創(chuàng)新設(shè)計(jì)全國通用高考物理二輪復(fù)習(xí)專題突破原子結(jié)構(gòu)和原子核

專題突破5原子結(jié)構(gòu)和原子核【備考策略】2017年高考考綱要求選修3—5由選考變?yōu)楸乜?，這部分內(nèi)容可能在高考題中以選擇題的形式出現(xiàn)，與往年不同的是：選擇題由5個(gè)選項(xiàng)變?yōu)?個(gè)選項(xiàng)。復(fù)習(xí)時(shí)重點(diǎn)掌握氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)和能級(jí)公式；光電效應(yīng)規(guī)律和愛因斯坦光電效應(yīng)方程；核反應(yīng)方程式的書寫；原子核的衰變及半衰期；結(jié)合能和核能的計(jì)算等。關(guān)破’熱點(diǎn)考同 -'：..矢以,：拄技能氫原子能級(jí)光電效應(yīng)［規(guī)律方法］.玻爾理論的基本內(nèi)容 E 一能級(jí)假設(shè)：氫原子n為量子數(shù)躍遷假設(shè)：hv=E*—E、末初軌道量子化假設(shè)：氫原子r=n2r,n為量子數(shù).愛因斯坦光電效應(yīng)方程及圖象表示(1)Ek=hv—W0⑵用圖象表示光電效應(yīng)方程(如圖1所示)①極限頻率：圖線與v軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)V0②逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W°=E③普朗克常量：圖線的斜率k=h.解決氫原子能級(jí)躍遷問題的技巧⑴原子躍遷時(shí)，所吸收或釋放的光子能量只能等于兩能級(jí)之間的能量差。⑵原子電離時(shí)，所吸收的能量可以大于或等于某一能級(jí)能量的絕對(duì)值。⑶一群原子和一個(gè)原子不同，它們的核外電子向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射光子的種類 N=C2=n(n—1)2［精典題組］1.氫原子的部分能級(jí)如圖2所示，氫原子吸收以下能量可以從基態(tài)躍遷到n=2能級(jí)的是()TOC\o"1-5"\h\zh ￡?eVso 05 0-544 -0.853 -1.512 ］ -13上圖2A.10.2eV B.3.4eVC.1.89eV D.1.51eV解析由玻爾的躍遷理論知，從基態(tài)躍遷到n=2能級(jí)需吸收的能量為兩個(gè)能級(jí)的差，AE=-3.4eV—（—13.6eV）=10.2eV,故選A。答案A2.（多選）［2014?山東理綜，39（1）］氫原子能級(jí)如圖3,當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656nm。以下判斷正確的是（）TOC\o"1-5"\h\zn E10i30 04 -O.R53 1.512 -3J0】 -1X6圖3A.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656nmB.用波長(zhǎng)為325nm的光照射，可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級(jí)C.一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線D.用波長(zhǎng)為633nm的光照射，不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級(jí)解析由玻爾的能級(jí)躍遷公式E—E=hv=hc得：E—E=hf,E—E=h-^,又入=656mn A 3 2A2 1A 11 2nm,結(jié)合能級(jí)圖上的能級(jí)值解得A2=122nm<656nm,故A、B均錯(cuò)，D對(duì)；根據(jù)C2=3可知，一群處于n=3能級(jí)氫原子向低級(jí)躍遷，輻射的光子頻率最多3種，故C對(duì)。答案CD.如圖4所示，當(dāng)弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有張角，則該實(shí)驗(yàn)（）圖4A.只能證明光具有波動(dòng)性B.只能證明光具有粒子性C.只能證明光能夠發(fā)生衍射D.證明光具有波粒二象性解析弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明了光具有波動(dòng)性，驗(yàn)電器鋁箔有張角，說明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明了光具有粒子性，所以該實(shí)驗(yàn)證明了光具有波粒二象性，D正確。答案D.（多選）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為v的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B.減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C.改用頻率小于v的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D.改用頻率大于v的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大解析用頻率為v的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，改用頻率較小的光照射時(shí)，有可能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；據(jù)hv=1mv2+W可知增加照射光頻率，光電子最大初動(dòng)能增2max大，故D正確；增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積的光電子數(shù)增加，則光電流將增大，故A正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)而與照射光強(qiáng)度無關(guān)，故B錯(cuò)誤。答案AD5.愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能力與入射光頻率v的關(guān)系如圖5所示，其中v°為極限頻率。從圖中可以確定的是（）圖5A.逸出功與v有關(guān)8.￡加與入射光強(qiáng)度成正比C.當(dāng)v<v°時(shí)，會(huì)逸出光電子D.圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv—W0和Wo=hv°（Wo為金屬的逸出功）可得，Ek=hv-hvo,可見圖象的斜率表示普朗克常量，D正確；只有vNv°時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，A錯(cuò)；最大初動(dòng)能取決于入射光的頻率，而與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，B錯(cuò)。

