2019-2020年高考物理 6年高考母題精解精析專(zhuān)題15 原子結(jié)構(gòu)與原子核.doc
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2019-2020年高考物理 6年高考母題精解精析專(zhuān)題15 原子結(jié)構(gòu)與原子核 【xx高考】 (xx?重慶)以下是物理學(xué)史上3個(gè)著名的核反應(yīng)方程:x+37Li―→2y,y+ 714N―→x+ 817O,y+49Be―→z+ 612C.x、y和z是3種不同的粒子,其中z是( ) A.α粒子 B.質(zhì)子 C.中子 D.電子 (xx上海)1.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用單色光照時(shí)某種金屬表面,有光電子逸出,則光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的 ( ) (A)頻率 (B)強(qiáng)度 (C)照射時(shí)間 (D)光子數(shù)目 【答案】A 【解析】根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程:,光電子的最大初動(dòng)能只與入射光的頻率在關(guān),與其它無(wú)關(guān),選項(xiàng)A正確。 【考點(diǎn)定位】光電效應(yīng)、光的本性 (xx上海)2.下圖為紅光或紫光通過(guò)雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣,則 ( ) (A)甲為紫光的干涉圖樣 (B)乙為紫光的干涉圖樣 (C)丙為紅光的干涉圖樣 (D)丁為紅光的干涉圖樣 (xx上海)3.與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是 ( ) (A)電離現(xiàn)象 (B)光電效應(yīng)現(xiàn)象 (C)天然放射現(xiàn)象 (D)α粒子散射現(xiàn)象 (xx上海)4.根據(jù)愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”可知 ( ) (A)“光子說(shuō)”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說(shuō)” (B)光的波長(zhǎng)越大,光子的能量越小 (C)一束單色光的能量可以連續(xù)變化 (D)只有光子數(shù)很多時(shí),光才具有粒子性 (xx上海)9.某種元素具有多種同位素,反映這些同位素的質(zhì)量數(shù)A與中子數(shù)N關(guān)系的是圖( ) 【答案】B 【解析】某種元素中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)基本相當(dāng),質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和,因此當(dāng)中子數(shù)N增多時(shí),質(zhì)量數(shù)A也會(huì)增大,因此A、D兩個(gè)選項(xiàng)不對(duì),只能從B、C兩個(gè)選項(xiàng)中選,又因?yàn)闅湓又兄挥幸粋€(gè)質(zhì)子,無(wú)中子,也就是中子數(shù)N為零時(shí),質(zhì)量數(shù)A不為零,因此只有B正確 【考點(diǎn)定位】原子物理 (xx上海)5.在軋制鋼板時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)地監(jiān)測(cè)鋼板厚度,其檢測(cè)裝置由放射源、探測(cè)器等構(gòu)成,如圖所示。該裝置中探測(cè)器接收到的是 ( ) (A)x射線 (B)α射線 (C)射線 (D)γ射線 【答案】D 【解析】首先,放射源放出的是α射線、射線 、γ射線,無(wú)x射線,A不對(duì),另外α射線穿透本領(lǐng)最弱,一張紙就能擋住,而射線穿透本領(lǐng)較強(qiáng)能穿透幾毫米厚的鋁板,γ射線穿透本領(lǐng)最強(qiáng)可以穿透幾厘米厚的鉛板,而要穿過(guò)軋制鋼板只能是γ射線,因此D正確 【考點(diǎn)定位】原子物理 (xx廣東)18.能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的途徑之一,下列釋放核能的反應(yīng)方程,表述正確的有 ( ) A. 是核聚變反應(yīng) B. 是β衰變 C. 是核裂變反應(yīng) D.是α衰變 (xx山東)38.(8分)【物理—物理3-5】(1)氫原子第能級(jí)的能量為,其中為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí),發(fā)出光子的頻率為;若氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài),發(fā)出光子的頻率為,則 。 (2)光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C,質(zhì)量分別為、,開(kāi)始時(shí)B、C均靜止,A以初速度向右運(yùn)動(dòng),A與B相撞后分開(kāi),B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,此后A與B間的距離保持不變。求B與C碰撞前B的速度大小。 19.模塊3-5試題(12分) (1)(xx海南)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí),關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek,下列說(shuō)法正確的是 A.對(duì)于同種金屬,Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān) B.對(duì)于同種金屬,Ek與照射光的波長(zhǎng)成反比 C.對(duì)于同種金屬,Ek與光照射的時(shí)間成正比 D.對(duì)于同種金屬,Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系 E.