（绝杀）高考物理 模拟+权威预测 专题十九波粒二象性 原子结构和原子核.doc

【绝杀2013】2013届高考物理模拟+权威预测：专题十九波粒二象性 原子结构和原子核【模拟演练】1.(2012银川模拟)如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光下列说法正确的是( )a.由n4能级跃迁到n1能级产生的光子能量最大b.由n2能级跃迁到n1能级产生的光子频率最小c.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光d.用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 ev 的金属铂能发生光电效应2.(2012昌平模拟)北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为13153i13154xe+y根据有关放射性知识，下列说法正确的是( )a.y粒子为粒子b.13153i的半衰期大约是8天，则若取4个碘原子核，经16天就一定剩下1个碘原子核了c.生成的13154xe处于激发态，还会放射射线，射线的穿透能力最强，电离能力也最强d.13153i中有53个质子和131个中子3.(2012宝鸡模拟)在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(22286rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为421，如图所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个( )a.22286rn22287fr+0-1eb.22286rn21884po+42hec.22286rn22285at+01e d.22286rn22085at+21h4.(2012徐州模拟)下列说法中正确的是( )a.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应b.原子核式结构模型是由汤姆孙在粒子散射实验基础上提出的 c.放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态没有关系d.用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害5.(2012广州模拟)如图为氢原子的能级示意图，图中、分别表示氢原子由所处激发态向低能级的跃迁，跃迁时所发射的光子的频率分别为1、2、3下列说法正确的是( )a.12b.223，且h1=h2+h3，则1=2+3，a、b、d错，c对.6.【解析】选b.根据左手定则可得打在a、b、c三点的射线分别是、射线，a错.、粒子在磁场中做圆周运动，c错，b对.再加一个竖直向上的匀强电场，则、粒子向上、下偏转更大，d错.7.【解析】选d.含23892u质量为m的矿石中的铀238发生衰变，变成的新核质量和没有发生衰变的部分质量仍存在于矿石中，减少的质量就是释放出的射线粒子质量，再根据半衰期的定义即可以判断出，a、b、c错，d对.【误区警示】解答本题容易出现以下错误:(1)矿石质量为m与23892u的质量为m相混淆导致错误.(2)对半衰期理解不清，将矿石中铀的剩余质量误认为发生衰变的质量而导致错误.8.【解析】选d.辐射光子能量最大为e，又e=h，故最大频率为a、b错.最小波长为= c错.频率最大为=折射率最大，d对.9.【解析】选c、d.依题意写出核反应方程为：yxxyx-1y+0+1e yx-1y+11h y-3x-2z+42he，由上述方程得x核比y核多一个质子，y核比z核多一个质子，所以x核比z核多两个质子，x核比z核中子数多1，故选项a、b错.x核与y核质量数相等，y核比z核质量数多3，选项c对.由题意可知x、y、z原子核的电荷数分别为qx、qy、qz，则qx=qy+e，qy=qz+e，则qx+qz=2qy，故d正确.【方法技巧】判断多个核变化时中子数和质子数变化的方法(1)写出各个核变化方程，找质子数和中子数之间的联系.(2)根据电荷数守恒、质量数守恒列方程组，即可找出各个核之间质子数、中子数之间的关系.10.【解析】选b.由题图可看出当滑动头p在a、c之间移动时，光电管上加正向电压，在a点时正向电压最大都没有光电流，说明没有产生光电效应，所以只有增大入射光的频率，才能产生光电流，a、c错，b对；当滑动头p在c、b之间移动时，光电管上加反向电压，更不能产生光电流，d错.11.【解析】选a. 这是一个核聚变反应，方程是21h+31h42he+10n+，所以a对，b错.辐射出的光子的能量为e=(m1+m2m3m4)c2，c错.光子的波长d错.12.【解析】选b、d.