得分寶專題訓(xùn)練專題十五原子結(jié)構(gòu)與原子核模擬【答案解析版】

1、13/13專題十五原子結(jié)構(gòu)與原子核最新模擬一、單項(xiàng)選擇題1（北京市朝陽區(qū)2012屆高三上學(xué)期期中統(tǒng)考)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，哪一個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋使得光的波動說遇到了巨大的困難（）A光的干涉B光的衍射C多普勒效應(yīng)D光電效應(yīng)1.D解析：光的干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)都說明光具有波動性，而光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性。本題答案為D.2（云南省昆明八中2012屆高三上學(xué)期期中考試）氫原子輻射出一個光子后，根據(jù)玻爾理論，下述說法中正確的是（）A電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大B氫原子的能量增大C氫原子的電勢能增大D氫原子核外電子的速率增大2。D解析：根據(jù)波爾理論，氫原子核外電子在離核越遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動時，其能量越

2、大，當(dāng)核外電子從外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時,要放出一定能量的光子，氫原子的能量減小，所以選項(xiàng)AB錯誤;核外電子軌道半徑減小時，庫侖力對電子做正功,電勢能減小，動能增大,故選項(xiàng)C錯誤，D正確。本題答案為D。3.（云南省部分名校2012屆高三上學(xué)期聯(lián)考理綜卷）某光電管的陰極為金屬鉀制成的，它的逸出功為2。21eV，如圖所示是氫原子的能級圖,一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時,輻射的光照射到該光電管的陰極上,這束光中能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的光譜線條數(shù)是()A。2條B.4條C.5條D。6條3。B解析:一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時可輻射出種光子，它們的光子能量分別為：12。75eV、12

3、。09eV、10。20eV、2。55eV、1。89eV和0.66eV，其中最后兩種光子能量小于金屬鉀的逸出功2.21eV，它們不能使使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)。本題答案為B。4（甘肅省蘭州一中2012屆高三12月份月考試題、甘肅省蘭州五十五中2012屆高三上學(xué)期月考試題）如圖所示為氫原子能級示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光,下列說法正確的是()A這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光B由n=2能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光頻率最小C由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象D用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6。34eV的

4、金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)4。D解析：這些氫原子向低能級躍遷時可輻射出種光子，選項(xiàng)A錯誤；由n=4能級躍遷到n=3能級產(chǎn)生的光子能量最小，所以頻率最小,選項(xiàng)B錯誤;由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光子能量最大，頻率最大,波長最小，最不容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯誤；用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子能量為10。20eV6.34eV，所以能使金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D正確。本題答案為D。5（北京市朝陽區(qū)2012屆高三上學(xué)期期中統(tǒng)考）下列核反應(yīng)方程中屬于衰變的是（)ABCD5。B解析:原子核的衰變是原子核自發(fā)進(jìn)行的，不需要其他粒子的轟擊，所以選項(xiàng)AC錯誤；衰變是原子核自發(fā)地釋放出電子即而變成新核

5、的變化，故選項(xiàng)B正確，D錯誤。本題答案為B。6。（福建省福州八中2012屆高三上學(xué)期質(zhì)檢物理試卷）用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變,而減弱光的強(qiáng)度，則()A逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動能不變B逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動能減小C逸出的光電子數(shù)不變，光電子的最大初動能減小D光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值，就沒有光電子選出了6.A解析：光的頻率不變，表示光子能量不變，仍會有光電子從該金屬表面逸出，逸出的光電子的最大初動能也不變;若再減弱光的強(qiáng)度，逸出的光電子數(shù)就會減少。綜上可知，本題答案為A。7(云南省昆明八中2012屆高三上學(xué)期期中考試)下面列出的是一些核反應(yīng)方

6、程（）AX是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子BX是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子CX是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子DX是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子7.D解析：核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，據(jù)此可知，X是，Y是，Z是。本題答案為D。8（廣西區(qū)柳鐵一中2012屆高三第三次月考理綜卷）以下四個核反應(yīng)方程式中，X代表粒子的是（）ABCD8.B解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，四個選項(xiàng)中的X分別代表：、和。本題答案為B.9（陜西省寶雞中學(xué)2012屆高三上學(xué)期第二次月考）已知氦原子的質(zhì)量為u，電子的質(zhì)量為u,質(zhì)子的質(zhì)量為u,中子的質(zhì)量為u，u為原子的質(zhì)量單位，且由愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2可知:1u對應(yīng)于

7、931。5MeV的能量，若取光速c=3108m/s，則兩個質(zhì)子和兩個中子聚變成一個氦核，釋放的能量為()ABCD9。B解析:核反應(yīng)方程為,質(zhì)量虧損，所以釋放的能量為，選項(xiàng)B正確。本題答案為B。注意:氦核的質(zhì)量=氦原子的質(zhì)量2個電子的質(zhì)量,即。10(甘肅省河西五市部分高中2012屆高三上學(xué)期聯(lián)考試題）下列說法正確的是（）A天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C原子核能發(fā)生衰變說明原子核內(nèi)存在電子D氫原子從定態(tài)n=3躍遷到n=2，再躍遷到n=l定態(tài)，則后一次躍遷輻射出的光子波長比前一次的長11（山西省忻州一中2012屆高三上學(xué)期月考試題）核電站核泄漏的污染