對(duì)于不同種金屬,若照射光頻率不變,Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系 【答案】ADE 【解析】根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律,對(duì)于同種金屬,Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),Ek與光照射的時(shí)間無(wú)關(guān),Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系,Ek與照射光的波長(zhǎng)有關(guān),但不是成反比,選項(xiàng)AD正確BC錯(cuò)誤;對(duì)于不同種金屬,若照射光頻率不變,根據(jù)光電效應(yīng)方程,Ek=hv-W,Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系,選項(xiàng)E正確。 【考點(diǎn)定位】此題考查光電效應(yīng)及其相關(guān)知識(shí)。 (2)(xx海南)一靜止的U核經(jīng)α衰變成為T(mén)h核,釋放出的總動(dòng)能為4.27MeV。問(wèn)此衰變后Th核的動(dòng)能為多少M(fèi)eV(保留1位有效數(shù)字)? (xx福建)29、【原題】[物理-選修3-5](本題共有兩小題,每小題6分,共12分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) (1)關(guān)于近代物理,下列說(shuō)法正確的是________。(填選項(xiàng)前的字母) A.射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子 B.核聚變反應(yīng)方程表示質(zhì)子 C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比 D.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域,其理論能夠解釋氦原子光譜的特征 (2)如圖,質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率V0 向右勻速行駛,一質(zhì)量為m的救生員站在船尾,相對(duì)小船靜止。若救生員以相對(duì)水面速率v水平向左躍入水中,則救生員躍出后小船的速率為_(kāi)_____。(填選項(xiàng)前的字母) (xx天津)1. 下列說(shuō)法正確的是 A.采用物理或化學(xué)方法可以有效地改變放射性元素的半衰期 B.由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會(huì)放出光子 C.從高空對(duì)地面進(jìn)行遙感攝影是利用紫外線良好的穿透能力 D.原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量 【答案】:B 【解析】:放射性元素的半衰期是由原子核決定的,溫度、壓強(qiáng)、是否與其他元素化合都不能改變?cè)雍?,因此采用物理或化學(xué)方法不能改變半衰期,A錯(cuò)誤。由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),能量減少,會(huì)放出光子,B正確。從高空對(duì)地面進(jìn)行遙感攝影是利用紅外線良好的穿透能力,C錯(cuò)誤。核子結(jié)合成原子核時(shí),質(zhì)量虧損,因此原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量,D錯(cuò)誤。 【考點(diǎn)定位】本題考查半衰期,玻爾氫原子模型、能級(jí)躍遷,紅外線、紫外線的性質(zhì)及應(yīng)用,質(zhì)量虧損。 (xx四川)17.如圖為氫原子能級(jí)示意圖的一部分,則氫原子 A.從n = 4能級(jí)躍遷到n = 3能級(jí)比從n = 3能級(jí)躍遷到n = 2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng) B.從n = 5能級(jí)躍遷到n = 1能級(jí)比從n = 5能級(jí)躍遷到n = 4能級(jí)輻射出電磁波的速度大 C.處于不同能級(jí)時(shí),核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的 D.從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),氫原子核一定向外放出能量 (xx北京)20. “約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩端加恒定電壓U,則它會(huì)輻射頻率為v的電磁波,且與U成正比,即v = kU。已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象為機(jī)理,但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法,在下列選項(xiàng)中,推理判斷比例系數(shù)k的值可能為 A. B. C.2eh D. (xx北京)13. 一個(gè)氫原子從n = 3能級(jí)躍遷到n = 2能級(jí),該氫原子 A.放出光子,能量增加 B.放出光子,能量減少 C.吸收光子,能量增加D.吸收光子,能量增加 (xx江蘇)C. [選修3-5](12 分) (1)如圖所示是某原子的能級(jí)圖,a、b、c 為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光. 在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中,譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大,則正確的是 _______ (2)一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個(gè)氘核,其核反應(yīng)方程式為 _____________. 該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為 _____________. (3)A、B 兩種光子的能量之比為2 :1,它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),且所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能分別為EA 、EB . 求A、B 兩種光子的動(dòng)量之比和該金屬的逸出功. (xx全國(guó)新課標(biāo)卷)35.[物理——選修3-5](15分) (1)(6分)氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量,該反應(yīng)方程為:,式中x是某種粒子。