2021屆高三物理一輪復(fù)習(xí)第十二單元原子物理訓(xùn)練卷 A卷word版含解析答案

1、2021屆高三一輪復(fù)習(xí)單元訓(xùn)練卷物理(A)卷第十二單元 原子物理注意事項：1答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、 (本題共13小題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個選項中，第17題只有一項符合題目要求，第813題有多項符合題目要求。全部選對的得4

2、分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1下列說法正確的是()A在核反應(yīng)過程的前后，反應(yīng)體系的質(zhì)量數(shù)守恒，但電荷數(shù)不守恒B用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變放射性原子核的半衰期C18個放射性元素的原子核經(jīng)一個半衰期一定有9個發(fā)生了衰變D由兩種元素的原子核結(jié)合成一種新元素的原子核時，一定吸收能量2下列說法正確的是()A、三種射線都是帶電粒子流B12C與14C是同位素，它們的化學(xué)性質(zhì)并不相同C核力是原子核內(nèi)質(zhì)子與質(zhì)子之間的力，中子和中子之間并不存在核力D在裂變反應(yīng)UnBaKr3n中，U的結(jié)合能比Ba和Kr都大，但比結(jié)合能沒有Ba或Kr大3以下說法正確的是()A氫原子核外電子從半徑較小的軌

3、道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子電勢能增大，原子能量減小B紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)，則當增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的個數(shù)增多，光電子的最大初動能增大C氫原子光譜有很多不同的亮線，說明氫原子能發(fā)出很多不同的頻率的光，但它的光譜不是連續(xù)譜D天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，陰極射線是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的高速電子流4我國科學(xué)家為解決“玉兔號”月球車長時間處于黑夜工作的需要，研制了一種小型核能電池，將核反應(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，需要的功率并不大，但要便于防護其產(chǎn)生的核輻射。請據(jù)此猜測“玉兔號”所用核能電池有可能采納的核反應(yīng)方程是

4、()AHHHenBUnBakr3nCPuAmeDAlHePn5氫光譜在可見光的區(qū)域內(nèi)有4條譜線，按照在真空中波長由長到短的順序，這4條譜線分別是H、H、H和H，它們都是氫原子的電子從量子數(shù)大于2的可能軌道上躍遷到量子數(shù)為2的軌道時所發(fā)出的光。下列判斷錯誤的是()A電子處于激發(fā)態(tài)時，H所對應(yīng)的軌道量子數(shù)大BH的光子能量大于H的光子能量C對于同一種玻璃，4種光的折射率以H為最小D對同一種金屬，若H能使它發(fā)生光電效應(yīng)，則H、H、H都可以使它發(fā)生光電效應(yīng)6氫原子能級示意圖如圖所示，光子能量在1.63 eV3.10 eV的光為可見光。要使處于基態(tài)（n1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應(yīng)給氫原子

5、提供的能量為()A12.09 eV B10.20 eVC1.89 eV D1.5l eV7“測溫槍”（學(xué)名“紅外線輻射測溫儀”）具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計出來的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。若人體溫度升高，則人體熱輻射強度I及其極大值對應(yīng)的波長的變化情況是()AI增大，增大 BI增大，減小CI減小，增大 DI誠小，減小8能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一。下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有()AHHHen是核聚變反應(yīng)BHHHen是衰變CUnBaKr3n是核裂變反應(yīng)DUnXeSr2n是衰變920世紀初，愛因斯坦提出光子理論，使得光

6、電效應(yīng)現(xiàn)象得以完美解釋。玻爾的氫原子模型也是在光子概念的啟發(fā)下提出的。關(guān)于光電效應(yīng)和氫原子模型，下列說法正確的是()A光電效應(yīng)實驗中，照射光足夠強就可以有光電流B若某金屬的逸出功為W0，則該金屬的截止頻率為C保持照射光強度不變，增大照射光頻率，在單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)將減少D氫原子由低能級向高能級躍遷時，吸收光子的能量可以稍大于兩能級間能量差10以下關(guān)于玻爾原子理論的說法正確的是()A電子繞原子核做圓周運動的軌道半徑不是任意的B電子在繞原子核做圓周運動時，穩(wěn)定地產(chǎn)生電磁輻射C電子從量子數(shù)為2的能級躍遷到量子數(shù)為3的能級時，要輻射光子D不同頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子時，只有某些頻率的光可以被

7、氫原子吸收11一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107 m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si*。下列說法正確的是()A核反應(yīng)方程為pAlSi*B核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒C核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒D核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和12太陽的能量來源是氫核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，核聚變反應(yīng)可以看做是4個氫核(H)結(jié)合成1個氦核同時放出2個正電子。下表中列出了部分粒子的質(zhì)量(取1 u1026 kg)粒子名稱質(zhì)子(p)粒子正電子(e)中子(n)質(zhì)量/u1.007 34.001 50.000 551.008 7以下說法正確的是()A核反應(yīng)方程為4HHe

