高三物理一轮原子物理专题训练带解析
高三物理一轮原子物理专题训练（带解析）湖南省新田县第一中学2015届高三物理一轮复习专题13原子物理35．[物理——选修3－5][2014新课标全国卷Ⅰ](1)关于天然放射性，下列说法正确的是________．A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线35．(1)BCD[解析]本题考查了原子核的衰变．原子序数大于83的元素才可以发生衰变，原子序数小于83的元素有的可以发生衰变，有的不可以发生衰变，A错误；放射性元素的半衰期与元素所处的物理、化学状态无关，B、C正确；三种射线α、β、γ穿透能力依次增强，D正确；原子核发生α或β衰变时常常伴随着γ光子的产生，但同一原子核不会同时发生α衰变和β衰变，E错误．35．[2014新课标Ⅱ卷][物理——选修3－5](1)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是________．A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷35．[答案](1)ACE[解析](1)密立根通过油滴实验测出了基本电荷的电量，A项正确；卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，发现了原子中心有一个核，B、D两项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，并因此获得了诺贝尔奖，C项正确；汤姆逊通过研究阴极射线，发现了电子，并测出了电子的比荷，E项正确．14．[2014北京卷]质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)()A．(m1＋m2－m3)cB．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c214．C本题考查质能方程，ΔE＝Δmc2，其中Δm＝(m1＋m2－m3)，则ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，C正确，A、B、D 错误．21．[2014全国卷]一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰．若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.A＋1A－1B.A－1A＋1C.4A（A＋1）2D.（A＋1）2（A－1）221．A[解析]本题考查完全弹性碰撞中的动量守恒、动能守恒．设碰撞前后中子的速率分别为v1，v′1，碰撞后原子核的速率为v2，中子的质量为m1，原子核的质量为m2，则m2＝Am1.根据完全弹性碰撞规律可得m1v1＝m2v2＋m1v′1，12m1v21＝12m2v22＋12m1v′21，解得碰后中子的速率v′1＝m1－m2m1＋m2v1＝A－1A＋1v1，因此碰撞前后中子速率之比v1v′1＝A＋1A－1，A正确．30．[2014福建卷Ⅰ](1)如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是________．(填选项前的字母)A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线30．(1)C[解析]α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．在匀强电场中，α射线与β射线分别在电场力的作用下发生偏转，α射线偏向负极板，β射线偏向正极板，γ射线不受电场力，不发生偏转；在磁场中，由左手定则可以判断α射线向左偏，β射线向右偏，γ射线不受洛伦兹力，不发生偏转．故C项正确．18．[2014广东卷]在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是() A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大18．AD[解析]增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数增加，则光电流增大，选项A正确；光电效应能否发生与照射光频率有关，与照射光强度无关，选项B错误；改用频率较小的光照射时，如果光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，否则，不能发生光电效应，选项C错误；光电子的最大初动能Ek＝hν－W0，故改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大，选项D正确．[2014江苏卷][选修3－5](1)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的________．A．波长B．频率C．能量D．动量(2)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是22286Rn→21884Po＋________．已知22286Rn的半衰期约为3.8天，则约经过________天，16g的22286Rn衰变后还剩1g.(1)A[解析]两种金属的截止频率不同，则它们的逸出功也不同，由W＝hν0可知截止频率大的，逸出功也大．由Ek＝hν－W可知，用同样的单色光照射，钙逸出的光电子的最大初动能较小，由p＝2mEk知，其动量也较小，根据物质波p＝hλ知，其波长较长．(2)42He(或α粒子)15.2[解析]①根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒可推得该反应的另一种生成物为42He.②根据m余＝m原12tT知tT＝4，解得t＝3.8×4＝15.2天．39．[2014山东卷]【物理3¬5】(1)氢原子能级如图所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm.以下判断正确的是________．(双选，填正确答案标号)a．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmb．用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级c．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级39．(1)cd[解析](1)由氢原子能级图可知氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级的能级差大于从n＝3跃迁到n＝2的能级的能级差，根据|En－Em|＝hν和ν＝cλ可知，|En－Em|＝hcλ，选项a错误；同理从n＝1跃迁到n＝2的能级需要的光子能量大约为从n＝3跃迁到n＝2的能级差的五倍左右，对应光子波长应为从n＝3跃迁到n＝2的能级辐射光波长的五分之一左右，选项b错误；氢原子从n＝3跃迁到n＝1的能级的能级差最多有三种情况，即对应最多有三种频率的光谱线，选项c正确；氢原子在不同能级间跃迁必须满足|En－Em|＝hcλ，选项d正确．6．[2014天津卷]下列说法正确的是()A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同6．BD[解析]本题是对玻尔理论、天然放射现象及多普勒效应等知识的考查，α粒子散射实验导致原子核式结构模型的建立，A错误；紫外线可以使荧光物质发光，B正确；天然放射现象中产生的γ射线在电场或磁场中不会发生偏转，C错误；观察者和波源发生相对运动时，观察者接收到的频率就会发生改变，D正确．[2014浙江卷](2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图2所示，当氢原子从n ＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出频率为________Hz的光子．用该频率的光照射逸出功为2.25eV 的钾表面，产生的光电子的最大初动能为________eV. (电子电荷量e＝1.60×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34Js)nE/eV∞ 06——————－0.385——————－0.544——————－0.853——————－1.512——————－3.401——————－13.60图2[答案](2)6.2×1014Hz0.3eV[解析](2)本题考查能级、光电效应方程等知识．由跃迁条件可知hν＝E4－E2＝(3.40－0.85)eV＝4.08×10－19J，解得辐射出的光子的频率为6.2×1014Hz，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W，计算可得产生电子的最大初动能为0.3eV.1．[2014重庆卷]碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有()A.m4B.m8C.m16D.m321．C[解析]本题考查元素的半衰期．根据半衰期公式m ＝m012tT，将题目中的数据代入可得C正确，A、B、D错误．（2014上海）2.核反应方程式Be+HeC+X中的X表示(D)（A）质子（B）电子（C）光子（D）中子2.D[解析]本题考查核反应时电荷数和质量数守恒（2014上海）3.不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（B）（A）原子中心有一个很小的原子核（B）原子核是由质子和中子组成的（C）原子质量几乎全部集中在原子核内（D）原子的正电荷全部集中在原子核内（2014上海）5.链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是（B）（A）质子（B）中子（C）粒子（D）粒子（2014上海）6.在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（C）（A）光电效应是瞬时发生的（B）所有金属都存在极限频率（C）光电流随着入射光增强而变大（D）入射光频率越大，光电子最大初动能越大。
高考物理一轮复习原子结构和原子核全章训练(含解析)新人教版
高考物理一轮复习原子结构和原子核全章训练（含解析）新人教版李仕才考纲要求：原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期；放射性同位素；核力、核反应方程；结合能、质量亏损；裂变反应和聚变反应、裂变反应堆；放射性的防护；氢原子光谱；氢原子的能级结构、能级公式；（全部要求为Ⅰ级）。