已知:、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u;1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知,粒子x是__________,該反應(yīng)釋放出的能量為_(kāi)________ MeV(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) (2)(9分)如圖,小球a、b用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O。讓球a靜止下垂,將球b向右拉起,使細(xì)線水平。從靜止釋放球b,兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng),此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為60。忽略空氣阻力,求 (i)兩球a、b的質(zhì)量之比; (ii)兩球在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動(dòng)能之比。 【考點(diǎn)定位】本考點(diǎn)主要考查核聚變、動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒、能量守恒 (xx上海)21.發(fā)生一次β衰變后變?yōu)镹i核,其衰變方程為_(kāi)_______________________;在該衰變過(guò)程中還發(fā)出頻率為ν1、ν2的兩個(gè)光子,其總能量為_(kāi)____________________。 【答案】CoNi+e,h(n1+n2), 【解析】衰變方程滿(mǎn)足質(zhì)量數(shù)守恒和電量數(shù)守恒;根據(jù)光子的能量E= hn,可知兩個(gè)光子總能量為h(n1+n2) 【考點(diǎn)定位】原子物理 【xx高考】 19(xx海南).模塊3-5試題(12分) (1)(4分)xx年3月11日,日本發(fā)生九級(jí)大地震,造成福島核電站的核泄漏事故。在泄露的污染物中含有131I和137Cs兩種放射性核素,它們通過(guò)一系列衰變產(chǎn)生對(duì)人體有危害的輻射。在下列四個(gè)式子中,有兩個(gè)能分別反映131I和137Cs衰變過(guò)程,它們分別是_______和__________(填入正確選項(xiàng)前的字母)。131I和137Cs原子核中的中子數(shù)分別是________和_______. A.X1→ B.X2→ C.X3→ D.X4→ 解析:由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可以得出正確選項(xiàng) B C 78 82 (2)(8分)一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上,其截面如圖所示。圖中ab為粗糙的水平面,長(zhǎng)度為L(zhǎng);bc為一光滑斜面,斜面和水平面通過(guò)與ab和bc均相切的長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧連接。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng),④ 由②③④得: 35(xx全國(guó)理綜).【物理——選修3-5】 (1)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中,某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為,該金屬的逸出功為_(kāi)_____。若用波長(zhǎng)為(<0)單色光做實(shí)驗(yàn),則其截止電壓為_(kāi)_____。已知電子的電荷量,真空中的光速和布朗克常量分別為e,c和h (2)如圖,ABC三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m。置于光滑的水平面上,BC之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的兩端與木塊接觸可不固連,將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把BC緊連,使彈簧不能伸展,以至于BC可視為一個(gè)整體,現(xiàn)A以初速沿BC的連線方向朝B運(yùn)動(dòng),與B相碰并粘合在一起,以后細(xì)線突然斷開(kāi),彈簧伸展,從而使C與A,B分離,已知C離開(kāi)彈簧后的速度恰為,求彈簧釋放的勢(shì)能。 1(xx天津).下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是 A.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) B.倫琴射線的發(fā)現(xiàn) C.α粒子散射實(shí)驗(yàn) D.氫原子光譜的發(fā)現(xiàn) 11. (xx山東)(8分)【物理-物理3-5】 ① 碘131核 不穩(wěn)定,會(huì)發(fā)生β衰變,其半衰變期為8天。 ?碘131核的衰變方程:(衰變后的元素用X表示)。 ?經(jīng)過(guò)________天 75%的碘131核發(fā)生了衰變。 ② 如圖所示,甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m,兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動(dòng),速度分別為2、。為避免兩船相撞,乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋出甲船,甲船上的人將貨物接住,求拋出貨物的最小速度。(不計(jì)水的阻力) 解析: 2(xx上海).盧瑟福利用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu),正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是 答案:D 3(xx上海).用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng),可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是 (A)改用頻率更小的紫外線照射 (B)改用X射線照射 (C)改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射 (D)延長(zhǎng)原紫外線的照射時(shí)間 答案:B 17(xx上海).用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),隨著時(shí)間的增加,在屏上先后出現(xiàn)如圖(a)、(b)、(c)所示的圖像,則 13(201北京).