8、2eB4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為0.026 6 kgC4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為4.431029 kgD聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為4.01012 J13據(jù)媒體報道，叛逃英國的俄羅斯前特工利特維年科在倫敦離奇身亡英國警方調(diào)查認為毒殺利特維年科的是超級毒藥放射性元素釙(Po)。若元素釙發(fā)生某種衰變，其半衰期是138天，衰變方程為PoPbY，則下列說法正確的是()A該元素發(fā)生的是衰變BY原子核含有4個核子C射線是衰變形成的鉛核釋放的D200 g的Po經(jīng)276天，已發(fā)生衰變的質(zhì)量為150 g二、(本題共5小題，共48分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要

9、的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(6分)氫原子基態(tài)的能量為E113.6 eV，大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)，由這些氫原子可能發(fā)出的所有的光子中，頻率最大的光子能量為0.96E1，頻率最小的光子的能量為_eV(保留2位有效數(shù)字)，這些光子可具有_種不同的頻率。15(8分)小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所示。已知普朗克常量h6.631034 Js。(1)圖甲中電極A為光電管的_(選填“陰極”或“陽極”)；(2)實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率c_H

10、z，逸出功W0_J；(3)如果實驗中入射光的頻率7.001014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek_J。16(10分)已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質(zhì)量數(shù)是226。試問：(1)鐳核中有幾個質(zhì)子？幾個中子？(2)鐳核所帶的電荷量是多少？(3)若鐳原子呈中性，它核外有幾個電子？(4)Ra是鐳的一種同位素，讓Ra和Ra以相同速度垂直射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，它們運動的軌道半徑之比是多少？17(12分)用質(zhì)子流轟擊固態(tài)的重水D2O，當質(zhì)子和重水中的氘核發(fā)生碰撞時，系統(tǒng)損失的動能如果達到核反應(yīng)所需要的能量，將發(fā)生生成He核的核反應(yīng)。(1)寫出質(zhì)子流轟擊固態(tài)的重水D2O的核反應(yīng)方程；(2)當質(zhì)子具

11、有最小動能E11.4 MeV時，用質(zhì)子流轟擊固態(tài)的重水D2O(認為氘核是靜止的)剛好可發(fā)生核反應(yīng)；若用氘核轟擊普通水的固態(tài)冰(認為質(zhì)子是靜止的)時，也能發(fā)生同樣的核反應(yīng)，求氘核的最小動能E2。(已知氘核質(zhì)量等于質(zhì)子質(zhì)量的2倍)18(12分)原子可以從原子間的碰撞中獲得能量，從而發(fā)生能級躍遷(在碰撞中，動能損失最大的是完全非彈性碰撞)。一個具有13.6 eV動能、處于基態(tài)的氫原子與另一個靜止的、也處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對心正碰。(1)能否使靜止氫原子發(fā)生能級躍遷？(氫原子能級圖如圖所示)(2)若上述碰撞中可以使靜止氫原子發(fā)生電離，則運動氫原子的初動能至少為多少？第十二單元答 案一、 (本題共13小

12、題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個選項中，第17題只有一項符合題目要求，第813題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1【答案】B【解析】核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)也守恒，A錯誤；半衰期是宏觀統(tǒng)計概念，C錯誤；核聚變釋放能量，D錯誤。2【答案】D【解析】射線、射線都是帶電粒子流，而射線是電磁波，不帶電，故A錯誤；同位素的核外電子數(shù)量相同，所以一種元素的各種同位素都具有相同的化學(xué)性質(zhì)，B錯誤；原子核內(nèi)相鄰的質(zhì)子和中子之間均存在核力，C錯誤；核子數(shù)越多其結(jié)合能也越大，所以U的結(jié)合能比Ba和Kr都大，但U的比結(jié)合能比Ba和Kr都小，D正確。3【答案】

13、C【解析】氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子電勢能增大，原子能量增大，A項錯誤；由EkhW0可知，只增加光照強度而不改變光的頻率，光電子的最大初動能不變，B項錯誤；原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的高速電子流是射線，不是陰極射線，D項錯誤。4【答案】C【解析】A是聚變反應(yīng)，反應(yīng)劇烈，至今可控聚變反應(yīng)還處于實驗研究階段；B是裂變反應(yīng)，雖然實現(xiàn)了人工控制，但因反應(yīng)劇烈，防護要求高，還不能小型化；C是人工放射性同位素的衰變反應(yīng)，是小型核能電池主要采用的反應(yīng)方式；D是人工核反應(yīng)，需要高能粒子。5【答案】A【解析】由Eh可知，波長大，光子能量小，故H光子能量最小，H