答案D.號(hào)］句答案D.號(hào)］句原子核的衰變及半衰期［規(guī)律方法］.衰變規(guī)律及實(shí)質(zhì)(1)a衰變和B衰變的比較衰變類型a衰變B衰變衰變方程MX-M-4Y+4HeZ Z—2 2mX-M Y+oeZ Z+1 -1衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子2田+21n-4He1 0 21n-1H+oe0 1 -1衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒(2)Y射線：Y射線經(jīng)常是伴隨著a衰變或B衰變同時(shí)產(chǎn)生的。.半衰期⑴影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。(2)公式：N=N?。廣余原2T叫=瞋?(丁t表示衰變時(shí)間，T表示半衰期。.衰變次數(shù)的確定方法先由質(zhì)量數(shù)的改變確定a衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定B衰變的次數(shù)。［精典題組］1.(多選)關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是()A.原子序數(shù)小于83的元素都不能發(fā)生衰變B.放射性元素的半衰期與外界的溫度有關(guān)C.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性且半衰期不變D.一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出a和y兩種射線或者B和丫兩種射線解析原子序數(shù)小于83的元素也有可能發(fā)生衰變，故A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)決定，與外界物理作用及化學(xué)性質(zhì)等無關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確；一個(gè)原子核在一次衰變中，要么是a衰變、要么是B衰變，并同時(shí)伴隨著能量的釋放，即Y射線，故D正確。答案CD

2.（2015?北京理綜，14）下列核反應(yīng)方程中，屬于a衰變的是（）TOC\o"1-5"\h\zA.i47N+4He-i?80+iHB.238U-234Th+4He2 1 92 90 2C.2H+3H-4He+inD.234Th-234Pa+0e1 1 2 0 90 91 -1解析a衰變是重核自發(fā)的發(fā)出a粒子的天然放射現(xiàn)象，其中a粒子是2He,所以B正確;A為人工轉(zhuǎn)變，C為輕核的聚變，D是B衰變，故A、C、D皆錯(cuò)誤。答案B3.238U放射性衰變有多種可能途徑，其中一種途徑是先變成10Bi,而210Bi可以經(jīng)一次衰變變92 83 83成210X（X代表某種元素），也可以經(jīng)一次衰變變成bTi,210X和bTi最后都變成206Pb，衰變路徑a 81 a81 82如圖6所示，則圖中（）?iTi——^鼾b圖6A.a=82,b=211B.①是B衰變，②是a衰變C.①是a衰變，②是B衰變TOC\o"1-5"\h\zD.bTi經(jīng)過一次a衰變變成206Pb81 82解析由210Bi衰變?yōu)?10X,質(zhì)量數(shù)沒有變化，所以①是B衰變，根據(jù)核電荷數(shù)守恒同時(shí)可判83 a斷a=84；由*83Bi衰變?yōu)閎Ti,因?yàn)楹穗姾蓴?shù)減2,可判斷②為a衰變，同時(shí)可判斷b81=206,所以A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；bTi經(jīng)過一次B衰變變成206Pb,D項(xiàng)錯(cuò)誤。81 82答案B4.碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131,經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有（）mAmA.4m _m_ _m_8 C，16 D，32..一 1t- 132 1 解析由半衰期公式向二叭^三可知,向:叭萬）^^^，故選項(xiàng)c正確。答案C考向核反應(yīng)與核能考向核反應(yīng)與核能［規(guī)律方法］質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)*］：N+；He，V）+；H了口丁中子的發(fā)現(xiàn)工:反七堂I1原子核的組成\放射性同位素

一質(zhì)能方程f￡—me'AE—l\Mc:2.核能一->重核裂變一->^U+；n-^Ba+^Kr+3jn11十:【［—?：He+Jn*輕核聚變3.核能的計(jì)算方法書寫核反應(yīng)方程計(jì)算質(zhì)量虧損A書寫核反應(yīng)方程計(jì)算質(zhì)量虧損Am利用AE=Amc2計(jì)算釋放的核能（1）根據(jù)AE=Amc2計(jì)算，計(jì)算時(shí)Am的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，AE的單位是“J”。⑵根據(jù)AE=AmX931.5MeV計(jì)算。因1原子質(zhì)量單位（u）相當(dāng)于931.5MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)Am的單位是“u”，AE的單位是“MeV”。［精典題組］1.（多選）能源是社會(huì)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（）A.