表示放射性元素碘131()衰變的方程是 A. B. C. D. 答案:B 21(xx北京)(2)如圖2,用"碰撞實(shí)驗(yàn)器"可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過(guò)僅測(cè)量______ (填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問(wèn)題。 ① 小球開(kāi)始釋放高度h B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程 圖2中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程O(píng)P。 然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù)。接下來(lái)要完成的必要步驟是_________。(填選項(xiàng)前的符號(hào)) A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量ml、m2 B.測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度h C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N E.測(cè)量平拋射程O(píng)M,ON 若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為_(kāi)________ (用中測(cè)量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式為_(kāi)__________ (用中測(cè)量的量表示)。 經(jīng)測(cè)定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖3所示。碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1,則p1:p1=____ :11;若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2,則p1: p2=11:_______。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,碰撞前、后總動(dòng)量的比值為_(kāi)___________。 有同學(xué)認(rèn)為,在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大。請(qǐng)你用中已知的數(shù)據(jù),分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程O(píng)N的最大值為_(kāi)_______cm。 18(201廣東).光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,下列表述正確的是 【xx高考】 1.xx重慶19氫原子分能級(jí)示意圖如題19所示,不同色光的光子能量如下表所示。 色光 赤 橙 黃 綠 藍(lán)—靛 紫 光子能量范圍(eV) 1.61~2.00 2.00~2.07 2.07~2.14 2.14~2.53 2.53~2.76 2.76~3.10 處于某激發(fā)態(tài)的氫原子,發(fā)射的光的譜線在可見(jiàn)光范圍內(nèi)僅有2條,其顏色分別為 1. 紅、藍(lán)靛 2. 黃、綠 3. 紅、紫 4. 藍(lán)靛、紫 【答案】A 【解析】如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級(jí),能夠發(fā)出10.2 eV的光子,不屬于可見(jiàn)光;如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級(jí),能夠發(fā)出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三種光子,只有1.89 eV屬于可見(jiàn)光;如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第四能級(jí),能夠發(fā)出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六種光子,1.89 eV和2.55 eV屬于可見(jiàn)光,1.89 eV的光子為紅光,2.55 eV的光子為藍(lán)—靛,A正確。 2.xx全國(guó)卷Ⅰ14原子核經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍?,繼而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍耍俳?jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍?。放射性衰變①、②和③依次? A.α衰變、β衰變和β衰變 B.β衰變、β衰變和α衰變 C.β衰變、α衰變和β衰變 D.α衰變、β衰變和α衰變 3. xx天津2下列關(guān)于原子和原子核的說(shuō)法正確的是 A.β衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分 B.波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化 C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短 D.比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固 答案:B 4. xx天津8用同一光管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng),得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖。則這兩種光 5. xx全國(guó)卷Ⅱ14原子核與氘核反應(yīng)生成一個(gè)α粒子和一個(gè)質(zhì)子。由此可知 A.A=2,Z=1 B. A=2,Z=2 C. A=3,Z=3 D. A=3,Z=2 【答案】D 【解析】,應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒,解得,答案D。 【命題意圖與考點(diǎn)定位】主要考查根據(jù)原子核的聚變反應(yīng)方程,應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒分析解決。