2019高考物理二轮复习专题检测：(十九) “活学巧记”应对点散面广的原子物理学 Word版含解析.pdf

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1、专题检测（十九）“活学巧记”应对点散面广的原子物理学1多选波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A光电效应现象揭示了光的粒子性B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长也相等解析：选 AB光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项 A正确，C 错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项 B 正确；由德布罗意波波长公式 和p22mEk知，动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波波ph长不相等，选项D错误。1n1,2,3，)，其中E是基2(2018广州高三检测

2、)氢原子第n能级的能量为En2(n1E5态能量。若氢原子从第k能级跃迁到第p能级，辐射的光子能量为E1，第p能级比基363态能量高E1，则(4)Ak3，p2Bk4，p3Ck5，p3Dk6，p2解析：选 AE1E15E1根据玻尔理论，氢原子辐射光子能量 E22E1，2E1kp36p3E1，联立解得：k3，p2，故 A 正确。43(2019届高三 北京海淀区检测)下列说法正确的是()A爱因斯坦提出的光子说，成功解释了光电效应现象B氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加C卢瑟福通过 粒子的散射实验发现了质子并预言了中子的存在D汤姆孙发现了电子并提出了原子核式结构模型解析：选 A

3、根据光学发展的历程可知，1905年，爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象，故A 正确；氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量减小，故 B 错误；汤姆孙通过阴极射线的研究发现了电子，卢瑟福通过对粒子散射实 验的研究提出了原子的核式结构模型，此实验不能说明原子核内存在质子，、D错误。C故4.静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度)。那么碳14的核反应方程可能是()A.14C4He10Be62414B B.14Ce0165C.14C0e14N617D.14C1H12B26

4、5解析：选 A由轨迹弯曲方向可以看出，反冲核与放出的粒子的受力方向均与电场强度方向相同，均带正电，C 错误；反冲核、粒子在电场中偏转时，竖直方向上做匀速直线运动，水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，发生核反应时反冲核、粒子的速度大小分别为v v1、v v2，由动量守恒有m1v v1m2v v2，结合题图有bv v1t，av v2t，4bq1Et2,2a2m1q2Eq21t2，解得，比较选项A、B、D可得，A 正确。2m2q125多选静止的21183Bi 原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示，大、小圆半径分别为R1、R2；则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是()0eB.2

5、11Bi211Po18384A.211Bi207Tl4He83281CR1R2841DR1R2207 4解析：选 BC原子核发生衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，由题图可知两粒子的运动轨迹为内切圆，根据左手定则可以得知，衰变后的两粒子带的电性相反，所以释放的粒子应该是电子，原子核发生的应该是 衰变，衰变方程为：211Bi211Po0e，83184mv v故 A 错误，B 正确；根据R且两粒子动量等大，可得R1R2q2q1841，故 CqB正确，D错误。6多选下列说法正确的是()A.232Th 经过6次 衰变和4次 衰变后成为208Pb9082B在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周

6、围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水C当用蓝光照射某金属表面时有电子逸出，则改用红光照射也一定会有电子逸出D将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变该放射性元素的半衰期解析：选 AB发生 衰变是放出42He，发生 衰变是放出0e，设发生了x次 衰变和1y次 衰变，则根据质量数守恒和电荷数守恒有2xy8290,4x208 232，解得x6，y4，故衰变过程中共发生6次 衰变和 4次 衰变，A 正确；在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放“慢化剂”，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水，B 正确；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，红光的频率小于蓝光，不一定能

7、发生光电效应，C 错误；放射性元素的半衰期只由自身性质决定，与外界条件无关，D错误。7(2018桂林、崇左调研)下列描述中正确的是()A质子与中子结合成氘核的过程中吸收能量B某原子核经过一次 衰变和两次 衰变后，核内中子数减少2个222C.238U(铀核)衰变为9286过 3次 衰变和4次 衰变Rn(氡核)要经D发生光电效应时入射光波长相同，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，这种金属的逸出功越小解析：选 D中子和质子结合成氘核有质量亏损，释放能量，选项 A 错误；某原子核238U(铀核)衰变为经过一次 衰变和两次 衰变后，核内中子数减少4个，选项B 错误；92222Rn(氡核)质量数减小1