滬+料一2呢+產(chǎn)是核聚變反應(yīng)B.;H+2H-jHe+jn是8衰變C.23592U+1n-14456Ba+89Kr+31n是核裂變反應(yīng)0 36 0D.23592U+0n-14°54Xe+94Sr+21n是a衰變解析8衰變時(shí)釋放出電子（0_1e）,a衰變時(shí)釋放出氯原子核（4呢），可知選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；選項(xiàng)A中一個(gè)氚核和一個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氮核并釋放出一個(gè)中子是典型的核聚變反應(yīng);選項(xiàng)C中一個(gè)U235原子核吸收一個(gè)中子，生成一個(gè)Ba原子核和一個(gè)Kr原子核并釋放出三個(gè)中子是核裂變反應(yīng)，A、C正確。答案AC2.（多選）鈾核裂變是核電站核能的重要來源，其一種裂變反應(yīng)式是235U+m-144Ba+89Kr+3192 0 56 36 0n。下列說法正確的有（）A.上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出B.鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無影響C.鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制D.鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響解析0n表示中子，反應(yīng)式中有下放出，A項(xiàng)正確；當(dāng)鈾塊體積小于臨界體積時(shí)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不會(huì)發(fā)生，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鈾核的核反應(yīng)中釋放出的快中子被減速劑減速后變?yōu)槁凶?，而慢中子?huì)被鈾核吸收發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，減速劑可由人工控制，C項(xiàng)正確；鈾核的半衰期只由自身決定，而與其他外部因素?zé)o關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案AC3.已知氮原子的質(zhì)量為可產(chǎn)電子的質(zhì)量為嗎u,質(zhì)子的質(zhì)量為mpu,中子的質(zhì)量為mnu,u為原子質(zhì)量單位，且由愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2可知：1u對(duì)應(yīng)于931.5MeV的能量，若取光速c=3X108m/s，則兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子聚變成一個(gè)氮核，釋放的能量為()A.[2(mp+mn)—MJX931.5MeVB.[2(mp+mn+me)—MHe]X931.5MeVC.[2(mp+mn+m)—MH]?C2JD.[2(m+m)—MH]?C2J解析核反應(yīng)方程為2田+21n-4He,質(zhì)量虧損Am=2(m+m)—(M—2m)=2(m+m+m)1 0 2 pn He e pne一MHe，所以釋放的能量為AE=AmX931.5MeV=[2(mp+mn+me)—MJX931.5MeV,選項(xiàng)B正確。答案B4.靜止的氫核286Rn放出a粒子后變成針核2%o,a粒子動(dòng)能為E°。若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和a粒子的動(dòng)能，真空中的光速為c,則該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為()TOC\o"1-5"\h\z4E 222E 218EA l B0 C 0 D 0218c2 218c2 222c2P2 1 .一、解析由于衰變過程中動(dòng)量守恒，則反沖核和a粒子的動(dòng)量大小相等，由斗二女^^可得它k2mm4 222E們的動(dòng)能之比為忝，因此衰變釋放的總能量是工，由質(zhì)能方程AE=Amc2可得質(zhì)量虧損218 218c2222EAm=亍R;5即正確答案為C項(xiàng)。218c2答案C保學(xué)強(qiáng)f化調(diào)練：谷簿：：,：：：：,黯三,三m善自砥砥叁*熏磊m叁1體笑真翅:W港高建1.[2016?全國卷I,35(1)]現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是()A.保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大8.入射光的頻率變高，飽和光電流變大口入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大D.保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生E.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)解析在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，飽和光電流大小由光照強(qiáng)度來決定，與頻率無關(guān)，光照強(qiáng)度越大飽和光電流越大，因此A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)Ekm=hv—W可知，對(duì)于同一光電管，逸出功W不變，當(dāng)頻率變高，最大初動(dòng)能Ekm變大，因此C正確；由光電效應(yīng)規(guī)律可知，當(dāng)頻率低于截止頻率時(shí)無論光照強(qiáng)度多大，都不會(huì)有光電流產(chǎn)生，因此D錯(cuò)誤；由Ekm=eUc和Ekm=hv—W,得hv—W=eU,，遏制電壓只與入射光頻率有關(guān)，與入射光強(qiáng)無關(guān)，因此E正確。c答案ACE.[2016?全國卷O,35（1）]一靜止的鋁原子核17Al俘獲一速度為1.0X107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核28Si。下列說法正確的是（）14A.核反應(yīng)方程為p+2；Alf24SiB.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)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E.硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105m/s,方向與質(zhì)子初速度的方向一致解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，核反應(yīng)方程為p+23AI-14si，A正確；核反應(yīng)過程中釋放的核力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，B正確；核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量守恒，C錯(cuò)誤;由于反應(yīng)過程中，要釋放大量的能量，伴隨著質(zhì)量虧損，所以生成物的質(zhì)量小于反應(yīng)物的質(zhì)量之和，D錯(cuò)誤；由動(dòng)量守恒可知，mv=28mv,，解得1"3.6X105m/s，硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105m/s方向與質(zhì)子初速度的方向一致，故E正確。答案ABE.（2016?江蘇單科）貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。下列屬于放射性衰變的是（）14C-14N+.?eTOC\o"1-5"\h\z235U+1n-139l+95Y+21n92 0 53 39 02H+3H-4He+1n112 04He+27Al-30P+1n2 13 15 0解析A屬于B衰變，B屬于裂變，C是聚變，D是原子核的人工轉(zhuǎn)變，故選A項(xiàng)。答案A4.（多選）（2016?天津理綜，6）物理學(xué)家通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展，下列說法符合事實(shí)的是（）A.赫茲通過一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論B.查德威克用a粒子轟擊14N獲得反沖核17O,發(fā)現(xiàn)了中子C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D.盧瑟福通過對(duì)陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型解析麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋的電磁理論，選項(xiàng)A正確；盧瑟福用a粒子轟擊17N，獲得反沖核叩，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)C正確；盧瑟福通過對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AC5.[2015?福建理綜，30（1）]下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是（）A.Y射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流B.氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.21083Bi的半衰期是5天，100克21083Bi經(jīng)過10天后還剩下50克解析Y射線是光子流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子輻射光子后能量減小，軌道半徑減小，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大，總能量減小，選項(xiàng)B正確；太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的氫核聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由m=，，n=t得m=m0=￥0g=25g,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2n T22 4答案B6.（多選）（2015?廣東理綜,18）科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：X+Y-4He+3H+4.9MeV和2H+3H-4He+X+17.6MeV,下列表述正確2 1 1 1 2的有（）A.X是中子B.Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C.兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)解析設(shè)ZX、A’Y，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有：A+A,=4+3,2+3=A+4,Z+Z,=2+1,1+1=2+Z,可得A=1,Az=6,Z=0,Z'=3,故X是中子，丫是6Li,A正確；由633Li知丫的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都是3,故B錯(cuò)誤；兩個(gè)核反應(yīng)中都釋放了能量，故都有質(zhì)量虧損，C錯(cuò)誤；氘和氚的核反應(yīng)中質(zhì)量較小的核合成了質(zhì)量較大的核，故D正確。答案AD.[2014?江蘇單科，1211）]已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73X1014Hz和5.44X1014Hz,在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的（）A.波長(zhǎng) B.頻率 C.能量 D.動(dòng)量解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hv=W+1mv2,又由W=hv,可得光電子的最大初動(dòng)能10 2m 0 0 2mv2=hv—hv,由于鈣的截止頻率大于鉀的截止頻率，所以鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能m0較小，因此它具有較小的能量、頻率和動(dòng)量，B、C、D錯(cuò)；又由c=、f可知光電子頻率較小時(shí)，波長(zhǎng)較大，A對(duì)。答案A.（2014?北京理綜，14）質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為mjmjDm」當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是（c表示真空中的光速）（）A.（m1+m2—m3）c B.（m1—m2—m3）cC.（m1+m2—m3）c2 0.