7.xx上海物理1盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,這一模型建立的基礎(chǔ)是 (A)粒子的散射實(shí)驗(yàn) (B)對(duì)陰極射線的研究 (C) 天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) (D)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 答案:A 解析:盧瑟福根據(jù)α粒子的散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了院子的核式結(jié)構(gòu)模型:原子核聚集了院子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量,電子在核外繞核運(yùn)轉(zhuǎn)。 本題考查原子的核式結(jié)構(gòu)的建立。 8. xx上海物理4現(xiàn)已建成的核電站的能量來(lái)自于 (A)天然放射性元素衰變放出的能量 (B)人工放射性同位素放出的的能量 (C)重核裂變放出的能量 (D)化學(xué)反應(yīng)放出的能量 【解析】C 本題考查原子核反應(yīng)。難度:易。 9. xx上海物理4某放射性元素經(jīng)過(guò)11.4天有的原子核發(fā)生了衰變,該元素的半衰期為 (A)11.4天 (B)7.6天 (C)5. 7天 (D)3.8天 10.xx福建29(1)測(cè)年法是利用衰變規(guī)律對(duì)古生物進(jìn)行年代測(cè)定的方法。若以橫坐標(biāo)t表示時(shí)間,縱坐標(biāo)m表示任意時(shí)刻的質(zhì)量,為t=0時(shí)的質(zhì)量。下面四幅圖中能正確反映衰變規(guī)律的是 。(填選項(xiàng)前的字母) 答案:C 11.xx江蘇物理12(C)(1)研究光電效應(yīng)電路如圖所示,用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收,在電路中形成光電流。下列光電流I與A\K之間的電壓的關(guān)系圖象中,正確的是 . (2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過(guò)程中,其動(dòng)量的大小___▲____(選填“增大、“減小”或“不變”), 原因是___▲____。 (3)已知?dú)湓犹幵诘谝弧⒌诙ぐl(fā)態(tài)的能級(jí)分別為-3.4eV和-1.51eV, 金屬鈉的截止頻率為Hz, 普朗克常量h=Js.請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷,氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過(guò)程中發(fā)出的光照射金屬鈉板, 能否發(fā)生光電效應(yīng)。 答案: 12. xx新課標(biāo)34(1)用頻率為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(cè)到頻率分別為的三條譜線,且,則_______.(填入正確選項(xiàng)前的字母) A、 B、 C、 D、 13.xx海南物理19(1)能量為的光子照射基態(tài)氫原子,剛好可使該原子中的電子成為自由電子.這一能 稱(chēng)為氫的電離能.現(xiàn)用一頻率為的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電子,該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為_(kāi)______________(用光子頻率、電子質(zhì)量、氫原子的電離能和普朗克常量表示)。 (2) 在核反應(yīng)堆中,常用減速劑使快中子減速.假設(shè)減速劑的原子核質(zhì)量是中子的倍.中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正碰.設(shè)每次碰撞前原子核可認(rèn)為是靜止的,求次碰撞后中子速率與原速率之比. 【xx高考】 一、選擇題 1.(09全國(guó)卷Ⅰ16) 氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長(zhǎng)的激光,其中兩種波長(zhǎng)分別為=0.6328m,=3.39m,已知波長(zhǎng)為的激光是氖原子在能級(jí)間隔為=1.96eV的兩個(gè)能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的。用表示產(chǎn)生波長(zhǎng)為的激光所對(duì)應(yīng)的躍遷的能級(jí)間隔,則的近似值為 ( D ) A.10.50eV B.0.98eV C.0.53eV D.0.36eV 解析:本題考查波爾的原子躍遷理論.根據(jù),可知當(dāng)當(dāng)時(shí),連立可知。 2.(09全國(guó)卷Ⅱ18)氫原子的部分能級(jí)如圖所示。已知可見(jiàn)光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推知, 氫原子 ( AD ) A. 從高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)了出的光的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的短 B. 從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見(jiàn)光 C. 從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見(jiàn)光的高 D. 從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見(jiàn)光 解析:本題考查玻爾的原理理論. 從高能級(jí)向n=1的能級(jí)躍遷的過(guò)程中輻射出的最小光子能量為9.20ev,不在1.62eV到3.11eV之間,A正確.已知可見(jiàn)光子能量在1.62eV到3.11eV之間從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的能量3.40ev,B錯(cuò). 從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率只有能量大于3.11ev的光的頻率才比可見(jiàn)光高,C錯(cuò).從n=3到n=2的過(guò)程中釋放的光的能量等于1.89ev介于1.62到3.11之間,所以是可見(jiàn)光D對(duì)。 