（精选+详解）高三物理 名校试题汇编系列（第5期）专题17 波粒二象性、原子结构和原子核.doc

（精选+详解）2013届高三物理 名校试题汇编系列（第5期）专题17 波粒二象性、原子结构和原子核一、单项选择题1.（上海市黄浦区2013届高三4月第二次模拟物理试卷）下面是历史上发现原子内部结构的几个著名实验的装置图，其中发现质子的装置是（ ）2（北京市东城区普通校2013届高三下学期3月份联考理科综合）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粒子散射实验b衰变中产生的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g射线可以消除静电3.（江西省抚州一中、新余一中等八校2013届高三联合考试理科综合能力测试卷）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49ev的金属钠，下列说法正确的是a这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短 b这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=l所发出的光频率最高c金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11evd金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60ev4（北京海淀区2013届高三第二学期期中练习理科综合能力试题）下列关于核反应方程的说法中正确的是a是衰变方程b是核裂变方程c是核聚变方程d是原子核人工转变方程5.（湖北省八市2013届高三三月联考试卷理科综合）氢原子能级图如图所示，一群氢原子处于量子数为n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时a最多释放出3种不同频率的光子b最多释放出6种不同频率的光子c由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小d处于基态的氢原子电子动能最小6（天津市十二所重点学校2013届高三毕业班联考理科综合能力测试）下列说法正确的是a根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构b一个氢原子从的能级跃迁到的能级，该氢原子吸收光子，能量增加 c铀（）经过多次、衰变形成稳定的铅（）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7.（北京市东城区20122013学年度高三第二学期4月份理科综合能力）下列说法正确的是a.射线是高速运动的氦原子核b.核聚变反应方程中，表示质子c.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比d.氢原子的核外电子从低能级跃迁到髙能级时，向外辐射光子二、多项选择题8.（东北三校（辽宁省实验中学、东北师大附中、哈师大附中）2013届高三3月第一次联合模拟考试理综试题）下列说法正确的是a根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小b放射性物质的温度升高，则半衰期减小c用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，不可能使氘核分解为一个质子和一个中子d某放射性原子核经过2次衰变和一次衰变，核内质子数减少3个8.cd 解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子的轨道半径是不连续的，选项a错误；放射性元素的半衰期由该元素的原子核内部本身的因素决定，跟元素所处的物理状态（如压强、温度）或化学状态（如单质、化合物）无关，选项b错误；用能量大于氘核结合能的光子照射静止氘核，才可能使氘核分解为一个质子和一个中子，选项c正确；某放射性原子核经过2次衰变和一次衰变，核内质子数减少221=3个，选项d正确。10.【山东省临沂市沂水县第三中学2013届高三下学期4月月考理综试题】下列说法正确的是a大量氢原子处在n = 3的能级时会辐射出频率连续的三种光，所以氢原子光谱是连续光谱b放射性同位素的衰变是指原子核自动转化成新核的过程，有一定的半衰期，遵守质量数和电荷数守恒c人类第一次实现的原子核的人工转变核反应方程是d卢瑟福通过实验证实了原子核内部存在中子11.（陕西省长安一中、高新一中、交大附中等五校2013届第二次模拟考试理综试题）下列说法正确的是（ ）a汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构b太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应c一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，若用波长更长的光照射到该金属上一定不能发生光电效应d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，原子总能量增加12.（河南省中原名校2013届高三下学期第一次联考理科综合试卷）2011年3月，日本地震引发海啸，继而福岛核电站（世界最大的核电站）发生核泄漏。关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是（ ）a核反应堆发生的是轻核聚变反应b核反应堆发生的是重核裂变反应c放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关d放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关13.（湖北省黄冈中学、华世达附中等八校2013届高三第二次联考理科综合试题）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e天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线13.ace 解析：太阳内部发生的核反应是轻核聚变，即热核反应，a正确；一束光照射到某种金属上能否发生光电效应，只与这束光的频率大小有关，而与光强无关，b错误；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，电场力对其做负功，电子的动能减小，电势能增大，原子总能量增加，c正确；衰变产生的电子来自核内，选项d错误；天然放射现象中发出的三种射线是原子核发生衰变时从核内放出的射线，e正确。