一、原子的核式结构模型1.汤姆生的“枣糕”模型（1）1897年汤姆生发觉了电子，使人们认识到原子．．有复杂结构，掀开了研究原子的序幕． (2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷平均分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里．2.卢瑟福的核式结构模型（1）α粒子散射实验的结果：α粒子通过金箔时，绝大多数不发生偏转，仍沿原先的方向前进，但有少数发生大角度偏转，偏转的角度甚至大于900，有的几乎达到1800．（2）核式结构模型：在原子的中心有一个专门小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数，因此整个原子是呈电中性的．电子绕着核旋转所需的向心力确实是核对它的库伦引力．（3）从α粒子散射实验的数据估算出原子核核半径的数量级为10－15m，而原子半径的数量级为 10—10 m。
【例1】在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其缘故是（）A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个专门小的核上B.正电荷在原子中是平均分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中解析：α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了较大偏转．这说明了这些α粒子受到专门大的库伦力，施力物体应是体积甚小的带电实体。
依照碰撞知识，我们明白只有质量专门小的轻球与质量专门大的物体发生碰撞时，较小的球才被弹回去，这说明被反弹回去的α粒子碰上了质量比它大得多的物质实体，即集中了全部质量和正电荷的原子核．答案：A【练习1】关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（）A．绝大多数α粒子通过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C．α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大D．对α粒子散射实验的数据进行分析，能够估算出原子核的大小解析：“由于原子核专门小，α粒子十分接近它的机会专门少，因此绝大多数α粒子差不多上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转”。
高考物理一轮复习 第12章 近代物理初步 第2讲 原子和原子核课时作业(含解析)新人教版-新人教版高
第2讲原子和原子核时间：45分钟总分为：100分一、选择题(此题共14小题，每一小题6分，共84分。
其中1～11题为单项选择，12～14题为多项选择)1．(2019·广东揭阳一模)如下列图，x为未知的放射源，L为薄铝片，假设在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，如此x可能是()A．α射线和β射线的混合放射源B．纯α射线放射源C．纯γ射线放射源D．α射线和γ射线的混合放射源答案 D解析在放射源和计数器之间加薄铝片L后，发现计数器的计数率大幅度减小，说明射线中含有穿透能力弱的α射线，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明没有射线或剩下的射线不带电，即为γ射线，因此放射源x可能是α射线或它和γ射线的混合放射源，故A、B、C错误，D正确。
2．(2019·江西高三九校3月联考)如下说法中正确的答案是()A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的B．玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论C．天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波D．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构答案 B解析天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂的结构，故A错误；玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说的根底上引入了量子理论，故B正确；天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线，其中α射线是氦原子核，β射线是电子流，只有γ射线是高能量的电磁波，故C错误；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子有复杂结构，在此根底上，他建立了原子的核式结构模型，故D错误。
3．(2020·安徽省A10联盟高三摸底)据报道，香烟会释放一种危险的放射性元素“钋(210 84 Po)〞，如果每天抽1.5包香烟，一年后累积的辐射相当于300次胸透的辐射。
210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变后产生了新核，新核的中子数比质子数多()A．38个B．40个C．42个D．44个答案 B解析210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变产生的新核为206 83X，其中子数为206－83＝123，中子数比质子数多123－83＝40，B正确。
高考物理一轮复习课时作业54原子结构与原子能级含解析新人教版
原子结构与原子能级选择题1．关于α粒子散射实验，以下说法正确的选项是()A．该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依照B．该实考据了然汤姆孙原子模型的正确性C．α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D．绝大多数的α 粒子发生大角度偏转答案A剖析卢瑟福依照α 粒子散射实验，提出了原子核式结构模型， A 项正确， B 项错误；电子质量太小，对α粒子的影响不大， C 项错误；绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原方向前进， D 项错误．2．处于 n＝ 3 能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有()A．1 种B．2 种C．3 种D．4 种答案C剖析处在高能级的氢原子向低能级跃迁时，能够向任意低能级跃迁． C 项正确， A、 B、 D 三项不正确．3．(2018 ·泉州二模) 处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射．原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完好相同，这样使光获取加强，这就是激光产生的机理．那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E n、电势能E p、电子动能E k的变化情况是()A． E p增大、 E k减小、 E n减小B． E p减小、 E k增大、 E n减小C． E p增大、 E k增大、 E n增大D． E p减小、 E k增大、 E n不变答案B剖析发生受激辐射时，向外辐射能量，知原子总能量减小，轨道半径减小，kqe mv2A、 C、 D三项错依照r 2＝r知，电子的动能增大，由于能量减小，则电势能减小．故误，B项正确．E14．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为E n＝n2，其中 n＝ 2，3，4. 已知普朗克常量为 h，则以下说法正确的选项是()A．氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小2（hν－ E1）B．基态氢原子中的电子吸取一频率为ν 的光子被电离后，电子速度大小为mC．大量处于 n＝ 3 的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出 3 种不相同频率的光D．若原子从n＝5 能级向 n＝ 3 能级跃迁时发出的光能使某金属发生光电效应，则从n＝ 6能级向 n＝4 能级跃迁时发出的光必然能使该金属发生光电效应答案C剖析氢原子由基态跃迁到激发态时，氢原子吸取光子，则能量增大，轨道半径增大，依照e2v2k r2＝m r知，电子动能减小，而其电势能增大，故 A 项错误；基态氢原子中的电子吸取一频率为ν 的光子被电离后，则电子电离后的最大初动能为 E ＝hν＋ E ，因此电子最大速度大km1小为1C32＝ 3 知，这些氢原子可能辐射出三种不相同频率2（hν＋E），故 B 项错误．依照m的光子．故 C 项正确；原子从 n＝ 6 能级向 n＝ 4 能级跃迁时所产生的能量小于从前辐射的能量，不用然使该金属发生光电效应．故D项错误．5．(2018 ·南通一模 )( 多项选择 ) 已知氢原子基态能量为－13.6 eV，以下说法正确的有 () A．使 n＝ 2 能级的氢原子电离最少需要吸取 3.4 eV 的能量B．氢原子由 n＝ 3 能级跃迁到 n＝ 2 能级，放出光子，能量增加C．处于基态的氢原子吸取能量为10.2 eV的光子跃迁到 n＝ 4 激发态D．大量处于 n＝ 3 激发态的氢原子会辐射出3 种不相同频率的光答案AD剖析 A 项，氢原子基态能量为－13.6 eV ，则 n＝2 能级为 E2＝－13.62＝－ 3.4 eV ，因此要2使处于 n＝2 能级氢原子电离最少需要吸取能量 3.4 eV ，故 A 项正确；B 项，氢原子由 n＝3 能级跃迁到 n＝ 2 能级，放出光子，能量减少，故 B 项错误；C项，处于基态的氢原子吸取能量为10.2eV 的光子，能量为E＝－ 13.6 ＋ 10.2 ＝－ 3.4eV，因此会从 n＝ 1 能级跃迁到 n＝2 能级，故 C 项错误；D项，依照C32＝ 3，可知，大量处于 n＝3 能级的氢原子跃迁时能辐射出 3 种不相同频率的光子，故 D 项正确．E6．(2018 ·武邑模拟 ) 已知氢原子的基态能量为 E ，激发态能量 E ＝n1，其中 n＝ 2，3，4，1n2用 h 表示普朗克常量， c 表示真空中的光速．有一氢原子处于n＝ 3 的激发态，在它向低能态跃迁时，可能辐射的光子的最大波长为()36hc9hcA．－1B．－15E8E4hc hcC．－3E1D．－E1答案A剖析一群氢原子处于 n ＝ 3 激发态，据玻尔理论在这3 种频率光子中，可释放出的光子频率种类中，当氢原子从n ＝ 3 能级向 n ＝2 能级跃迁时辐射的光子波长最长，E 1E 1E 2＝ 4 E 3＝ 9， hc3 2λ ＝ E － E ，λ＝ hc ＝－ 36hc5E 1 ，故 A 项正确， B 、 C 、 D 三项错误．E 3－ E 27．(2018 ·遵义二模 )( 多项选择 ) 一群氢原子从 n ＝ 3 的能级向低能级跃迁时，放出光子的最大能量为 E ，则这群氢原子 ( )A ．跃迁时能够放出 6 种不相同能量的光子B ．由 n ＝ 2 的能级向基态跃迁时放出光子的能量小于EC ．由 n ＝ 3 的能级向 n ＝ 2 的能级跃迁时放出光子的能量等于5E32D ．