3.(09北京14)下列現(xiàn)象中,與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是 ( B ) A.粒子散射現(xiàn)象 B.天然放射現(xiàn)象 C.光電效應(yīng)現(xiàn)象 D.原子發(fā)光現(xiàn)象 4.(09上海物理1)放射性元素衰變時(shí)放出三種射線,按穿透能力由強(qiáng)到弱的排列順序是 ( B ) A.a(chǎn)射線,b射線,g射線 B.g射線,b射線,a射線, C.g射線,a射線,b射線 D.b射線,a射線,g射線 6.(09安徽14)原子核聚變可望給人類(lèi)未來(lái)提供豐富的潔凈能源。當(dāng)氖等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí),氖核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生,放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為 ,由平衡條件可知 ( B ) A. k=1, d=4 B. k=2, d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3 解析:由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,分別有,,解得k=2,d=2。正確選項(xiàng)為B。 7.(09天津6)下列說(shuō)法正確的是 ( BD )A.是衰變方程 B.是核聚變反應(yīng)方程 C.是核裂變反應(yīng)方程 D.是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程 解析:A選項(xiàng)中在質(zhì)子的轟擊下發(fā)生的核反應(yīng),屬于人工轉(zhuǎn)變,A錯(cuò);C選項(xiàng)是α衰變,不是裂變,C錯(cuò)。 8.(09重慶16)某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論,其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為++,++X+。方程式中1、表示釋放的能量,相關(guān)的原子核質(zhì)量見(jiàn)下表: ( B ) A X是, B. X是, C, X是, D. X是, 9.(09四川18)氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示,大量氫原子從n=4的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a,從n=3的能級(jí)向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b,則 ( C ) A.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出射線 B.氫原子從n=4的能級(jí)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線 C.在水中傳播時(shí),a光較b光的速度小 D.氫原子在n=2的能級(jí)時(shí)可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離 11.(09浙江自選模塊13) “物理1-2”模塊(2)科學(xué)家經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在粒子(氦核),p(質(zhì)子)及n(中子)這3種粒子中,中子的穿透能力最強(qiáng),質(zhì)子次之,粒子最弱。某同學(xué)對(duì)影響粒子穿透能力的因素提出了如下假設(shè),合理的假設(shè)是 ( ABC ) A.穿透能力一定與粒子是否帶電有關(guān) B.穿透能力可能與粒子質(zhì)量大小有關(guān) C.穿透能力一定與粒子所帶電荷量有關(guān) D.穿透能力一定與質(zhì)量大小無(wú)關(guān),與粒子是否帶電和所帶電荷量有關(guān) 13.(09江蘇卷物理12.C)在衰變中常伴有一種稱(chēng)為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別,因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年,萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),利用中微子與水中的核反應(yīng),間接地證實(shí)了中微子的存在。 (1)中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng),產(chǎn)生中子()和正電子(),即中微子+→+,可以判定,中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是 。(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母) (A)0和0 (B)0和1 (C)1和 0 (D)1和1 (2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子(),即+2。已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.110-31㎏,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為 J。正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子,原因是 。 (3)試通過(guò)分析比較,具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小。 14.(09山東物理38) (1)歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng),是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X,生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.(1MeV=1.6-13J) ①上述核反應(yīng)方程為_(kāi)__________。 ②質(zhì)量虧損為_(kāi)______________kg。 解析:(1)或,。 考點(diǎn):原子核 15.