（01—02—03）02解析由質(zhì)能方程知，該反應(yīng)釋放核能AE=Amc2=（m1+m2—m3）C2,故C對(duì)，A、B、D均錯(cuò)。答案C提開那妹：:肆腎患:“?二…還…:不等署第賽耄式:—…」 靄舞融任選擇題（1?8題為單項(xiàng)選擇題，9?15題為多項(xiàng)選擇題）1.關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B.只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小0.入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多解析逸出功W=hv°,Wav。，A正確；只有照射光的頻率v大于金屬極限頻率v0,才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，B錯(cuò)；由光電效應(yīng)方程hv=1v2+W知，因v不確定時(shí)，無法確定1mv2TOC\o"1-5"\h\z2max 2max與W的關(guān)系，C錯(cuò)；光強(qiáng)E=nhv,v越大，E一定，則光子數(shù)n越小，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，D錯(cuò)。答案A2.鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)；235U+m-a+b+21n則92 0 0a+b可能是（）A.14oXe+93Kr B.141Ba+93Kr54 36 56 36C.141Ba+93Sr D.14oXe+94Sr56 38 54 38解析根據(jù)核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)守恒可知，a+b的質(zhì)量數(shù)應(yīng)為235+1—2=234,質(zhì)子數(shù)應(yīng)為92,A項(xiàng)中的質(zhì)量數(shù)為140+93=233,B項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)是141+92=233,C項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)為141+93=234,質(zhì)子數(shù)為56+38=94,D項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)為140+94=234,質(zhì)子數(shù)為54+38=92,綜上可知，答案為D。答案D3.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)。對(duì)于這兩個(gè)過程，下列四個(gè)物理過程中，一定相同的是（）A.遏止電壓B.飽和光電流C.光電子的最大初動(dòng)能D.逸出功解析同一種單色光照射不同的金屬，入射光的頻率和光子能量一定相同，金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv—W0知，最大初動(dòng)能不同，則遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強(qiáng)度相同，所以飽和光電流相同。故選B。答案B.如圖1所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光。在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的是（）圖1c解析根據(jù)玻爾的原子躍遷公式h^=E—E可知，兩個(gè)能級(jí)間的能量差值越大，輻射光的Amn波長(zhǎng)越短，從圖中可看出，能量差值最大的是E3—Ej輻射光的波長(zhǎng)a最短，能量差值最小的是E3—E2,輻射光的波長(zhǎng)b最長(zhǎng)，所以譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大的是a、c、b,C正確。答案B.核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少，我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)。核泄漏中的缽（Pu）是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。已知缽的一種同位素239Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為239PU-X+4He+Y，94 94 2下列說法中正確的是（）A.X原子核中含有92個(gè)中子B.100個(gè)239PU經(jīng)過24100年后一定還剩余50個(gè)94C.由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E=mc2,衰變過程總質(zhì)量增加D.衰變發(fā)出的Y射線是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力解析根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得，X原子核中含有92個(gè)質(zhì)子，235個(gè)核子，則中子數(shù)為235—92=143（個(gè)），選項(xiàng)A錯(cuò)誤；半衰期是大量原子核衰變時(shí)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，100個(gè)239Pu經(jīng)過24100年后不一定還剩余50個(gè)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于衰變時(shí)釋放巨大94能量，衰變過程總質(zhì)量減少，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；衰變發(fā)出的丫射線是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力，選項(xiàng)D正確。答案D6.如圖2所示為氫原子能級(jí)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(jí)躍遷時(shí)輻射出若干種不同頻率的光，下列說法正確的是()n EfeVTOC\o"1-5"\h\zM 04 -0.R53 1J12 -3J0】 ?13￡圖2A.