14.（陕西师大附中高2013届第一次模拟考试理科综合试题）自由中子是不稳定的，它的平均寿命大约是900s，它能自发地发生放射性衰变，衰变方程是：，其中是反电子中微子（不带电的质量很小的粒子）下列说法中正确的是 a自由中子的衰变是衰变，x是负电子b有20个自由中子，半小时后一定剩下5个中子未发生衰变c衰变过程遵守动量守恒定律d衰变过程有质量亏损，所以能量不守恒15.（湖北省鄂南高中、荆州中学、华师一附中、孝感高中、黄冈中学等八校2013届高三第一次联考）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1)的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的单色光，照射氢原子的单色光的光子能量为e1，用这种光照射逸出功为4.54ev的金属表面时，逸出的光电子的初动能是e2。则关于e1，e2的可能值正确的是a.e1=12.09ev，e2=8.55ev b.e1=13.09ev，e2=7.55evc.e1=12.09ev，e2=7.55ev d.e1=12.09ev，e2=3.55ev确。16.（河南省郑州市2013年高中毕业年级第二次质量预测）下列四幅图的有关说法中正确的是（）a.图中，若两球质量相等，碰后m2的速度一定不大于vb.图中，射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷c.图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，遏止电压uc越大d.图中，链式反应属于重核的裂变17（天津市十二所重点学校2013届高三毕业班联考理科综合能力测试）一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是 aa光光子的能量大于b光光子的能量b用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距c若b光能使某金属发生光电效应，a光也一定能使该金属发生光电效应d从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角大17.acd 解析：作出光路图如图所示，显然，a光在玻璃砖中的折射率较大，其频率较大，光子的能量较大，若b光能使某金属发生光电效应，那么a光也一定能使该金属发生光电效应，ac正确；a光的波长较小，用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，b错误；a光在玻璃砖中的折射率较大，临界角较小，选项d正确。18.（河南省商丘市2013年高三第二次模拟考试试题理科综合）以下说法正确的是（）a卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为b铀核裂变的核反应是c质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个粒子，释放的能量是：（m1+m2m3）c2 d原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长2的光子，已知12那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子19.（甘肃省兰州市2013届高三模拟）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m1，中子的质量为m2，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he所产生的另一个粒子是中子b两个氘核聚变成一个he所释放的核能为(2m1m3m4)c2c福岛核电站是采用聚变释放能量的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19.ad 解析：由核反应遵循的规律可知两个氘核聚变成一个he所产生的另一个粒子是中子，两个氘核聚变成一个he所释放的核能为(2m1m3m2)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。20.（辽宁省五校协作体2013届高三第二次模拟考试理综试题）下列说法正确的是a卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型b宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性c衰变中产生的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爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说e对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应f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，核外电子的运动加速度增大三、非选择题21. （陕西省师大附中2013届高三第六次模拟考试理综试题）历史上第一次利用加速器实现的核反应，经过加速后用动能为0.5mev的质子h轰击静止的x，生成两个动能均为8.9mev的he.（1mev=1.6-13j）（1）上述核反应方程为_。（2）质量亏损为_kg。21.解析：（1）先根据质量数守恒和电荷数守恒，计算出x的电荷数为3，质量数是7，即x是，核反应方程为。（2）根据质能方程，e=mc2，可得质量亏损为m=e/c2=3.1-29kg.22.（陕西师大附中高2013届第一次模拟考试理科综合试题）在电子俘获中，原子核俘获了k层一个电子后，新核原子的k层上将出现一个电子空位，当外层l层上电子跃迁到k层填补空位时会释放一定的能量：一种情况是辐射频率为v0的x射线；另一种情况是将该能量交给其它层上的某电子，使电子发生电离成为自由电子若