(09海南物理19) (II)钚的放射性同位素靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)和粒子,而鈾核激發(fā)態(tài)立即衰變?yōu)殁櫤?,并放出能量為的光子。已知:、和粒子的質(zhì)量分別為、和 (1)寫(xiě)出衰變方程; (2)已知衰變放出的光子的動(dòng)量可忽略,球粒子的動(dòng)能。 【xx高考】 一、選擇題 1.(xx上海物理3A)1991年盧瑟福依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中α粒子發(fā)生了 (選填“大”或“小”)角度散射現(xiàn)象,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型.若用動(dòng)能為1 MeV的α粒子轟擊金箔,則其速度約為 m/s.(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.671027 kg,1 MeV=1106 eV) 答案:3A.大,6.9106 2.(xx北京理綜14)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核,同時(shí)輻射一個(gè)r光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說(shuō)法正確的是 ( B ) A.核反應(yīng)方程是 B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△m= m 1+m2-m3 C.輻射出的r光子的能量E=(m3-m1-m2)c D.r光子的波長(zhǎng) 3.(xx全國(guó)I理綜18)三個(gè)原子核X、Y、Z,X核放出一個(gè)正電子后變?yōu)閅核,Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后 生成Z 核并放出一個(gè)氦核(42He),則下面說(shuō)法正確的是 ( CD ) A.X核比Z核多一個(gè)質(zhì)子 B.X核比Z核少一個(gè)中子 C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3 D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍 5.(xx四川理綜15)下列說(shuō)法正確的是 ( A ) A.γ射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) B.β射線比α射線更容易使氣體電離 C.太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)源于重核裂變 D.核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來(lái)自輕核聚變 6.(xx上海物理6)在下列4個(gè)核反應(yīng)方程中,x表示質(zhì)子的是 A. B. C. D. 7.(xx廣東物理6)有關(guān)氫原子光譜的說(shuō)法正確的是 ( BC ) A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜 B.氫原子光譜說(shuō)明氫原子只發(fā)出特點(diǎn)頻率的光 C.氫原子光譜說(shuō)明氫原子能級(jí)是分立的 D.氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān) 8.(xx廣東物理2)鋁箔被α粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應(yīng):.下列 判斷正確的是 ( BD ) A.是質(zhì)子 B.是中子 C.X是的同位素 D.X是的同位素 10.(xx重慶理綜14)放射性同位素針232經(jīng)αβ衰變會(huì)生成氧,其衰變方程為T(mén)hRn+xα+yβ, 其中 ( D ) A.x=1,y=3 B.x=2,y=3 C.x=3,y=1 D.x=3,y=2 解析:本題考查放射性元素衰變的有關(guān)知識(shí),本題為較容易的題目。由衰變方程: ,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得:232=220+4x,90=86+2x-y可解得:x=3、 y=2。 11.(xx重慶理綜17)下列與能量有關(guān)的說(shuō)法正確的是 ( B ) A.衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大,動(dòng)能越大 B.從同種金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨照射光波長(zhǎng)的減小而增大 C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間內(nèi)動(dòng)能的增量相同 D.在靜電場(chǎng)中,電場(chǎng)線越密的地方正電荷的電勢(shì)能一定越高 二、非選擇題 15.(xx寧夏理綜1)天然放射性元素Pu經(jīng)過(guò) 次a衰變和 次b衰變,最后變成鉛的同位素 。(填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種) 答案:8 4 16.(xx山東理綜1)在氫原子光譜中,電子從較高能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)發(fā)出的譜線屬于巴耳末線系。若一群氫原于自發(fā)躍遷時(shí)發(fā)出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系,則這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)最多可發(fā)出____________條不同頻率的譜線。 答案:6 17.(xx江蘇物理C) (選修模塊3—5) (1)下列實(shí)驗(yàn)中,深入地揭示了光的粒子性一面的有 ?。? (2)場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有兩小球A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,電量分別為q1、 q2.A、B 兩球由靜止釋放,重力加速度為g,則小球A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式為 ?。? (3)約里奧居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時(shí)放出另一種粒子,這種粒子是 ?。