8、6，故要经过4次 衰变，根据电荷数守恒，则应该经过2次 衰86变，选项 C 错误；发生光电效应时入射光波长相同，即光的频率相同，根据 hhW逸出功Ek，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，这种金属的逸出功越小，选项D正确。8(2018龙岩模拟)1995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成的。反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷。反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示。下列说法中正确的是()A反氢原子光谱与氢原子光谱不同B基态反氢原子的电离能是13.6eVC基态反氢原子能吸收11eV的光子发生跃迁D在反氢原子谱线中，从n2能级跃迁到基态时

9、放出光子的波长最长解析：选 B反氢原子和氢原子有相同的能级分布，所以反氢原子光谱与氢原子光谱相同，故A 错误；由题图知，处于基态的氢原子的电离能是 13.6eV，则基态反氢原子的电离能也是13.6eV，故 B 正确；基态的反氢原子吸收11eV光子，能量为13.6eV11eV2.6eV，不能发生跃迁，所以该光子不能被吸收，故 C 错误；在反氢原子谱线中，从n2能级跃迁到基态时放出光子的能量不是最小，故对应波长不是最长，故 D错误。9多选用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S，用频率为 的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率 的关系图

10、像，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，b)，下列说法中正确的是()bA普朗克常量为haB断开开关S 后，电流表G 的示数不为零C仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表 G 的示数保持不变解析：选 AB由Ekh ，可知题图乙中图线的斜率为普朗克常量，即h，故W0aA 正确；断开开关S 后，初动能大的光电子也可能到达阳极，所以电流表G 的示数不为零，b故 B 正确；只有增大照射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故C 错误；保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，单个光子的能量增大，而光的强度不变，那么光子

11、数一定减少，发出的光电子数也减少，电流表 G 的示数要减小，故D错误。10.多选“核反应堆”是通过可控的链式反应实现核能的释放的装置(如图所示)，核燃料是铀棒，在铀棒周围要放“慢化剂”，快中子和慢化剂中的碳原子核碰撞后，中子能量减少变为慢中子，碳核的质量是中子的 12倍，假设中子与碳核发生弹性正碰，而且认为碰撞前中子动能是E0，碳核都是静止的，则()A链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程B镉棒的作用是与铀棒发生化学反应，消耗多余的铀原子核，从而达到控制链式反应速度的目的48C经过一次碰撞，中子失去的动能为169E0D在反应堆的外面修建很厚的水泥防护层是用来屏蔽裂变

12、产物放出的各种射线解析：选 ACD链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代又一代继续下去的过程，选项A 正确；核反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，以控制链式反应速度，选项11B 错误；根据动量守恒定律有mv v0mv v112mv v2，根据能量守恒定律有mv v02mv v1222112mv v22，联立可得 v v11148，解得中子损失的动能为E，选项 C 正确；水泥防护213v v01690层的作用是屏蔽裂变产物放出的射线，选项 D正确。11(2018北京朝阳区模拟)从 1907年起，密立根就开始测量金属的遏止电压Uc(即图甲所示的电路中电流表G 的读数减小到零时，加在电极K、A

13、之间的反向电压)与入射光的频率，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法，某实验小组利用图示装置进行实验，得到了某金属的Uc-图像如图乙所示。下列说法正确的是()A该金属的截止频率约为4.30 1014HzB该金属的截止频率约为5.50 1014HzC该图线的斜率为普朗克常量D该图线的斜率为这种金属的逸出功解析：选A设金属的逸出功为W0，截止频率为 c，则W0hhc。光电子的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系是EkeUc，光电效应方程为EkhhW0，联立两式可得：h W0，故hW0 ，由图像的斜率为，、错误；当 时，可解得