由 n ＝ 2 的能级向基态跃迁时吸取光子的能量为27E32答案 BC剖析A 项，大量处于第 3 能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，能产生3 种不同频率的光子，故A 项错误；18B 、D 两项，从 n ＝ 3 的能级向基态跃迁时， 放出光子的最大能量为E ，即为： E ＝ E 1－ 32＝ 9E 1，1 327则 n ＝ 2 的能级向基态跃迁时放出光子的能量，为：E ′＝E121E － 2 ＝ 4E ＝ 32E ，小于 E ，故 B项正确， D 项错误；11115C 项，当 n ＝ 3 的能级向 n ＝ 2 的能级跃迁时放出光子的能量，E EE E1为：E ″＝ 22－ 32＝ 4 － 9 ＝36E5E ＝ 32，故 C 项正确．8. (2018 ·唐山二模 ) 图示为氢原子能级表示图，已知大量处于 n ＝ 2 能级的氢原子，当它们碰到某种频率的光辉照射后，可辐射出 6 种频率的光子，下面说法中正确的选项是 ( )A ． n ＝ 2 能级氢原子碰到照射后跃迁到n ＝ 5 能级B ． n ＝ 2 能级氢原子吸取的能量为 2.55 eVC．频率最高的光子是氢原子从n＝ 3 能级跃迁到 n＝ 1 能级放出的D．波长最大的光子是氢原子从n＝ 4 能级跃迁到 n＝ 1 能级放出的答案B剖析2n＝ 4 能级．故 A 项错误；A 项，依照 C4＝ 6 知， n＝ 2 能级氢原子碰到照射后跃迁到B 项， n＝ 2 能级氢原子碰到照射后跃迁到n＝ 4 能级，氢原子吸取的能量为：E＝ E4－ E2＝－0.85 － ( － 3.4) ＝ 2.55 eV. 故 B 项正确；C 项，光子的能量：E＝hν，可知，频率最高的光子的能量最大，是氢原子从n＝ 4 能级跃迁到 n＝ 1 能级放出的．故 C 项错误；hcD项，光子的能量：E＝λ，可知波长最长的光子的能量最小，是氢原子从n＝ 4 能级跃迁到n＝ 3 能级放出的．故 D 项错误．9.(2018 ·河南二模 ) 以下列图为氢原子的部分能级图，以下判断正确的选项是()A．处于 n＝ 3 能级的氢原子能够吸取任意频率的光子B．欲使处于基态的氢原子被激发，可用12.09 eV的光子照射C．一个氢原子从 n＝ 4 的状态跃迁到基态时，最多能够辐射出 6 种不相同频率的光子D．用 n＝ 2 能级跃迁到n＝ 1 能级辐射出的光照射金属铂( 逸出功为 6.34 eV) 时不能够发生光电效应答案B剖析 A 项，要使 n＝3能级的氢原子发生跃迁，吸取的光子能量必定等于两能级间的能级差，或大于 1.51 eV能量的任意频率的光子．故 A 项错误；B 项，依照玻尔理论用12.09 eV 电子照射时，吸取光子后电子的能量：12.09 ＋ ( － 13.6)＝－1.51 eV ，因此能从基态发生跃迁，跃迁到第 3 能级，故 B 项正确；C项，一个氢原子从n＝ 4 的状态跃迁到基态时，最多时，跃迁的路径为：n＝4→3→2→1，可知能辐射出 3 种不相同频率的光子，故C项错误；D项，从 n＝ 2 能级跃迁到 n＝ 1 能级辐射出的光子的能量E＝ E2－ E1＝－ 3.4 eV－ ( － 13.6)eV ＝10.2 eV＞ 6.34 eV，而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于电子的逸出功，故能够发生光电效应．故 D 项错误．10.( 多项选择 ) 以下列图，是汞原子的能级图，一个自由电子的总能量为8.0 eV，与处于基态的汞原子碰撞后 ( 不计汞原子的动量变化) ，则电子节余的能量可能为( 碰撞无能量损失)()A． 0.3 eV B． 3.1 eVC． 4.9 eV D． 8.8 eV答案AB剖析基态的汞原子从基态跃迁到第 2 能级，吸取能量为：E＝－ 5.5 eV＋ 10.4 eV＝ 4.9 eV 则电子节余的能量为： E′＝8.0－ 4.9 eV ＝ 3.1 eV ，基态的汞原子从基态跃迁到第 3 能级，吸取能量为：E＝－ 2.7 eV ＋10.4 eV ＝ 7.7 eV则电子节余的能量为： E′＝8.0－ 7.7 eV ＝ 0.3 eV，故 A、 B 两项正确， C、D 两项错误．11.(2018 ·衡水三模 )( 多项选择 ) 以下列图为氢原子的能级图，大量处于基态的氢原子在一束光的照射下发生跃迁后能产生 6 条谱线，其中有 3 条可使某金属发生光电效应．已知可见光的光子能量在 1.62 eV到 3.11 eV之间，以下有关描述正确的选项是()A．氢原子的能级是分立的， 6 条谱线中有 2 条谱线在可见光范围内B．入射光束中光子的能量为10.2 eV 才能实现题中的跃迁情况C．该金属的逸出功小于 2.55 eVD．若改用12.7 eV 的电子撞击氢原子使之跃迁后所辐射出的光也能使该金属发生光电效应答案AD剖析 A 项，氢原子跃迁后能产生 6 条谱线，依照：2n（ n－1）C ＝＝ 6，即处于基态的氢原n2子在一束光的照射下跃迁到了n＝ 4 能级；从高能级 n＝4 向 n＝ 3 能级跃迁时发出的光的能量为：E4－ E3＝－ 0.85 － ( － 1.51) ＝ 0.66 eV；不在可见光范围内；从 n＝ 4 向 n＝2 能级跃迁时辐射的光子能量为： E －E ＝－ 0.85－( － 3.4) ＝2.55 eV ；在可42见光范围内；从 n＝ 4 向 n＝1 能级跃迁时发出的光的能量为： E －E ＝－ 0.85－( － 13.6) ＝ 12.75 eV ；不41在可见光范围内；从 n＝ 3 到 n＝ 2 辐射光子的能量为： E3－ E2＝－ 1.51 － ( －3.4) ＝ 1.89 eV；在可见光范围内；从 n＝ 3 向 n＝1 能级跃迁时发出的光的能量为： E3－ E1＝－ 1.51 －( － 13.6) ＝ 12.09 eV ；不在可见光范围内；从 n＝ 2 向 n＝1 能级跃迁时发出的光的能量为：E2－ E1＝－ 3.4 － ( － 13.6) ＝10.2 eV ；不在可见光范围内．故 A 项正确；B 项，由于能量最大的光子的能量为12.75 eV ，可知入射光的能量为12.75 eV ，故 B 项错误；C项，由于其中有 3 条可使某金属发生光电效应，则三种频率最大、能量最大的光子的能量分别为 12.75 eV， 120.9 eV 和 10.2 eV，其次为 2.55eV，可知，该金属的逸出功大于 2.55eV，小于 10.2 eV. 故 C 项错误；D项，若改用 12.7eV 的电子撞击氢原子，由于12.7eV 小于 12.75eV，因此最多只能使基态的氢原子跃迁到n＝ 3 的能级，最少只能使基态的氢原子跃迁到n＝ 2 的能级； n＝ 2 能级向 n＝ 1 能级跃迁时所辐射出的光的能量为10.2 eV ，也能使该金属发生光电效应，故 D 项正确．12.(2018 ·邯郸一模 )( 多项选择 ) 图示是氢原子的能级表示图，大量处于基态的氢原子吸取了某种单色光的能量后能发出 6 种不相同频率的光子，分别用它们照射某种金属板时，只有频率分别为ν 1、ν 2、ν 3、ν 4(ν 1＞ν 2＞ν 3＞ν 4)的四种光能发生光电效应．则普朗克常量可表示为()13.6 eVB.12.09 eVA.ν1ν27.2 eVD.2.55 eVC.ν3ν4答案BD剖析大量处于基态的氢原子吸取了某种单色光的能量后能发出 6 种不相同频率的光子，可知，电子处于能级n＝ 4，向低能级跃迁，分别用它们照射某种金属板时，只有频率分别为ν1、ν 2、ν 3、ν 4(ν 1＞ν 2＞ν 3＞ν 4)的四种光能发生光电效应，依照能量等于两能级间的能级差，即E m－ E n＝hν. 可知， E4－ E1＝hν1， E3－ E1＝hν2， E2－13424，E＝hν， E － E ＝hν12.75 eV12.0910.2 eV 2.55 eV由图中各能级的能量，则有：h＝ν 1，或 h＝ν2，或 h＝ν3，或 h＝ν 4，故 A、 C 两项错误， B、 D 两项正确．13．原子从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时发射波长为λ 1 的光子；原子从 b 能级状态跃迁到 c 能级状态时吸取波长为λ 2 的光子，已知λ 1＞λ 2.那么原子从a能级状态跃迁到 c 能级状态时将要 ()A．发出波长为λ1－λ 2 的光子B．发出波长为λ 1λ 2的光子λ1 －λ 2C．吸取波长为λ1－λ2的光子D．吸取波长为12λ λ的光子λ1 －λ 2答案 Dc剖析 a→b： E a－ E b＝ hλ1cb→ c： E c－ E b＝hλ2ca→ c： E c－ E a＝hλ联立上三式得，λ＝λ 1λ 2.D 项正确．λ1－λ214．(2018 ·石家庄模拟 )( 多项选择 ) 图 1 所示为氢原子能级图，大量处于n＝ 4 激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不相同频率的光，其中用从 n＝4 能级向 n＝ 2 能级跃迁时辐射的光照射图 2 所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则()A．若将滑片右移，电路中光电流必然增大B．若将电源反接，电路中可能有光电流产生C．若阴极K 的逸出功为 1.05 eV ，则逸出的光电子最大初动能为 1.5 eVD．大量处于n＝ 4 激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有 4 种光子能使阴极K发生光电效应答案BD剖析 A 项，若光电流已经达到饱和，则将滑片右移，电路中光电流也不再增大，故 A 项错误；B 项，若将电源反接，反接后得电压若小于截止电压，则电路中可能有光电流产生，故 B 项正确．C项，从 n＝4 能级向 n＝ 1 能级跃迁时辐射的光子能量为：E＝ E4－E1＝－ 0.85 － ( － 13.6) ＝12.75 eV ，那么依照光电效应方程：E Km＝hν－ W＝ E－ W＝ 12.75 － 1.05 ＝11.70 eV ，故 C 项错误；D项，依照跃迁规律可知从n＝ 4 向 n＝ 2 跃迁时辐射光子的能量小于从n＝ 4 向 n＝ 1、 n＝ 3向 n＝ 1、 n＝2 向 n＝ 1 跃迁时辐射光子的能量，则大量处于n＝ 4 激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有 4 种光子能使阴极K 发生光电效应，故D项正确．15．( 多项选择 ) 用大量拥有必然能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，察看到了必然数目的光谱线，如图．调高电子的能量再次进行察看，发现光谱线的数目比原来增加了 5 条．用Δn 表示两次察看中最高激发态的量子数n 之差， E 表示调高后电子的能量．依照图所示的氢原子的能级图能够判断，n 和 E 的可能值为 ()A．n＝ 1， 13.22 eV ＜ E＜ 13.32 eV B．n＝ 2， 13.22 eV ＜ E＜ 13.32 eVC．n＝ 1， 12.75 eV ＜ E＜ 13.06 eV D．n＝ 2， 12.75 eV ＜ E＜ 13.06 eV答案AD剖析由原子在某一能级跃迁最多发射谱线数C22222＝10， C2可知 C ＝1，C ＝3，C＝ 6，Cn23456＝15.由题意可知比原来增加 5 条光谱线，则调高电子能量前后，最高激发态的量子数分别可能为2 和 4， 5 和 6Δ n＝ 2 和 n＝ 1.当n＝ 2 时：原子吸取了实物粒子( 电子 ) 的能量，则调高后电子的能量4151 E≥E－ E ，E＜ E－ E因此 E≥[ － 0.85 － ( － 13.60)] eV＝12.75 eVE＜ [ － 0.54 － ( － 13.60)] eV＝13.06 eV因此 12.75 eV ≤E＜ 13.06 eV故 D 项正确．同应该n＝ 1 时，使调高后电子的能量满足E6－E1≤ E＜ E7－ E1[ － 0.38 － ( －13.60)] eV ≤E＜ [ － 0.28 －( － 13.60)] eV 故 A 项正确．。
