高三物理一轮复习 第13章 波粒二象性 原子结构 原子核章末检测

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺习 第13章 波粒二象性 原子结构 原子核(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共13小题，每小题5分，共65分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1关于光的本性，下列说法中正确的是()A光电效应反映光的粒子性B光电子的最大初动能和照射光的频率成正比C光子的能量与光的频率成正比D光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子ACD光电效应反映光的粒子性，故A正确；根据光电效应方程EkmhW0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，故B错误；根据Eh，可知：光子的能量与光的频率成正比，故C正确；由爱因斯坦的光子说：光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子，故D正确2(2016富阳选考模拟)根据玻尔理论，以下说法正确的是()A电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C原子内电子的可能轨道是不连续的D原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差BCD根据玻尔理论，电子绕核运动有加速度，但并不向外辐射能量，也不会向外辐射电磁波，故选项A错误，选项B正确；玻尔理论中的第二条假设，就是电子绕核运动可能的轨道半径是量子化的，不连续的，选项C正确；原子在发生能级跃迁时，要放出或吸收一定频率的光子，光子能量取决于两个轨道的能量差，故选项D正确3下列光的波粒二象性的说法中，正确的是()A有的光是波，有的光是粒子B光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著C光的粒子性说明每个光子就像极小的小球体一样D光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波BD光既是波又是粒子，故A错误；光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著，选项B正确；光具有波动性，但不是经典理论中的波，光具有粒子性，也不是传统概念中的粒子，光与物质作用时，即发生能量交换时，不是连续进行的，而是“一份一份”进行的，表现出粒子性，光在空间的分布规律符合波动规律，表现出波动性，故选项C错误；光的波粒二象性学说是建立在麦克斯韦的光的电磁说和爱因斯坦的光子说的基础上，由光子说中提出的光子能量的计算公式Eh可知，反映粒子的特征的E与反映波动特征的相联系，进一步分析可知，当光子的能量比较小即频率较小，波长较大，波动性明显，粒子性不明显，反之，当光子的能量比较大，频率较大，波长较小，粒子性明显，波动性不明显，故选项D正确4光电效应实验中，下列表述正确的是()A光照时间越长光电流越大B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率才能产生光电子CD在光电效应中，若照射光的频率小于极限频率，无论光照时间多长，光照强度多大，都无光电流，当照射光的频率大于极限频率时，立刻有光电子产生，故A、B错误，D正确由eU0Ek，EkhW，可知U(hW)/e，即遏止电压与入射光频率有关，C正确5下列说法正确的是() 【导学号：81370439】A根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构B一个氢原子从n3的能级跃迁到n2的能级，该氢原子吸收光子，能量增加C铀(U)经过多次、衰变形成稳定的铅(Pb)的过程中，有6个中子转变成质子D机场、车站等地进行安全检查时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了射线较强的穿透能力C卢瑟福提出原子的核式结构的实验依据是粒子散射实验，A错误；氢原子从n3能级跃迁到n2能级，氢原子要放出光子，能量减小，B错误；机场、车站等地进行安全检查，利用的是X射线的穿透本领，D错误6氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能极k跃迁到能级m，则()A吸收光子的能量为h1h2B辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为h2h1D由题意可知：EmEnh1，EkEnh2.因为紫光的频率大于红光的频率，所以21，即k能级的能量大于m能级的能量，氢原子从能级k跃迁到能级m时向外辐射能量，其值为EkEmh2h1，故只有D项正确7. (多选)如图1所示给出了氢原子的6种可能的跃迁，则它们发出的光()图1Aa的波长最长Bd的波长最长Cf的光子比d的光子能量大Da的频率最小ACD由玻尔理论知，原子跃迁时，hE，从能级图知Ea最小，a的波长最长，频率最小，则B错误，A、D正确；hdEd()E1E1，hfEf()E1E1，因此，f的光子的能量比d的光子的能量大，C正确8以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是()A太阳内部发生的核反应是热核反应B一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小C按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大D原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子AC太阳内部发生的核反应是热核反应，A正确；一束光照射到金属表面不能发生光电效应，是因为光的频率小于金属的截止频率，与光强无关，B错误；按照玻尔理论，C正确；原子核发生一次衰变，是核内一个中子转变为一个质子时，放出一个电子，D错误9太阳内部持续不断地发生着4个质子(H)聚变为1个氦核(He)的热核反应，核反应方程是4HHe2X，这个核反应释放出大量核能已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c.