（江蘇專版）2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 第三講 原子結(jié)構(gòu)與原子核課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷（含解析）

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1、（江蘇專版）2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 第三講 原子結(jié)構(gòu)與原子核課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷（含解析） 1．(2018·江蘇高考)已知A和B兩種放射性元素的半衰期分別為T(mén)和2T，則相同質(zhì)量的A和B經(jīng)過(guò)2T后，剩有的A和B質(zhì)量之比為(　　) A．1∶4　　　　　　　　 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1 解析：選B　根據(jù)衰變規(guī)律，經(jīng)過(guò)2T后A剩有的質(zhì)量 所以＝，故選項(xiàng)B正確。 2．[多選](2018·江蘇七市三模)中微子是一種不帶電、質(zhì)量很小的粒子。早在1942年我國(guó)物理學(xué)家王淦昌首先提出證實(shí)中微子存在的實(shí)驗(yàn)方案。靜止的鈹核(Be)可能從很靠近它的核外電子中俘獲一個(gè)電子(動(dòng)能忽略不計(jì))

2、形成一個(gè)新核并放出中微子，新核處于激發(fā)態(tài)，放出γ光子后回到基態(tài)。通過(guò)測(cè)量新核和γ光子的能量，可間接證明中微子的存在。則(　　) A．產(chǎn)生的新核是鋰核(Li) B．反應(yīng)過(guò)程吸收能量 C．中微子的動(dòng)量與處于激發(fā)態(tài)新核的動(dòng)量大小相等 D．中微子的動(dòng)能與處于激發(fā)態(tài)新核的動(dòng)能相等 解析：選AC　根據(jù)題意可知發(fā)生的核反應(yīng)方程為Be＋－e→Li＋νe，所以產(chǎn)生的新核是鋰核，反應(yīng)過(guò)程放出能量，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量守恒可知中微子的動(dòng)量與處于激發(fā)態(tài)新核的動(dòng)量大小相等，方向相反，故C正確；因?yàn)橹形⒆拥膭?dòng)量與處于激發(fā)態(tài)新核的動(dòng)量大小相等，質(zhì)量不等，根據(jù)Ek＝，可知中微子的動(dòng)能與處于激發(fā)態(tài)新核的動(dòng)能不相

3、等，故D錯(cuò)誤。 3．[多選](2018·南京、鹽城一模)下面四幅示意圖中能正確反應(yīng)核反應(yīng)過(guò)程的是(　　) 解析：選AD　根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)遵守質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。A項(xiàng)中符合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，故A正確；B項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)守恒，但電荷數(shù)不守恒，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)中質(zhì)量數(shù)守恒，但電荷數(shù)不守恒，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)中符合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，故D正確。 4．[多選](2018·江蘇六市二模)關(guān)于原子核和原子的變化，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力可以是吸引力，也可以是排斥力 B．原子序數(shù)小于83的元素的原子核不可能自發(fā)衰變 C．重核發(fā)生裂變反應(yīng)時(shí)，生成新核的比結(jié)

4、合能變大 D．原子核發(fā)生變化時(shí)，一定會(huì)釋放能量 解析：選AC　維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力可以是吸引力，也可以是排斥力，故A正確；原子序數(shù)小于83的元素的一些同位素也可以自發(fā)衰變，故B錯(cuò)誤；重核發(fā)生裂變反應(yīng)時(shí)，釋放能量，所以生成新核的比結(jié)合能變大，故C正確；原子核發(fā)生變化時(shí)，如果質(zhì)量增大，則吸收能量，故D錯(cuò)誤。 5．[多選](2018·南京、鹽城二模)放射性元素氡(Rn)的半衰期為T(mén)，氡核放出一個(gè)X粒子后變成釙核(Po)，設(shè)氡核、釙核和X粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該過(guò)程的核反應(yīng)方程是 Rn→Po＋He B．發(fā)生一次核反應(yīng)釋放的核能為(m2＋m3

5、－m1)c2 C．1 g氡經(jīng)2T時(shí)間后，剩余氡原子的質(zhì)量為0.5 g D．釙核的比結(jié)合能比氡核的比結(jié)合能大 解析：選AD　根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，該核反應(yīng)方程是 Rn→Po＋He，故A正確；聚變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量，故釋放的核能為E＝(m1－m2－m3)c2，故B錯(cuò)誤；1 g氡經(jīng)2T時(shí)間后，剩余氡原子的質(zhì)量為0.25 g，故C錯(cuò)誤；從氡核衰變成釙核放出核能，所以釙核的比結(jié)合能比氡核的比結(jié)合能大，故D正確。 6.[多選](2018·鹽城三模)如圖所示是氫原子的能級(jí)圖。下列判斷正確的是(　　) A．E1>E2 B．E1