高考物理一轮复习全程训练计划课练39原子结构(含解析)
D．电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率答案：ABC解析：原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量，A正确；原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的，B正确；电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子，C正确；电子跃迁时辐射的光子的频率与能级差值有关，与电子绕核做圆周运动的频率无关，D错误．4．[2019·湖南省娄底市双峰一中模拟]下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是( )A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B．光电效应实验说明了光具有粒子性C．电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间答案：A解析：原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是量子化的，只能是某些特定值，选项A错误；光电效应实验说明了光具有粒子性，选项B正确；衍射是波的特性，电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性，选项C正确；极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子的质量和正电荷主要集中在很小的核上，否则不可能发生大角度偏转，多选)如图为氢原子能级的示意图，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．最容易表现出衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n如图所示为氢原子能级示意图的一部分，根据玻尔理论，下能级比从n＝3能级跃迁到如图所示为氢原子的能级图，对于处在n＝4能级的大量氢原子，下列说法正确的是( )A．这群氢原子向低能级跃迁时一共可以辐射出4种不同频率的光子B．处在n＝4能级的氢原子可以吸收任何一种光子而跃迁到高能级C．这群氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级时向外辐射的光子的波长最长D．这群氢原子辐射的光子中如果只有两种能使某金属发生光电效应，则该金属的逸出功W0应满足10.2 eV<W0≤12.09eV答案：D解析：这群氢原子向低能级跃迁时能够辐射出6种不同频率的光子，A错误；氢原子从低能级向高能级跃迁时吸收的能量等于两能级的能量差，B错误；氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级时向外辐射出的光子的频率最大，波长最短，C错误；如果这群氢原子辐射出的光子中只有两种能使某金属发生光电效应，则这两种光子分别是由氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级和氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级时辐射出的，由光电效应发生的条件可知，该金属的逸出功应满足E2－E1<W0≤E3－E1，即10.2 eV<W0≤12.09eV，D正确．9．[2019·济南模拟]卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型，实验装置如图所示，所有带电粒子打到荧光屏上都产生光斑．为验证α粒子散射实验结论，现在1、2、3、4四处放置带有荧光屏的显微镜．则这四处位置一段时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是( )A．2、10、625、1 205 B．1 202、1 305、723、203C．1 305、25、7、1 D．1 202、1 010、723、203氢原子能级如图所示，已知可见光光子的能量在范围内，则下列说法正确的是( )n＝1能级，放出的光子为可见光能级时，向低能级跃迁能发出氢原子能级如图，当氢原子从以下判断正确的是( )的能级时，辐射光的波长大于的光照射，可使氢原子从n＝姆孙的原子模型不符合原子结构的实际情况，原子核的半径的数量级是10－15m，不能说明金原子是球体，B正确．16．关于原子的特征谱线，下列说法不正确的是( )A．不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线B．原子的特征谱线可能是原子从高能态向低能态跃迁时放出光子而形成的C．可以用原子的特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分D．原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据答案：D解析：每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质，所以A正确；原子的特征谱线可能是原子从高能级向低能级跃迁时放出光子而形成的，B正确；利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分，不可以深入了解原子的内部结构，所以C正确，D错误．课时测评○39综合提能力 课时练 赢高分1.(多选)下列说法正确的是( )A．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验B．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子C．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大角度偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一D．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大答案：BC解析：玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验，故A错误；普朗克能量量子化理论：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子，故B正确；α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大角度偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一，故C正确；由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故D错误．2.如图所示为氢原子的能级图，在具有下列能量的光子或者电子中，不能使基态氢原子吸收能量而发生跃迁的是( )A．13 eV的光子B．13 eV的电子C．10.2 eV的光子D．10.2 eV的电子答案：A解析：13 eV的光子的能量小于基态的电离能，又不等于基态与其他激发态间的能量差，该光子不会被吸收，电子与氢原子碰撞，可以把一部分或全部能量传递给氢原子，而使其发生跃迁，所以13 eV的电子和10.2 eV的电子都可以被吸收.10.2 eV的光子正好等于n＝1能级和n＝2能级的能量差，可以被氢原子吸收发生跃迁．所以不能使基态氢原子吸收能量而发生跃迁的是A.3．(多选)氢原子的部分能级如图所示，已知可见光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，由此可推知，氢原子( )A．从高能级向n＝1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B．从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光一定为可见光C．从高能级向n＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．大量处于n＝4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光答案：AD解析：由高能级向n＝1能级跃迁，最少能量为10.2 eV，高于可见光频率，A正确；从高能级向n＝2能级跃迁，能量范围是1.89 eV～3.4 eV，有可能比可见光能量高，B错误；从高能级向n＝3能级跃迁，能量范围是0.66 eV～1.51 eV，频率低于可见光，C错误；从n＝4能级向低能级跃迁时，4→2和3→2产生两种可见光，D正确．4．(多选)关于光谱，下列说法正确的是( )A．各种原子的发射光谱都是线状谱B．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的C．由于各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D．根据各种原子发光的特征谱线进行光谱分析，可以鉴别物质和确定物质的组成成分答案：ACD解析：各种原子的发射光谱都是线状谱，都有一定的特征，也称特征谱线，是因原子结构不同，导致原子光谱也不相同，因而可以通过原子发光的特征谱线来确定和鉴别物质，称为光谱分析．故A、C、D正确，B错误．5．氢原子发出a、b两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图所示，若a光是由能级n＝5向n＝2跃迁时发出的，则b光可能是( )A．从能级n＝4向n＝3跃迁时发出的B．从能级n＝4向n＝2跃迁时发出的C．从能级n＝6向n＝3跃迁时发出的D．从能级n＝6向n＝2跃迁时发出的答案：D解析：由光路图知，b光的折射率大于a光的折射率，所以b光的光子能量大于a光的光子能量，a光是由能级n＝5向n＝2跃迁时发出的，从能级n＝4向n＝3跃迁时发出的光子能量小于a光的光子能量，故A错误；从能级n＝4向n＝2跃迁时发出的光子能量小于a光的光子能量，故B错误；从能级n＝6向n＝3跃迁时发出的光子能量小于a光的光子能量，故C错误；从能级n＝6向n＝2跃迁时发出的光子能量大于a光的光子能量，故D正确．6.[2019·辽宁沈阳郊联体模拟]根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为( )A．13.6 eVB．3.4 eVC．12.75 eVD．12.09 eV答案：C解析：受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，说明氢原子从n＝1能级跃迁到n＝4能级上，所以照射氢原子的单色光的光子能量E＝E4－E1＝12.75 eV，C正确．7．[2019·湖南永州模拟]如图所示，图甲为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱，已知谱线a是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，谱线b是氢原子在下列哪种情形下跃迁时的辐射光( )A．从n＝3能级跃迁到n＝2能级B．从n＝5能级跃迁到n＝2能级如图所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是( 若已知可见光的光子能量范围为1.62 eV～3.11 eV，条如图所示是氢原子的能级图，大量处于n＝5激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可种不同频率的光子．其中莱曼系是指氢原子由高能级向。