选项a和d都是原子核人工转变方程，a错，d对；b表示核聚变反应方程，选项b对；c表示衰变方程，选项c错.13.【解析】选b. 实物粒子既具有粒子性，又具有波动性，a错；卢瑟福通过粒子散射实验现象，提出了原子的核式结构模型，b对；光波是概率波，光子在前进和传播过程中，其位置和动量不能够同时确定，满足不确定性关系，c错；激光的频率小于光子的频率，因而能量小于光子的能量，d错.14.【解析】(1)15o衰变的方程式为：158o157n+01e.(2)15o在人体内的主要用途是作为示踪原子，b正确.(3)正负电子湮灭后生成一对光子，释放的核能为：e=2mc2，所以 e=2mc2=光子的波长(4)pet中所选的放射性同位素的半衰期应短，便于测量.答案:(1)158o157n+01e (2)b (3) (4)短15.【解析】(1)选b.根据原子核的比结合能与质量数的关系图线可得，中等质量数的原子核比结合能最大，所以核子组合成中等质量数的原子核时质量亏损最大，释放能量最大.故正确答案为b.(2)取中子开始运动的方向为正方向，根据动量守恒可得，p中子=-p中子+p碳核，所以p碳核0，且p碳核=p中子+p中子，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向相反，并且p碳核p中子.(3)依题意得：e3-e1=h解得：=2.91015 hz根据能级图可得，由n=4向n=1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电方程得：ek=h-w0=(e4-e1)-(e3-e1)得：ek=0.66 ev答案:(1)b (2)相反 大于 (3)2.91015 hz 0.66 ev【高考预测】1.【解题指南】理清分析思路，分析物理现象：(1)首先是紫外线照射时受激跃迁到较高的能级.(2)然后是自发跃迁辐射可见光到较低的能级.【解析】选c.第一次跃迁是吸收紫外线光子，跃迁到较高能级，第二次跃迁是放出可见光光子由于h1h2，故e1e2，c项正确2.【解析】选b.太阳每秒钟辐射的总能量ept3.81026 j，由质能方程emc2，每秒钟减少的质量m4109 kg，故选b.3.【解析】选c.先计算铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时应释放的能量：e=e2e1=n=4能级上的电子要电离所需的能量e4=则n=4能级上的电子得到e的能量后，首先需要能量使之电离，然后多余的能量以动能的形式存在，所以ek=e-e4=选项c正确.【误区警示】本题易产生的误区为:根据n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时释放的能量转给n=4能级上的电子使之电离脱离原子,误认为从n=2跃迁到n=1能级时释放的能量全部转化为俄歇电子的动能,从而导致不能得出正确结论4.【解析】选a、b、c.根据爱因斯坦光电效应方程：ek=h-w0，分析图象可得：w0=e=h0，只有当入射光频率0，才能发生光电效应，当=20时，ek=h0，所以选项d错，a、b、c正确.5.【解析】选a.由核反应方程23692u20882pbnk，根据电荷数和质量数守恒可得：2n-k+82=92，4n+208=236，解得n=7，k=4，选项a对.6.【解析】选a、d.用能量小于或等于结合能的光子照射氘核时,氘核一定不能分解，所以a正确，b错误.用能量大于结合能的光子照射氘核时,氘核可能分解，只要分解，分解出的质子和中子动能之和一定不为零(若动能之和为零就分不开了)，所以c错误，d正确.7【解析】(1)氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射光子的频率应满足：hene22.55 ev enhe2-0.85 ev所以n4基态氢原子要跃迁到n4的能级，应提供的能量为ee4e112.75 ev.(2)辐射跃迁图如图所示答案:(1)12.75 ev (2)见解析图8.【解析】(1)设运动氢原子的速度为v0，完全非弹性碰撞后两者的速度为v，损失的动能e被基态氢原子吸收若e10.2 ev，则基态氢原子可由n1跃迁到n2.由动量守恒和能量守恒有：mv02mv ek13.6 ev 解得，e6.8 ev因为e6.8 ev10.2 ev.所以不能使基态氢原子发生跃迁(2)若使基态氢原子电离，则e13.6 ev，代入得ek2e，所以ek27.2 ev.答案:(1)不能 (2)27.2 ev9.【解析】(1)设中子的质量为m,则氮核的质量为14m，b核的质量为11m，c核的质量为4m，根据动量守恒可得：mv0=11mvb+4mvc，代入数值解得vc=3106 m/s.(2)根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式可得: 所以又qc+qb=