14、光子能量最大，再由hEnE2可知，H對應(yīng)的軌道量子數(shù)最小，A錯誤。6【答案】A【解析】由題意可知，基態(tài)（n1）氫原子被激發(fā)后，至少被激發(fā)到n3能級后，躍遷才可能產(chǎn)生能量在1.63 eV3.10 eV的可見光。故E1.51 eV(13.60)eV12.09 eV。7【答案】B【解析】黑體輻射的實驗規(guī)律如圖，特點是，隨著溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加，所以人體熱輻射的強度I增大；隨著溫度的升高，輻射強度的峰值向波長較短的方向移動，所以減小。故選項B正確。8【答案】AC【解析】衰變時釋放出電子(e)，衰變時釋放出氦原子核(He)，B、D錯誤；選項A中一個氚核和一個氘核結(jié)合成一個氦核并釋放出一個

15、中子是典型的核聚變反應(yīng)；選項C中一個U235原子核吸收一個中子，生成一個Ba原子核和一個Kr原子核并釋放出三個中子是典型的核裂變反應(yīng)，A、C正確。9【答案】BC【解析】發(fā)生光電效應(yīng)的條件是照射光頻率大于截止頻率，并不是光足夠強就能發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯誤；金屬的逸出功W0h，得，故B正確；一定強度的照射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，照射光的頻率越高，單個光子的能量值越大，光子的個數(shù)越少，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，故C正確；氫原子由低能級向高能級躍遷時，吸收光子的能量等于兩能級間能量差，故D錯誤。10【答案】AD【解析】玻爾原子理論的基本假設(shè)之一就是電子運行的軌道半徑是量子化的，是不連續(xù)的假設(shè)

16、之二就是電子在特定軌道上繞原子核做圓周運動時，不會產(chǎn)生電磁輻射，只有在不同軌道間躍遷時才會產(chǎn)生電磁輻射，故A正確，B錯誤；氫原子在不同軌道上的能級表達式為EnE1，電子從量子數(shù)為2的能級躍遷到量子數(shù)為3的能級時能量增大，要吸收光子，故C錯誤；由于氫原子發(fā)射的光子的能量滿足EEnEm，即E1E1h，所以不同頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子時，只有某些頻率的光可以被吸收，故D正確。11【答案】AB【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，核反應(yīng)方程為pAlSi*，A正確；核反應(yīng)過程中釋放的核力遠遠大于外力，故系統(tǒng)動量守恒，B正確；核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量守恒，C錯誤；由于反應(yīng)過程中，要釋放大量的能量，伴隨著質(zhì)量

17、虧損，所以生成物的質(zhì)量小于反應(yīng)物的質(zhì)量之和，D錯誤。12【答案】ACD【解析】由核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒得4HHe2e，故選項A正確；反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為m4mpm2me(41.007 34.001 520.000 55) u0.026 6 u4.431029 kg，故選項C正確，B錯誤；由質(zhì)能方程得Emc24.431029(3108)2 J41012 J，故選項D正確。13【答案】BCD【解析】根據(jù)衰變反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，放出的粒子Y的質(zhì)量數(shù)為2102064，電荷數(shù)為84822，即Y為粒子，Y原子核含有4個核子，即該元素發(fā)生的是衰變，選項A錯誤，B正確；衰變形成的鉛核處于激發(fā)

18、態(tài)，回到基態(tài)時釋放出射線，選項C正確；根據(jù)半衰期的意義，經(jīng)過兩個半衰期后，剩余，即200 g的Po經(jīng)276天，已發(fā)生衰變的質(zhì)量為150 g，選項D正確。二、(本題共5小題，共48分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(6分)【答案】0.3110 (每空3分)【解析】頻率最大的光子對應(yīng)于從最高能級向基態(tài)的躍遷，則有EnE10.96E1，又因為EnE1，故可得n5，因而頻率最小的光子對應(yīng)于從n5到n4的能級躍遷，具有的能量EE5E40.31 eV，因氫原子是大量的，故

19、由C10知可具有10種不同頻率的光子。15(8分)【答案】(1)陽極 (2分)(2)5.151014(5.125.18)1014均視為正確3.411019(3.393.43)1019均視為正確 (3分)(3)1.231019(1.211.25)1019均視為正確 (3分)【解析】(1)在光電效應(yīng)中，電子向A極運動，故電極A為光電管的陽極。(2)由題圖可知，銣的截止頻率c為5.151014 Hz，逸出功W0hc6.6310345.151014 J3.411019 J。(3)當入射光的頻率為7.001014Hz時，由Ekhhc得光電子的最大初動能Ek6.631034(7.005.15)1014 J1.231019 J。16(10分)【解析】原子序數(shù)與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)、核電荷數(shù)、中性原子的核外電子數(shù)都是相等的，原子核的質(zhì)量數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和。由此可得：(1)鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)Z為88，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差，即N