高三物理一轮复习练习题(带答案解析)
高三物理一轮复习练习题（带答案解析）学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1、香烟燃烧，过程中能产生的有害成分达3000余种.其过程中会释放一种危险的放射性元素“钋()21084Po ”，21084Po 发生m 次α衰变和n 次β衰变后产生了新核铋()20683Bi ，下列说法正确的是( )A.α衰变就是化学中的分解反应B.1,1m n ==C.新核铋()20683Bi 的中子数比质子数多43个 D.21084Po 衰变产生的α粒子可以穿透1 cm 厚的钢板 【答案】1、答案：B解析：α衰变是原子核衰变的一种形式，是核反应，不是化学中的分解反应，A 错误；21084Po 比20683Bi 多1个质子，多3个中子，发生α衰变是放出42He ，发生β衰变是放出01e -，根据质量数守恒和电荷数守恒有28384,4206210m n m -+=+=，解得1,1m n ==，B 正确；新核铋()20683Bi 的质子数为83个，中子有20683123-=个，中子数比质子数多1238340-=个，C 错误；α粒子的穿透能力弱，不能穿透1 cm 厚的钢板，D 错误.2、如图甲所示，细线下端悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁.将摆线拉开一较小幅度，当注射器摆动时，沿着垂直于摆动的方向以速度v 匀速拖动木板，得到喷在木板上的墨汁图样如图乙所示，若测得木板长度为L ，墨汁图样与木板边缘交点P Q 、恰好是振动最大位置处，已知重力加速度为g ，则该单摆的等效摆长为( )2gv 2gL 225gL 225gv【答案】2、答案：B=2T ==正确. 3、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知P Q M 、、三颗卫星均做匀速圆周运动，虚线圆是P Q 、卫星轨道的包围圆，其中P 是地球同步卫星，则这三颗卫星( )A.运行的周期P Q M T T T =>B.线速度大小Q P M v v v <<C.受到的引力M P Q F F F >=D.具有的机械能P Q M E E E =>【答案】3、答案：A解析：根据22224πMm v G m m r r r T ==，可得2v T ==P Q M r r =>，则运行的周期P Q M T T T =>，A 正确；根据v =Q P M v v =<，B 错误；三个卫星的质量关系不确定，则不能确定受到的引力大小关系以及机械能大小关系，C 、D 错误.4、已知无穷大均匀带电平板在其周围空间激发与平板垂直的匀强电场.现在水平无穷大带电平板上方某点固定一点电荷Q +.一质量为m 、带电荷量为q -的小球以点电荷为圆心做匀速圆周运动，其中AC BD 、分别为圆周轨迹的水平和竖直直径，重力加速度为g ，静电力常量为k ，下列说法正确的是( )A.无穷大平板带正电B.圆周上的场强在B点有最小值，在D点有最大值D.若A、【答案】4、答案：C+对小球的库仑力提供向心力，所解析：因小球做匀速圆周运动，所以只能是点电荷Q=，则无穷大平板在空间激发的以小球的重力与平板对小球的电场力平衡，即Eq mg、两大平板激发的电场方向竖直向下，即平板带负电，故A错误；固定点电荷在B D点产生场强的方向分别为竖直向下和竖直向上，而平板所激发的场强方向竖直向下，所以B点处合场强为两场强之和，D点为两者之差，所以B点场强最大，D点场强最、两点处的合场强方向相互垂直，则两电场方向在两点处与水小，故B错误；若A C=R=v从足够长的粗糙斜面底端上滑，2 s后回到出发点，物块的速度v、位移s随时5、物块以初速度间t的变化关系图像可能是( )A. B. C. D.【答案】 5、答案：D解析：本题借助s t -图像和v t -图像考查对图像意义的理解和牛顿第二定律的应用。
高考物理一轮复习讲练测(全国通用)13.2原子结构原子核(讲)(原卷版+解析)
第十三章近代物理【网络构建】专题13.2 原子结构原子核【网络构建】考点一原子的核式结构玻尔理论1．α粒子散射实验(1)α粒子散射实验装置(2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子穿过金箔后发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被“撞了回来”．2．原子的核式结构模型(1)α粒子散射实验结果分析①核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．①汤姆孙模型不能解释α粒子的大角度散射．①绝大多数α粒子沿直线穿过金箔，说明原子中绝大部分是空的；少数α粒子发生较大角度偏转，反映了原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷；极少数α粒子甚至被“撞了回来”，反映了个别α粒子正对着质量比α粒子大得多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用．(2)核式结构模型的局限性卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释α粒子散射实验现象，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性．3．对氢原子能级图的理解(1)能级图如图所示(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1，2，3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV.①氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.(3)能级图中相关量意义的说明．4.两类能级跃迁(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子． 光子的频率ν＝ΔE h ＝E 高－E 低h.(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．①光照(吸收光子)：吸收光子的全部能量，光子的能量必须恰等于能级差hν＝ΔE .①碰撞、加热等：可以吸收实物粒子的部分能量，只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E 外≥ΔE . ①大于电离能的光子被吸收，将原子电离．考点二 氢原子的能量及变化规律氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化规律1．原子能量变化规律：E n ＝E k n ＋E p n ＝E 1n 2，随n 增大而增大，随n 的减小而减小，其中E 1＝－13.6 eV .2．电子动能变化规律(1)从公式上判断电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力即k e 2r 2＝m v 2r ，所以E k ＝ke 22r ，随r 增大而减小．(2)从库仑力做功上判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，故电子动能减小．反之，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，故电子的动能增大． 3．原子的电势能的变化规律(1)通过库仑力做功判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大．反之，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小．(2)利用原子能量公式E n ＝E k n ＋E p n 判断，当轨道半径增大时，原子能量增大，电子动能减小，故原子的电势能增大．反之，当轨道半径减小时，原子能量减小，电子动能增大，故原子的电势能减小．考点三 原子核的衰变、半衰期1．衰变规律及实质 (1)α衰变和β衰变的比较电荷数守恒、质量数守恒2．三种射线的成分和性质 半衰期的公式：N 余＝N 原⎝⎛⎭⎫12t /τ，m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12t /τ.式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．考点四 核反应类型与核反应方程1．核反应的四种类型2.核反应方程式的书写(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础．如质子(11H)、中子(10n)、α粒子(42He)、β粒子(0－1e)、正电子(01e)、氘核(21H)、氚核(31H)等．(2)掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向．(3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒．考点五核能的计算1．应用质能方程解题的流程图(1)根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．2．根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数．3.核能释放的两种途径的理解(1)使较重的核分裂成中等大小的核．(2)较小的核结合成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，都可以释放能量．高频考点一原子的核式结构玻尔理论例1、如图是氢原子的能级示意图．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出光子a；从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出光子b.