2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練十四 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核（含解析）

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1、十四　波粒二象性　原子結(jié)構(gòu)和原子核 1．(多選)現(xiàn)用某一光電管進行光電效應(yīng)實驗，當(dāng)用某一頻率的光入射時，有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是(　　) A．保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大 B．入射光的頻率變高，飽和光電流變大 C．入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大 D．保持入射光的光強不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生 答案　AC 解析　在發(fā)生光電效應(yīng)時，飽和光電流大小由光照強度來決定，與頻率無關(guān)，光照強度越大飽和光電流越大，因此A正確，B錯誤；根據(jù)Ekm＝hν－W0可知，對于同一光電管，逸出功W0不變，當(dāng)入射光的頻率變高，光電子的最大初動能Ekm

2、變大，因此C正確；由光電效應(yīng)規(guī)律可知，當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時無論光照強度多大，都不會有光電流產(chǎn)生，因此D錯誤。 2．(多選)下列說法正確的是(　　) A．天然放射性現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) B．α粒子散射實驗說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) C．原子核發(fā)生β衰變生成的新核原子序數(shù)增加 D．氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長小于從能級2躍遷到能級1輻射出的光子的波長 答案　AC 解析　天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，A正確；α粒子散射實驗說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，B錯誤；根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，β衰變放出了一個電子，新核的電荷數(shù)加1，即原子序數(shù)增加，

3、C正確；氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的能量小于從能級2躍遷到能級1輻射出的光子的能量，故從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長大于從能級2躍遷到能級1輻射出的光子的波長，D錯誤。 3. (多選)如圖所示，是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象。由圖象可知(　　) A．該金屬的逸出功等于E B．該金屬的逸出功等于hνc C．入射光的頻率為2νc時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E D．入射光的頻率為時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為 答案　ABC 解析　由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，對應(yīng)圖線可得，該金屬的逸出功W0＝E＝hνc，A、

4、B均正確；若入射光的頻率為2νc，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek＝2hνc－W0＝hνc＝E，故C正確；入射光的頻率為時，該金屬不發(fā)生光電效應(yīng)，D錯誤。 4. (多選)如圖是氫原子的能級圖，一群氫原子處于n＝3能級，下列說法中正確的是(　　) A．這群氫原子躍遷時能夠發(fā)出3種不同頻率的光子 B．這群氫原子發(fā)出的光子中，能量最大為10.2 eV C．從n＝3能級躍遷到n＝2能級時發(fā)出的光波長最長 D．如果發(fā)出的光子中只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，那一定是由n＝3能級躍遷到n＝1能級發(fā)出的 答案　ACD 解析　根據(jù)C＝3知，這群氫原子躍遷時能夠發(fā)出3種不同頻率的光子，故A正確；

5、由n＝3能級躍遷到n＝1能級，輻射的光子能量最大，ΔE＝－1.51 eV－(－13.6) eV＝12.09 eV，故B錯誤；從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射的光子能量最小，頻率最小，則波長最長，故C正確；如果發(fā)出的光子中只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則這種光子為能量最大的那種，即為從n＝3能級躍遷到n＝1能級發(fā)出的，故D正確。 5．(多選)钚的一種同位素Pu衰變時釋放巨大能量，其衰變方程為Pu→U＋He＋γ，則下列說法正確的是(　　) A．核燃料總是比結(jié)合能小的核 B．核反應(yīng)中γ光子的能量就是結(jié)合能 C.U核比Pu核更穩(wěn)定，說明U的結(jié)合能大 D．由于衰變時釋放巨大能量，所以Pu比U

6、的比結(jié)合能小 答案　AD 解析　比結(jié)合能小的核反應(yīng)生成比結(jié)合能大的核會釋放核能，故核燃料比結(jié)合能較小，A、D正確；反應(yīng)釋放的能量除了γ光子，還有其他粒子的動能，B錯誤；核越穩(wěn)定，比結(jié)合能越大，C錯誤。 6．(多選)關(guān)于衰變方程Th→Pa＋X＋ΔE(ΔE為釋放的核能，X為新生成的粒子)，已知Th的半衰期為1.2 min，則下列說法正確的是(　　) A．此反應(yīng)為β衰變 B.Pa核和Th核具有相同的質(zhì)量 C.Pa有143個中子 D．64 g的Th經(jīng)過6 min還有1 g Th尚未衰變 答案　AC 解析　根據(jù)衰變時質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可判斷出X為e，所以此反應(yīng)為β衰變，A正確；因為衰變

7、釋放出電子和核能，Pa核與Th核質(zhì)量不相同，B錯誤； Pa質(zhì)量數(shù)為234，質(zhì)子數(shù)為91，故中子數(shù)為234－91＝143，C正確；利用半衰期公式m余＝m原，可得m余＝2 g，則D錯誤。 7．目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放射出α、β、γ射線，這些射線會導(dǎo)致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列說法正確的是(　　) A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個氡原子核了 B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子

8、轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的 C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，α射線的穿透能力最強，電離能力最弱 D．發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4 答案　B 解析　半衰期遵循統(tǒng)計規(guī)律，對單個或極少數(shù)原子核是沒有意義的，A錯誤；根據(jù)β衰變實質(zhì)可知B正確；γ射線常常伴隨著α衰變和β衰變產(chǎn)生，三種射線中α射線的穿透能力最弱，電離能力最強，C錯誤；發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減小2，D錯誤。 8．用頻率為ν0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為ν1、ν2和ν3的三條譜線，且ν3＞ν2＞ν1，則(　　) A．ν0<ν1

9、 B．ν3＝ν2＋ν1 C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D.＝＋ 答案　B 解析　大量氫原子躍遷時只有三種頻率的光譜線，這說明是從n＝3能級向低能級躍遷，n＝3能級向n＝1能級躍遷時，hν3＝E3－E1；n＝3能級向n＝2能級躍遷時，hν1＝E3－E2；n＝2能級向n＝1能級躍遷時，hν2＝E2－E1；由以上三式可得hν3＝hν2＋hν1，解得ν3＝ν2＋ν1，所以B正確，D錯誤；再根據(jù)氫原子理論可知，入射光頻率ν0＝ν3，所以A、C錯誤。 9．人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法錯誤的是(　　

10、) A．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要放出能量 B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質(zhì)量虧損，要放出核能 C．已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強度，則逸出光電子的最大初動能增大 D．在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度 答案　C 解析　原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要放出能量，A正確；原子核A裂變成原子核B和C時會有質(zhì)量虧損，要放出核能，B正確；增強γ射線強度，而頻率不變，則逸出光電子的最大初動能不變，C錯誤；在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是利用它吸收中子的特性來控制核反應(yīng)速度，D正確。 - 4 -