8、物中含有碘131和銫137。碘131的半衰期約為8天，會釋放射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時會輻射射線。下列說法正確的是（)DA碘131釋放的射線由氦核組成B銫137衰變時輻射出的光子能量小于可見光光子能量C與銫137相比,碘131衰變更慢D銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)11D解析：射線是高速電子流，選項(xiàng)A錯誤；光子是高頻電磁波，穿透本領(lǐng)最強(qiáng),光子能量大于可見光光子能量，選項(xiàng)B錯誤;與銫137相比，碘131的半衰期很小，說明碘131衰變很快，選項(xiàng)C錯誤；銫137是銫133的同位素,它們的原子序數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)也相同，選項(xiàng)D正確。本題答案為D。12。（甘肅省蘭州五

9、十五中2012屆高三上學(xué)期月考試題）放射性同位素釷232經(jīng)衰變會生成氡,其衰變方程為，其中（)A。x=1，y=3B.x=2,y=3C.x=3,y=1D。x=3，y=212。D解析：核反應(yīng)方程中的分別為和，根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒有90=86+2xy，232=220+4x，聯(lián)立解得：x=3，y=2。本題答案為D。13（浙江省浙大附中2012屆高三上學(xué)期期中考試試題)氫原子的n=1、2、3、4各個能級的能量如圖所示，一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級時（）A最多激發(fā)出3種不同頻率的光子B最多激發(fā)出6種不同頻率的光子C由n=4躍遷到n=1時發(fā)出光子的頻率最小D處在n=1軌道的

10、電子動能最小13.B解析：這些氫原子向低能級躍遷時可輻射出種光子，選項(xiàng)A錯誤，B正確；由n=4躍遷到n=1時發(fā)出的光子能量最大，所以頻率最大，選項(xiàng)C錯誤；處在n=1軌道的電子軌道半徑最小，電勢能最小,動能最大,選項(xiàng)D錯誤。本題答案為B。二、多項(xiàng)選擇題14（山東省臨沂市2012屆高三上學(xué)期期中考試試題)科學(xué)家們并不比常人有太多的身體差異，只是他們善于觀察，勤于思考，有更好的發(fā)現(xiàn)問題探究問題的毅力。下列規(guī)律或定律與對應(yīng)的科學(xué)家敘述正確的是(）A伽利略與自由落體定律B開普勒與行星運(yùn)動定律C愛因斯坦與能量守恒定律D牛頓與相對論14。AB解析：伽利略首先通過實(shí)驗(yàn)否定了亞里士多德“物體下落的快慢與物體的重

11、量有關(guān)”的錯誤結(jié)論，然后指出“自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動”，選項(xiàng)A正確；開普勒總結(jié)了描述行星運(yùn)動規(guī)律的開普勒三大定律，選項(xiàng)B正確；能量守恒定律是在19世紀(jì)中葉由邁爾、焦耳和赫姆霍茲等人完成的，選項(xiàng)C錯誤；愛因斯坦建立相對論，選項(xiàng)D錯誤.本題答案為AB.15。(陜西省長安一中2012屆高三上學(xué)期月考試卷）隨著科技的發(fā)展，大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)促進(jìn)了人們對微觀領(lǐng)域的認(rèn)識，下列說法正確的是(）A湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，從而揭示了原子核是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的B盧瑟福通過粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)的研究,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子C普朗克通過對黑體輻射的研究，第一次提出了光子的概念D德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，而

12、電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想E玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象15。BD解析：湯姆生在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)電子，電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可以再分的，湯姆生進(jìn)一步提出了原子的棗糕模型或葡萄干面包模型，該模型被盧瑟福用粒子散射實(shí)驗(yàn)給予了否定，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，選項(xiàng)A錯誤;1919年,盧瑟福通過粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)的研究，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，選項(xiàng)B正確;愛因斯坦首先提出光子的概念,選項(xiàng)C錯誤；德布羅意首先提出了物質(zhì)波的猜想，而電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他的猜想,選項(xiàng)D正確;玻爾理論成功地引入了量子的概念，但保留了太多的經(jīng)典理論,他沒有建立量子理論，選項(xiàng)E錯誤。本題答案為BD。16。（河北省百所高中2

13、012屆高三12月聯(lián)考理綜卷）關(guān)于近代物理初步的相關(guān)知識，下列說法中正確的是（）A。粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)均揭示了光具有粒子性C.重核的裂變會發(fā)生質(zhì)量虧損，但質(zhì)量數(shù)仍守恒D。氫原子相鄰低能級間的躍遷比相鄰高能級間躍遷所輻射的光子波長短E.升高或者降低放射性物質(zhì)的溫度均可改變其半衰期16。BCD解析：粒子散射實(shí)驗(yàn)只發(fā)現(xiàn)原子可以再分，并不涉及原子核內(nèi)結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)A錯誤；光的干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)都說明光具有波動性，而光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，選項(xiàng)B正確;重核的裂變和輕核的聚變都會發(fā)生質(zhì)量虧損，但質(zhì)量數(shù)仍守恒,選項(xiàng)C正確；氫原子相鄰低能級間的躍遷比相