以下判断正确的是()A．在真空中光子a的波长大于光子b的波长B．光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态C．光子a可能使处于n＝4能级的氢原子电离D．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线【变式训练】如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况．下列说法正确的是()A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C．卢瑟福选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子后产生的反弹高频考点二氢原子的能量及变化规律例2、如图所示为氢原子的能级图，图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁，已知可见光光子的能量范围为1.61～3.10 eV，关于四次跃迁，下列说法正确的是()A．经历a跃迁，氢原子吸收的光子能量为0.66 eVB．经历b跃迁，氢原子的轨道半径增大，原子核外电子的动能增大C．经历c跃迁，氢原子放出的光子是可见光光子D．经历d跃迁后，再用可见光照射跃迁后的氢原子，可使氢原子发生电离【变式训练】氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说明正确的是()A ．电子旋转半径减小B ．氢原子能量增大C ．氢原子电势能增大D ．核外电子速率增大高频考点三 原子核的衰变、半衰期例3、国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事．据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为42He ＋X→84Be ＋ν，方程中X 表示某种粒子，84Be 是不稳定的粒子，其半衰期为T ，则下列说法正确的是( ) A ．X 粒子是42HeB ．若使84Be 的温度降低，其半衰期会减小C ．经过2T ，一定质量的84Be 占开始时的18 D ．“核燃烧”的核反应是裂变反应【变式训练】如图，匀强磁场中的O 点有一静止的原子核234 90Th 发生了某种衰变，衰变方程为234 90Th→A Z Y ＋0－1e ，反应生成的粒子 0－1e 的速度方向垂直于磁场方向．关于该衰变，下列说法正确的是( )A.234 90Th 发生的是α衰变 B.234 90Th 发生的是β衰变 C ．A ＝234，Z ＝91D ．新核A Z Y 和粒子 0－1e 在磁场中的轨迹外切于O 点高频考点四 核反应类型与核反应方程例4、1956年，李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用半衰期为5.27年的6027Co 放射源进行了实验验证，次年李、杨二人获得诺贝尔物理学奖.6027Co 的衰变方程式是：6027Co→A Z Ni ＋ 0－1e ＋νe (其中νe 是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零)，衰变前6027Co 核静止，根据云室照片可以看到衰变产物A Z Ni 和 0－1e 不在同一条直线上的事实．根据这些信息可以判断( ) A.A Z Ni 的核子数A 是60，核电荷数Z 是28 B. 此核反应为α衰变C.A Z Ni 与 0－1e 的动量之和不可能等于零 D ．衰变过程动量不守恒【变式训练】下列核反应属于人工转变的是( )A.234 90Th→234 91Pa ＋ 0－1eB.42He ＋94Be→12 6C ＋10nC.235 92U ＋10n→136 54Xe ＋9038Sr ＋1010nD.21H ＋31H→42He ＋10n高频考点五 核能的计算例5、两个氘核以相等的动能E k 对心碰撞发生核聚变，核反应方程为21H ＋21H→32He ＋10n ，其中氘核的质量为m 1，氦核的质量为m 2，中子的质量为m 3.假设核反应释放的核能E 全部转化为动能，下列说法正确的是( )A ．核反应后氮核与中子的动量相同B ．该核反应释放的能量为E ＝(2m 1－m 2－m 3)c 2C ．核反应后氮核的动能为E ＋2E k4D ．核反应后中子的动能为E ＋E k4【变式训练】轻核聚变的一个核反应方程为：21H ＋31H→42He ＋X.若已知21H 的质量为m 1，31H 的质量为m 2，42He 的质量为m 3，X 的质量为m 4，则下列说法中正确的是( )A.21H 和31H 在常温下就能够发生聚变B ．X 是质子C ．这个反应释放的核能为ΔE ＝(m 1＋m 2－m 3－m 4)c 2D ．我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的第十三章近代物理【网络构建】专题13.2 原子结构原子核【网络构建】考点一原子的核式结构玻尔理论1．α粒子散射实验(1)α粒子散射实验装置(2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子穿过金箔后发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被“撞了回来”．2．原子的核式结构模型(1)α粒子散射实验结果分析①核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．①汤姆孙模型不能解释α粒子的大角度散射．①绝大多数α粒子沿直线穿过金箔，说明原子中绝大部分是空的；少数α粒子发生较大角度偏转，反映了原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷；极少数α粒子甚至被“撞了回来”，反映了个别α粒子正对着质量比α粒子大得多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用．(2)核式结构模型的局限性卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释α粒子散射实验现象，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性．3．对氢原子能级图的理解(1)能级图如图所示(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1，2，3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6eV.①氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.(3)能级图中相关量意义的说明．(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子． 光子的频率ν＝ΔE h ＝E 高－E 低h.(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．①光照(吸收光子)：吸收光子的全部能量，光子的能量必须恰等于能级差hν＝ΔE .①碰撞、加热等：可以吸收实物粒子的部分能量，只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E 外≥ΔE .①大于电离能的光子被吸收，将原子电离．考点二 氢原子的能量及变化规律氢原子跃迁时电子动能、电势能与原子能量的变化规律1．原子能量变化规律：E n ＝E k n ＋E p n ＝E 1n 2，随n 增大而增大，随n 的减小而减小，其中E 1＝－13.6 eV.2．电子动能变化规律(1)从公式上判断电子绕氢原子核运动时静电力提供向心力即k e 2r 2＝m v 2r ，所以E k ＝ke 22r ，随r增大而减小．(2)从库仑力做功上判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，故电子动能减小．反之，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，故电子的动能增大． 3．原子的电势能的变化规律(1)通过库仑力做功判断，当轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大．反之，当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能减小．(2)利用原子能量公式E n ＝E k n ＋E p n 判断，当轨道半径增大时，原子能量增大，电子动能减小，故原子的电势能增大．反之，当轨道半径减小时，原子能量减小，电子动能增大，故原子的电势能减小．考点三 原子核的衰变、半衰期1．衰变规律及实质 (1)α衰变和β衰变的比较电荷数守恒、质量数守恒2．三种射线的成分和性质 半衰期的公式：N 余＝N 原⎝⎛⎭⎫12t /τ，m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12t /τ.式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．考点四 核反应类型与核反应方程1．核反应的四种类型(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础．如质子(11H)、中子(10n)、α粒子(42He)、β粒子(0－1e)、正电子(01e)、氘核(21H)、氚核(31H)等．(2)掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向．(3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒．考点五核能的计算1．应用质能方程解题的流程图(1)根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．2．根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数．3.核能释放的两种途径的理解(1)使较重的核分裂成中等大小的核．(2)较小的核结合成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，都可以释放能量．高频考点一原子的核式结构玻尔理论例1、如图是氢原子的能级示意图．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出光子a；从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出光子b.以下判断正确的是()B．在真空中光子a的波长大于光子b的波长B．光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态C．光子a可能使处于n＝4能级的氢原子电离D．