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(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光頻率最小C.由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D.用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬伯能發(fā)生光電效應(yīng)解析由原子躍遷、光電效應(yīng)的規(guī)律分析。這些氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出6種光子，A錯(cuò)誤；由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最小，光頻率最小，B錯(cuò)誤；由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最大，光頻率最大，光波長(zhǎng)最小，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光子能量為10.20eV>6.34eV,所以能使金屬伯發(fā)生光電效應(yīng)，D正確。答案D.氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為v「從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為V/已知普朗克常量為h,若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)也則()A.吸收光子的能量為hV]+hv2.輻射光子的能量為hV]+hV2C.吸收光子的能量為hv2—hV]D.輻射光子的能量為hV2—hVj解析氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光，說明能級(jí)m高于能級(jí)n,而從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光，說明能級(jí)k也比能級(jí)n高，而紫光的頻率丫2大于紅光的頻率Vj所以hVjhVj因此能級(jí)k比能級(jí)m高，所以若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m,應(yīng)輻射光子，且光子能量應(yīng)為hV2—hV]。故選項(xiàng)D正確。答案D8.一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()A+1 A—1AA―1 B.A+14A (A+1)2C D C.(A+1)2 D.(A—1)2解析設(shè)中子的質(zhì)量為m,則被碰原子核的質(zhì)量為Am,兩者發(fā)生彈性碰撞，據(jù)動(dòng)量守恒，有

TOC\o"1-5"\h\z1 1 1 1-Amv=mv+Amv」,據(jù)動(dòng)能守恒，有理V2=jmv2+wAmv’2。解以上兩式得丫=二！丫。右只考01 2。/12 1 1十A0慮速度大小，則中子的速率為v=A^v,故中子前、后速率之比為聲，故選項(xiàng)A正確。1A十10 A—1答案A9.氘核、氚核、中子、氮核的質(zhì)量分別是m「m2、m3和m4,如果氘核和氚核結(jié)合生成氮核，則下列說法中正確的是（）A.核反應(yīng)方程式為2H十3H-4He十1n1 1 2 0B.這是一個(gè)裂變反應(yīng)C.核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損Am=m1+m2—m3D.核反應(yīng)過程中釋放的核能AE=（m1+m2—m3—m4）C2解析由氘核和氚核的結(jié)合以及電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒可知選項(xiàng)A正確;該核反應(yīng)為聚變反應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為AmMi^+i^—ms—mj選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由愛因斯坦質(zhì)能方程可知核反應(yīng)過程中釋放的核能AE=Amc2,可知選項(xiàng)D正確。答案AD10.下列說法正確的是（）A.一個(gè)氫原子從n=3的能級(jí)發(fā)生躍遷，可能只輻射一種頻率的光子B.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的聚變反應(yīng)C.比結(jié)合能越小，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定D.鈾核（238U）衰變?yōu)殂U核/Pb）,要經(jīng)過8次a衰變和10次B衰變—、1238—206a衰變的次數(shù)為4 解析一個(gè)氫原子從n=3的能級(jí)發(fā)生躍遷，可能輻射一種或者兩種頻率的光子，選項(xiàng)A正確；太陽輻射的能量是氫核聚變產(chǎn)生的能量，選項(xiàng)B正確；比結(jié)合能越大，核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，=8次—、1238—206a衰變的次數(shù)為4 答案ABD11.下列說法正確的是（）TOC\o"1-5"\h\zA.發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是9Be十4He-12C+1n4 2 6 0B.20個(gè)238U的原子核經(jīng)過兩個(gè)半衰期后剩下5個(gè)238U92 92C.292U在中子轟擊下生成98Sr和144Xe的過程中，原子核中的平均核子質(zhì)量變小D.原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定輻射出一定頻率的光子解析發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是9Be十4He—此十m，A正確；原子核的半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)4 2 6 0律，只對(duì)大量的原子核才適用，所以B錯(cuò)誤；235U在中子轟擊下生成94Sr和140Xe的過程中，92 38 54原子核中的平均核子質(zhì)量變小，所以該反應(yīng)過程會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損，