堑耐凰?,被廣泛 應(yīng) 用于生物示蹤技術(shù).1mg隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)估算4 mg 的經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25 mg? . 答案:(1)AB (2)E(q1+q2)=(m1+m2)g (3)正電子;t=56 天(54~58天都算對(duì)) 18.(xx上海物理3A)1911年盧瑟福依據(jù)a粒子散射實(shí)驗(yàn)中a粒子發(fā)生了___________(選填“大”或“小”)角度散射現(xiàn)象,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。若用動(dòng)能為1 MeV的a粒子轟擊金箔,其速度約為_(kāi)____________m/s。(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.6710-27 kg,1 MeV=1 19.(xx上海物理2B)放射性元素的原子核在a衰變或b衰變生成新原子核時(shí),往往會(huì)同時(shí)伴隨著___________輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T(mén)1和T2,t=T1T2時(shí)間后測(cè)得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等,那么它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)量之比mA:mB=_________。 答案 γ 2T2 2T1 解析:放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí),往往以γ光子的形式釋放能量,即伴隨γ輻 射;根據(jù)半衰期的定義,經(jīng)過(guò)t=T1T2時(shí)間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同,則 = ,故mA:mB= 2T2 : 2T1 20.(xx上海物理6)在下列4個(gè)核反應(yīng)方程中,x表示質(zhì)子的是 ( C ) (A) (B) (C) (D) 解析:由核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,可得各個(gè)選項(xiàng)中的x分別為正電子、α粒子、質(zhì)子、中子。 22.(xx寧夏理綜33)(1)天然放射性元素Pu經(jīng)過(guò) 次a衰變和 次b衰變,最后變成鉛的同位素 。(填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種) 答案 (1)8 4 23.(xx海南物理5)質(zhì)子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的.兩個(gè)強(qiáng)作用電荷相反(類(lèi)似于正負(fù)電荷)的夸克在距離很近時(shí)幾乎沒(méi)有相互作用(稱(chēng)為“漸近自由”);在距離較遠(yuǎn)時(shí),它們之間就會(huì)出現(xiàn)很強(qiáng)的引力(導(dǎo)致所謂“夸克禁閉”).作為一個(gè)簡(jiǎn)單的模型,設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系為: 式中F0為大于零的常量,負(fù)號(hào)表示引力.用U表示夸克間的勢(shì)能,令U0=F0(r2—r1),取無(wú)窮遠(yuǎn)為勢(shì)能零點(diǎn).下列U-r圖示中正確的是 ( B ) D U O -U0 r r1 r2 A U O -U0 r r1 r2 B U O -U0 r r1 r2 C U O U0 r r1 r2 24.(xx海南物理8)⑴設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍.則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的 倍,粒子運(yùn)動(dòng)速度是光速的 倍。 答案 ⑴k; 25.(xx海南物理19)⑴某考古隊(duì)發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨.考古專(zhuān)家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代.已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4,的半衰期為5730年.該生物死亡時(shí)距今約 年. 答案 ⑴1.1104 (11460或1.0104~1.2104均可) 解析:該核剩下1/4,說(shuō)明正好經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期時(shí)間,故該生物死亡時(shí)距今約25730年=11460年。 【xx高考】 (上海)6.U衰變?yōu)镽n要經(jīng)過(guò)m次a衰變和n次b衰變,則m,n分別為( ) (A)2,4。 (B)4,2。 (C)4,6。 (D)16,6。 (廣東)2、如圖所示為氫原子的四個(gè)能級(jí),其中E1為基態(tài)。若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2,氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3,則下列說(shuō)法中正確的是: A、原子A可能輻射出3種頻率的光子 (海南)19.模塊3-5試題 ?。ǎ保湓拥趎能級(jí)的能量為,其中E1是基態(tài)能量,而n=1,2,…。若一氫原子發(fā)射能量為的光子后處于比基態(tài)能量高出的激發(fā)態(tài),則氫原子發(fā)射光子前后分別處于第幾能級(jí)? (2)一速度為v的高速α粒子()與同方向運(yùn)動(dòng)的氖核()發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度(不計(jì)相對(duì)論修正)。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 2019-2020年高考物理 6年高考母題精解精析專(zhuān)題15 原子結(jié)構(gòu)與原子核 2019 2020 年高 物理 考母題精解精析 專(zhuān)題 15 原子結(jié)構(gòu) 原子核
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