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线答案:A解析：氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级的能级差小于从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时的能级差，根据E m－E n＝hν知，光子a的能量小于光子b的能量，所以a光的频率小于b光的频率，光子a的波长大于光子b的波长，故A正确；光子b的能量小于基态与任一激发态的能级差，所以不能被基态的原子吸收，故B错误；根据E m－E n＝hν可求光子a的能量小于n＝4能级的电离能，所以不能使处于n＝4能级的氢原子电离，C错误；大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射3种不同谱线，故D错误．【变式训练】如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况．下列说法正确的是()A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C．卢瑟福选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子后产生的反弹答案:C解析：：.放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数应最多，说明大多数射线基本不偏折，可知金箔原子内部很空旷，故A错误；放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少，说明较少射线发生偏折，可知原子内部带正电的体积小，故B错误；选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似，故C正确；α粒子发生散射的主要原因是α粒子受到金原子库仑力作用，且金原子质量较大，从而出现的反弹，故D 错误．高频考点二氢原子的能量及变化规律例2、如图所示为氢原子的能级图，图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁，已知可见光光子的能量范围为1.61～3.10 eV，关于四次跃迁，下列说法正确的是()A ．经历a 跃迁，氢原子吸收的光子能量为0.66 eVB ．经历b 跃迁，氢原子的轨道半径增大，原子核外电子的动能增大C ．经历c 跃迁，氢原子放出的光子是可见光光子D ．经历d 跃迁后，再用可见光照射跃迁后的氢原子，可使氢原子发生电离 答案: D解析： 经历a 跃迁，氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射出的光子的能量为0.66 eV ，选项A 错误；经历b 跃迁，氢原子吸收能量，轨道半径增大，但核外电子的动能会减小，选项B 错误；经历c 跃迁，氢原子辐射出的光子的能量为0.97 eV ，则该光子不是可见光光子，选项C 错误；经历d 跃迁后，跃迁后的氢原子的电离能为1.51 eV ，因此用可见光光子照射可使其电离，选项D 正确。
高考物理原子核专题训练附解析
高考物理原子核专题训练（附解析）高考物理原子核专题训练（附解析）1、下列说法正确的是__________。
（填正确答案标号。
选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。
每错选1个扣3分，最低得分为0分）A．氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B．若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小C．Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4D．α粒子散射实验能揭示原子具有核式结构E．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应答案ADE2、下列说法正确的是__________（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给5分。
选错一个扣3分，最低得分为0分）A．卢瑟福通过α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．β衰变中产生的β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答案ACE。
由α粒子散射实验可知是卢瑟福通过该实验建立了原子核结构模型，A正确；B答案是很难观察到它的波动性，易看到粒子性，B错误；根据衰变中产生的β射线产生的机理可知C正确；受普朗克量子论的启发，爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说。
D错误；根据光电效应规律可知入射光的频率高于该材料的极限频率（入射光的波长必须小于这个波长）才能发生光电效应，E正确；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能将减小，核外电子的加速度增大，F错误；故本题选择ACE。
3、以下关于天然放射现象，叙述正确的是（）A．若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将变短B．衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C．铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和6次衰变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，电势能增大，原子的总能量不变答案C解析：A、半衰期的长度与元素的物理状态无关，若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将不变，故A错误；B、β衰变所释放的电子是从原子核内释放出的电子，故B错误；C、铀核（23892U）衰变为铅核（20682Pb）的过程中，每经一次α衰变质子数少2，质量数少4；而每经一次β衰变质子数增1，中子数不变；由质量数和核电荷数守恒，要经过8次α衰变和6次β衰变，故C 正确；D、库仑力对电子做负功，所以动能变小，电势能变大（动能转为电势能）而因为吸收了光子，总能量变大，D错误；4、已知氘核的比结合能是1．09MeV，氚核的比结合能是2．78MeV，氦核的比结合能是7．03MeV。
高三物理原子物理试题答案及解析
高三物理原子物理试题答案及解析1.(4分)下列说法正确的是A．原子核内部某个中子转变为质子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变B．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能C．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，核外电子的运动速度减小。
D．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性。
【答案】AD【解析】考查对原子物理相关概念的理解，原子核内部某个中子转变为质子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变，A正确；比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能，B错误；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大；C错误；德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性，D正确；2.下列说法中正确的是A．射线的穿透能力比射线的穿透能力弱B．结合能是由于核子结合成原子核而具有的能量C．若质子、电子具有相同动能，则它们的物质波波长相等D．普朗克认为振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍【答案】AD【解析】结合能是由于核子结合成原子核而吸收的能量，B错；物质波的波长，质子和电子的质量不相等，波长不同，C错；3.已知有核反应方程，则下列说法正确的是（）A．该反应属于衰变B．产物中的电子来源于的核外电子C．原子核的质量比原子核的质量大D 原子核的质量与原子核的质量相等【答案】AC【解析】由方程知，Na原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子，所以该反应属于衰变，A对；产物中的电子是Na原子核中的一个中子反应生成的，不是来源于的核外电子，B错；因在反应中Na原子核放出了一个电子，所以原子核的质量比原子核的质量大，C对，D错。
4.6分)在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是( )(选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—原子结构、原子核
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—原子结构、原子核1．(2022·湖南卷·1)关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是()A．卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B．玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C．光电效应揭示了光的粒子性D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性2．(2022·北京卷·1)氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子()A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少3．(2022·辽宁卷·2)2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果．表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列．实验中所用核反应方程为X＋2512Mg→2613Al，已知X、2512Mg、2613Al的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E.下列说法正确的是()A．X为氘核21HB．X为氚核31HC．E＝(m1＋m2＋m3)c2D．E＝(m1＋m2－m3)c24．(多选)(2022·浙江6月选考·14)秦山核电站生产146C的核反应方程为147N＋10n→146C＋X，其产物146C的衰变方程为146C→147N＋0－1e.下列说法正确的是()A．