个氘核聚变成一个eq\o\al(3,2)He所释放的核能为(2m1－m3－m4)c2C．福岛核电站是采用轻核聚变释放能量的D．与现行的核反应堆放能相比，受控核聚变不产生具有放射性的废物答案AD解析由核反应遵循的规律可知两个氘核聚变成一个eq\o\al(3,2)He所产生的另一个粒子是中子，两个氘核聚变成一个eq\o\al(3,2)He所释放的核能为(2m1－m3－m2)c2，选项A正确，B错误．福岛核电站是采用重核裂变释放能量的，与现行的核反应堆放能相比，受控核聚变不产生具有放射性的废物，选项C错误，D正确．8．在物理学中，没有比光更令人惊奇的了，关于光的产生、本质和应用，下列说法正确的是()A．光是一份一份的，每一份叫做光子，每一个光子的能量是hν，光子打在金属板上，可能发生光电效应B．光子被eq\o\al(235,)92U吸收，eq\o\al(235,)92U会裂变，发生链式反应，产生核能C．当大量氢原子从n＝4能级向基态跃迁时，会产生6种频率的光子D．光子是较轻的粒子，与eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H结合能发生聚变反应，吸收能量答案AC解析根据爱因斯坦的光子说，光是一份一份的，每一份叫做光子，每一个光子的能量是hν，光子打在金属板上，可能发生光电效应，选项A正确．中子被eq\o\al(235,)92U吸收，eq\o\al(235,)92U会裂变，发生链式反应，产生核能，选项B错误．当大量氢原子从n＝4能级向基态跃迁时，会产生6种频率的光子，选项C正确．光子是较轻的粒子，与eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(3,1)H结合能发生聚变反应，放出能量，选项D错误．9．对于聚变反应eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，下列说法中正确的是 ()A.eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(3,1)H是两种不同元素的原子核B.eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(3,1)H是氢的两种同位素的原子核C．这个反应过程中有质量亏损D．这个反应既是核反应，又是化学反应答案BC解析eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(3,1)H是氢元素两种不同的同位素的原子核，选项A错误，B正确；聚变反应eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n有质量亏损，释放核能，这个反应是核反应，不是化学反应，选项C正确，D错误．10．下列关于近代物理知识的描述中，正确的是 ()A．当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出B．处于n＝3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子C．衰变中产生的β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D．在eq\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,)8O＋X核反应中，X是质子，这个反应过程叫α衰变答案AB解析根据光电效应规律，当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出，选项A正确；处于n＝3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子，选项B正确；衰变中产生的β射线实际上是原子核内的中子转化为质子时释放出来的；在eq\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,)8O＋X核反应中，X是质子，这个反应过程叫原子核的人工转变，选项C、D错误．11．如图2是氢原子的能级图，对于一群处于n＝4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．从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的光的波长最长C．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eVD．如果发出的光中子只有两种能使某金属发生光电效应，其中一种一定是由n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的答案BD12．下列说法正确的是 ()A．电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性B．235U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的变化，半衰期可能变短C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出