14、：UcU-CDU0 cceeehc题图乙可知，c4.30 1014Hz，即金属的截止频率约为4.30 1014Hz，A 正确，B 错误。12多选(2018湖北七市联考)如图所示是氢原子的能级图，大量处于n5激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以放出 10种不同频率的光子。其中莱曼系是指氢原子由高能级向n1 能级跃迁时放出的光子，则()A10种光子中波长最短的是n5 激发态跃迁到基态时产生的B10种光子中有4种属于莱曼系C使n5能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量D从n2能级跃迁到基态释放光子的能量等于从n3能级跃迁到n2能级释放光子的能量解析：选 AB由题图可知，10种光子中，从n5激发态

15、跃迁到基态放出的光子能量最大，频率最大，波长最短，故A 正确；10种光子中，包括从n5、n4、n3和n2能级向n1 能级跃迁时放出的4种光子，这4种属于莱曼系，故B 正确；n5能级的氢原子具有的能量为 0.54eV，故要使其发生电离，至少需要0.54eV的能量，故C 错误；根据玻尔理论，从n2能级跃迁到基态释放光子的能量：E1E2E13.4eV(13.6eV)10.2eV，从n3能级跃迁到n2能级释放光子的能量 E：E3E21.51eV(3.4eV)21.89eV，二者不相等，故D错误。13多选(2018西工大附中模拟)如图所示，用某单色光照射光电管的阴板K，会发生光电效应。在阳极A 和阴极K

16、 之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片，逐渐增大加在光电管上的电压，直至电流表中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为遏止电压。现分别用频率为 1和 2的单色光照射阴极，测得遏止电压分别为U1和U2，设电子的质量为m、电荷量为e，下列说法正确的是()A频率为 1的光照射时，光电子的最大初速度为2eU1mB频率为 2的光照射时，光电子的最大初速度为eU22mC阴极K 的逸出功为eU1 2U2 1 1 2U U2 12D阴极K 的极限频率为1U1U2解析：选 ACD在阳极 A 和阴极 K 之间加上反向电压，逸出的光电子在反向电场中1做减速运动，根据动能定理可得eU0mv vm2，解得光电子的最

17、大初速度为2v vmax2eU，所以频率为 1的光照射时，光电子的最大初速度为m2eU1，频率为 2的光照射m时，光电子的最大初速度为2eU2，A 正确，B 错误；根据光电效应方程可得hh1eU1m 1 2 1 2eU1 2U2 1eU1U2，阴极K的极限频率 ，hW，hh2eU2W，联立可得W0W，C、D正确。U1 2U2 1hUU1214多选(2018焦作模拟)如图所示，人工元素原子核113Nh286开始静止在匀强磁场B1、B2的边界MN上，某时刻发生裂变生成一个氦原子核42He和一个Rg原子核，裂变后的微粒速度方向均垂直于B1、B2的边界MN。氦原子核通过B1区域第一次经过MN边界时，距

18、出发点的距离为l，Rg原子核第一次经过MN边界距出发点的距离也为l。则下列有关说法正确的是()A两磁场的磁感应强度B1B2为 111 2B两磁场的磁感应强度B1B2为111 141C氦原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比为2141D氦原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比为111 141解析：选 AC由核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒知，Rg即282Rg。原子核裂变111过程系统动量守恒，以氦原子核的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v v1m2v v20，即p1p2，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由题意可知粒子轨道半径：1rr2，洛伦兹力2l2提供向心力，由牛顿第二mv vpBq111定律得：qv vB，解得：B，则：，A 正rBq221qrqr22m确，B 错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期：TqB，粒子旋转第一个半圆需要的时间：mv v21 mt1411122tT111141，C 正确，D错误。t22qB282m222 11，时间之比：qqB2B2 m1 m1q1B1m1q2B2