X是11HB.146C可以用作示踪原子C.0－1e来自原子核外D．经过一个半衰期，10个146C将剩下5个5．(2022·广东卷·5)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子．氢原子第n能级的能量为E n＝E1n2，其中E1＝－13.6eV.图是按能量排列的电磁波谱，要使n＝20的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是()A．红外线波段的光子B．可见光波段的光子C．紫外线波段的光子D．X射线波段的光子6．如图所示为氢原子能级图，以及从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线．则下列叙述正确的有()A．Hα、Hβ、Hγ、Hδ的频率依次增大B．可求出这四条谱线的波长之比，Hα、Hβ、Hγ、Hδ的波长依次增大C．处于基态的氢原子要吸收3.4eV的能量才能被电离D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，Hβ一定可以使该金属发生光电效应7．(2021·全国甲卷·17)如图，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为()A．6B．8C．10D．148．(多选)(2022·浙江1月选考·14)2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9×1011kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨．为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热．下列说法正确的是()A．秦山核电站利用的是核聚变释放的能量B．秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6kgC．核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度D．反应堆中存在23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n的核反应9．(多选)铀核裂变的一种方程为23592U＋X→9438Sr＋13954Xe＋310n，已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法中正确的有()A．X是中子B．X是质子C.23592U、9438Sr、13954Xe相比，9438Sr的比结合能最大，最稳定D.23592U、9438Sr、13954Xe相比，23592U的质量数最大，结合能最大，最稳定10．(2020·全国卷Ⅱ·18)氘核21H可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式621H →242He＋211H＋210n＋43.15MeV表示．海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107J,1MeV＝1.6×10－13J，则M约为() A．40kg B．100kg C．400kg D．1000kg11．A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直．图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是()A．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子B．a为α粒子运动轨迹，d为β粒子运动轨迹C．a轨迹中的粒子比b轨迹中的粒子动量小D．磁场方向一定垂直纸面向外12．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨迹半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．(1)放射性原子核用A Z X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程；(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小；(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm(光速为c)．1．C 2.B3.D4.AB5.A6.A7.A 8．CD [秦山核电站利用的是重核裂变释放的能量，故A 错误；由题知原子核亏损释放的能量一部分转化为电能，一部分转化为内能，原子核亏损的质量大于27.6kg ，故B 错误；核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，通过控制中子的数量控制链式反应的速度，故C 正确；反应堆利用铀235的裂变，生成多个中等质量的核和中子，且产物有随机的两分裂、三分裂，即存在23592U ＋10n →14456Ba ＋8936Kr ＋310n 的核反应，故D 正确．]9．AC [根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X 的质量数为1，电荷数为0，为中子，A 正确，B 错误；根据题图可知，23592U 、9438Sr 、13954Xe 相比，9438Sr 的比结合能最大，最稳定，23592U 的质量数最大，结合能最大，比结合能最小，最不稳定，C 正确，D 错误．]10．C [根据核反应方程式，6个氘核聚变反应可释放出43.15MeV 的能量，1kg 海水中的氘核反应释放的能量为E ＝1.0×10226×43.15MeV ≈7.19×1022MeV ≈1.15×1010J ，则相当于燃烧的标准煤的质量为M ＝1.15×10102.9×107kg ≈396.6kg ，约为400kg.故选C.]11．A [放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，但电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的运动轨迹应为外切圆；而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，且电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的运动轨迹应为内切圆，故B 放出的是β粒子，A 放出的是α粒子，故A 正确；根据带电粒子在磁场中的运动的半径r ＝m v qB半径小，故b 为α粒子运动轨迹，c 为β粒子运动轨迹，故B 、C 错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁场方向不同，粒子运动的方向相反，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，故D 错误．]12．(1)A Z X →A －4Z －2Y ＋42He (2)2πmqB q 2B 2πm (3)q 2B 2R 2(M ＋m )2Mmc 2解析(1)A Z X →A －4Z －2Y ＋42He(2)洛伦兹力提供向心力，有q v αB ＝m v α2R所以v α＝qBR m ，T ＝2πR v α＝2πm qB环形电流大小I ＝q T ＝q 2B 2πm(3)衰变过程动量守恒，有0＝p Y ＋p α所以p Y ＝－p α，“－”表示方向相反．因为p ＝m v ，E k ＝12m v 2，所以E k ＝p 22m即E kY ∶E kα＝m ∶M 由能量守恒得Δmc 2＝E kY ＋E kαΔm其中E kα＝12m v α2＝q 2B 2R 22m，所以Δm ＝q 2B 2R 2(M ＋m )2Mmc 2.。
高考物理一轮复习专题原子与原子核练含解析
专题61 原子与原子核（练）1．下列说法正确的是：（）A ．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线有良好的穿透能力B ．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立C ．α衰变的实质是一个中子转化为一个质子和一个电子D ．目前核电站利用的是核裂变释放的核能【答案】D【解析】【名师点睛】解答此题要知道：卫星遥感的工作原理与红外线夜视仪的工作原理是相同的是利用红外线良好的穿透能力；卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型；β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来；核电站运用的时重核裂变。
2．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过a C 4820（钙48）轰击f C 24998（锎249）发生核反应，成功合成了质量数为297的第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x ，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中粒子x 是：（）A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子【答案】B【解析】根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒的原则可知：297=3m+3×4+282，解得m=1；118=3n+3×2+112，解得n=0；故此粒子是中子，故选B.【名师点睛】此题考查了原子核反应；注意核反应方程的两边的质量数守恒和电荷数守恒的，据此可计算此微粒的质量数和电荷数；要记住基本粒子的质量数和电荷数，例如质子、中子、正负电子以及α粒子和光子等.3．下列说法中正确的是________（填正确答案标号。
选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A 、无论入射光的频率多么低，只要该入射光照射金属的时间足够长，也能产生光点效应B 、氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能减小C 、在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒D 、铀原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用E 、质子、中子、α粒子的质量分别为123m m m 、、，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是212322m m m c +-（）【答案】BCE【解析】【名师点睛】根据光电效应的条件判断能否发生光电效应．由高能级向低能级跃迁，根据轨道半径的变化，结合库仑引力提供向心力判断动能的变化，通过原子能量的变化判断电势能的变化．核力只存在于相邻的核子之间；结合质量的变化分析亏损的质量，然后结合质能方程即可。