下列说法中正确的是() 【导学号：81370440】A方程中的X表示中子(n)B方程中的X表示电子(e)C这个核反应中质量亏损m4m1m2D这个核反应中释放的核能E(4m1m22m3)c2D由核质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为e，A、B错；质量亏损为m4m1m22m3，释放的核能为Emc2(4m1m22m3)c2，C错，D对10放射性元素Th的衰变方程为ThPaX，下列表述正确的是()AX是由Th原子释放的核外电子B该衰变是衰变C加压或加温不能改变其衰变的快慢DTh发生衰变时原子核要吸收能量BC根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为1，质量数为0，则X为电子，该衰变为衰变，衰变的本质是其中的一个中子变成一个质子和一个电子，故A错误，B正确；衰变的快慢与温度压强无关，由原子核内部因素决定，故C正确；衰变时原子核会放出热量故D错误11(2017奉化市联考)如图2所示为氢原子能级图，A、B、C分别表示电子三种不同能级跃迁时放出的光子，其中()图2A频率最大的是BB波长最长的是CC频率最大的是AD波长最长的是BAB根据hE和c可知，E大，频率就大，波长就小，选项A、B正确12如下的说法中，正确的是()A.HHHen是轻核聚变反应B衰变说明了原子核中有电子C光电效应说明了光具有粒子性D射线可用来消除静电ACHHHen是轻核聚变反应，太阳辐射能量来自于轻核的聚变，故A正确；衰变是中子转变成质子而放出的电子，故B错误；光电效应说明了光具有粒子性，故C正确；射线是高能光子，即高能电磁波，它是不带电的，所以射线的电离作用很弱，故D错误13用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是() 【导学号：81370441】图3A增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小Ba光照射金属板时验电器的金属小球带负电Ca光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D若a光是氢原子从n4的能级向n1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n5的能级向n2的能级跃迁时产生的CD增大a光的强度，从金属板中打出的光电子数增多，验电器带电荷量增大，指针偏角一定增大，A错误a光照射到金属板时发生光电效应现象，从金属板中打出电子，金属板带正电，因此，验电器的金属小球带正电，B错误发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，因此a光的频率大于b光的频率，a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，C正确氢原子从n4的能级向n1的能级跃迁时产生的光子能量大于氢原子从n5的能级向n2的能级跃迁时产生的光子能量，D正确二、非选择题(本题共4小题，共35分)14(6分)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，U是核电站常用的核燃料.U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分，并产生_个中子要使链式反应发生，裂变物质的体积要_(选填“大于”或“小于”)它的临界体积【解析】由质量数和电荷数守恒可知：UnBaKr3n，可见产生了3个中子，链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积【答案】3大于15(10分)(2017台州市联考)现有五个核反应：A.HHHenB.UnXSr2nC.NaMgeD.RaRnHeE.HeBenC(1)_是发现中子的核反应方程，_是研究原子弹和氢弹的基本核反应方程(2)求B项中X的质量数和中子数(3)判断以上五个核反应的反应类型【解析】(1)E是查德威克发现中子的核反应方程，A是氢弹的核反应方程，B是原子弹的核反应方程(2)由电荷数守恒和质量数守恒可以判定X的质量数为140，电荷数为54，所以中子数为1405486.(3)衰变是原子核自发地放出粒子或粒子的反应，C是衰变，D是衰变，E是人工控制的原子核的变化，属人工转变，裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的反应，B是裂变，聚变是几个轻核结合成较大质量的核的反应，A是聚变【答案】(1)EB、A(2)质量数为140，中子数为86(3)见解析16(9分)三个粒子结合成一个碳C，已知碳原子的质量为12.000 0 u，氦原子质量为4.002 6 u.(1)写出核反应方程；(2)这个核反应放出的能量是多少焦？(3)这个能量合多少MeV? 【导学号：81370442】【解析】(1)3HeCE.(2)m34.002 6 u12.000 0u0.007 8 u，m0.007 81.661027 kg12.9481030 kg，Emc21.1651012 J.(3)E eV7.29106 eV7.29 MeV.【答案】(1)3HeCE(2)1.1651012 J(3)7.29 MeV17(10分)在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图4所示)，今测得两个相切圆半径之比r1r2441.求：图4(1)这个原子核原来所含的质子数是多少？(2)图中哪一个圆是粒子的径迹？(说明理由)【解析】(1)设衰变后粒子的电荷量为q12e，新生核的电荷量为q2，它们的质量分别为m1和m2，衰变后的速度分