14、鄰高能級間躍遷所輻射的光子能量較大，頻率也較大,波長較短，選項(xiàng)D正確;放射性物質(zhì)的半衰期由核內(nèi)結(jié)構(gòu)決定，與物質(zhì)的物理性質(zhì)（如溫度）或化學(xué)性質(zhì)無關(guān),選項(xiàng)E錯誤。本題答案為BCD.17.（河北省唐山市2012屆高三上學(xué)期期末統(tǒng)一考試試題）在下列4個核反應(yīng)方程中，x表示粒子的是（）ABCD17BD解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，四個選項(xiàng)中的x分別代表：、。本題答案為BD。18。（江蘇省淮安市2012屆高三上學(xué)期第一次調(diào)研測試）如圖所示為氫原子的能級示意圖?，F(xiàn)用能量介于10eV-12。9eV范圍內(nèi)的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子,則下列說法正確的是(）A照射光中只有一種頻率的光子被吸收B照射光中

15、有三種頻率的光子被吸收C氫原子發(fā)射出三種不同波長的光D氫原子發(fā)射出六種不同波長的光18.BD解析:氫原子只能吸收特定頻率的光子,才能從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，題中氫原子可能吸收的光子能量有:12。75eV、12.09eV、10.20eV、2。55eV、1.89eV和0.66eV,其中只有三種光子能量處在10eV-12。9eV范圍內(nèi)，所以照射光中有三種頻率的光子被吸收，選項(xiàng)A錯誤，B正確;氫原子可以吸收大量能量為12。75eV的光子，從而從n=1的基態(tài)躍遷到n=4的激發(fā)態(tài),因?yàn)榇罅刻幱趎=4的激發(fā)態(tài)的氫原子極不穩(wěn)定，又會發(fā)射出光子躍遷到低能態(tài)，共可發(fā)射出種不同波長的光，選項(xiàng)C錯誤，D正確.本題答案為

16、BD.19（山西省忻州一中2012屆高三上學(xué)期月考試題）已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的部分能級如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，則（）ACA氫原子可能輻射6種頻率的光子B氫原子可能輻射5種頻率的光子C有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)D有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)19AC解析：大量處于n=4能級狀態(tài)的氫原子可以發(fā)射出種不同頻率的光子，選項(xiàng)A正確，B錯誤；這6中的光子的能量分別為:12。75eV、12。09eV、10.20eV、2。55eV、1。89eV和0。66eV，其中最后3種光子能量大于金屬鈣的逸出功為2.7eV，所以有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效

17、應(yīng)，選項(xiàng)C正確，D錯誤.本題答案為AC。20（廣西區(qū)柳鐵一中2012屆高三第三次月考理綜卷）如圖所示，一細(xì)束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比較a、b、c三束光，可知（）A當(dāng)它們在真空中傳播時,c光的波長最長B當(dāng)它們在玻璃中傳播時，a光的速度最大C若它們都從玻璃射向空氣，c光發(fā)生全反射的臨界角最大D若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，c光照射出光電子的最大初動能最大20.BD解析：根據(jù)光路圖可知，c光的折射率n最大，頻率最大，波長最小,光子能量最大,發(fā)生全反射時的臨界角C=arcsin最小，選項(xiàng)AC錯誤；a光的折射率n最小,根據(jù)關(guān)系式v=c/n可知，a光在玻璃中傳播

18、時的速度最大，選項(xiàng)B正確；c光的光子能量最大，照射出光電子的最大初動能最大，選項(xiàng)D正確。本題答案為BD。三、非選擇題21。（山東省濰坊市2012屆高三上學(xué)期期末考試?yán)砭C卷)熱核反應(yīng)所用的燃料-氘（21H）在地球上儲量非常豐富。(1）寫出兩個氘核降變成一個氦核的核反應(yīng)方程。（2）若氘核的質(zhì)量為m1，氦核的質(zhì)量為m2，真空中光速為c，則兩個氘核聚變成一個氦核釋放的能量為.21.解析:（1)。(2)兩個氘核聚變成一個氦核的過程中,質(zhì)量虧損為m=2m1-m2,所以,釋放的能量為E=mc2=(2m1m2）c2.22。（江蘇省淮安市2012屆高三上學(xué)期期末調(diào)研測試)一個鈾核(）放出一個粒子后衰變成釷核(），其衰變方程為;已知靜止的鈾核、釷核和粒子的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，真空中的光速為c，上述衰變過程中釋放出的核能為.22.解析：（1）(2）質(zhì)量虧損為m=m1m2-m3，所以,釋放的能量為E=mc2=(m1-m2m3）c2.23。(天津市大港一中2012屆高三上學(xué)期月考試卷）海水中含有豐富的氘，完全可充當(dāng)未來的主要能源.兩個氘核的核反應(yīng)為：+n，其中氘核的質(zhì)量為2。013u，氦核的質(zhì)量為3.0150u,中子的質(zhì)量為1。0087u。(1u=931.5Mev）.求：(1