6、析：選BD　氫原子能級(jí)為負(fù)值且滿足En＝E1，能量中的負(fù)號(hào)表示大小，所以E1

7、少需要吸收3.4 eV的能量，故A正確；氫原子由n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)，放出光子，能量減少，故B錯(cuò)誤；處于基態(tài)的氫原子吸收能量為10.2 eV的光子，能量變?yōu)镋＝－13.6 eV＋10.2 eV＝－3.4 eV，因此會(huì)從n＝1能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)C＝3，可知大量處于n＝3能級(jí)的氫原子躍遷時(shí)能輻射出3種不同頻率的光子，故D正確。 8．(2018·南京三模)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核，一定會(huì)釋放出能量 B．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，揭示了原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu) C．根據(jù)玻爾理論，電子沒(méi)有確定軌道，只存在電子云 D．氫原子可以吸收小于使氫原子電離能

8、量的任意能量的光子，因而軌道半徑可以連續(xù)增大 解析：選A　一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核，這一反應(yīng)有質(zhì)量虧損，一定會(huì)釋放出能量，故A正確；湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，知道原子還可以再分，提出了原子的“棗糕式”模型，故B錯(cuò)誤；電子沒(méi)有確定軌道，也不存在電子云；電子云是對(duì)電子軌道出現(xiàn)的概率的描述，故C錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論可知，原子從一個(gè)能量狀態(tài)向另一個(gè)能量狀態(tài)躍遷時(shí)要吸收或放出一定頻率的光子，光子的能量等于兩個(gè)狀態(tài)的能級(jí)差，不是任意值，故D錯(cuò)誤。 9．[多選](2018·蘇北四市一模)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．比結(jié)合能大的原子核分解成比結(jié)合能小的原子核時(shí)要吸收能量 B．用紫光照射某金屬表面時(shí)發(fā)生光電效

9、應(yīng)，改用紅光照射時(shí)也一定能發(fā)生光電效應(yīng) C．黑體輻射的強(qiáng)度隨溫度的升高而變大，且極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng) D．改變壓強(qiáng)、溫度可改變放射性元素的半衰期 解析：選AC　比結(jié)合能大的原子核分解為比結(jié)合能小的原子核時(shí)，核子的總結(jié)合能減小，一定要吸收核能才能完成，故A正確；用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，可知紫光的頻率大于金屬的極限頻率，紅光的頻率小于紫光的頻率，用紅光照射不一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；黑體輻射的強(qiáng)度隨溫度的升高而變大，且極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，故C正確；半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，故D錯(cuò)誤。 10．[多選](2018·南京摸底)下列說(shuō)法中正確的是(　　)

10、 A．圖甲中正確反映了黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布與黑體的溫度的關(guān)系 B．圖乙中的放射性同位素應(yīng)選擇衰變時(shí)放出α粒子的同位素 C．圖丙中A、B兩球質(zhì)量相等，當(dāng)A以速度v與靜止的B發(fā)生正碰后，B的速度未必是v D．圖丁中電子束通過(guò)鋁箔產(chǎn)生的衍射圖樣，證實(shí)了物質(zhì)波的存在 解析：選CD　黑體輻射隨著波長(zhǎng)越短溫度越高，則輻射越強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因γ射線的穿透本領(lǐng)較強(qiáng)，則圖乙的放射性同位素應(yīng)選擇衰變時(shí)放出γ射線的同位素，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；圖丙中A、B兩球質(zhì)量相等，當(dāng)A以速度v與靜止的B發(fā)生正碰后，若發(fā)生完全彈性碰撞，B的速度才是v，選項(xiàng)C正確；圖丁中電子束通過(guò)鋁箔產(chǎn)生的衍射圖樣，證實(shí)了物質(zhì)波的

11、存在，選項(xiàng)D正確。 11.(2018·蘇北四市一模)如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，萊曼線系是氫原子從n＝2,3,4，5，…激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)輻射的光譜線系，輻射出光子的最小頻率為_(kāi)_______，該光子被某種金屬吸收后，逸出的光電子最大初動(dòng)能為Ek，則該金屬的逸出功為_(kāi)___________。已知普朗克常量為h，氫原子處于基態(tài)時(shí)的能量為E1。 解析：由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)的能級(jí)差越小，輻射出的光子能量越小，頻率也越小，則從n＝2躍遷到n＝1輻射出的光子頻率最小，E2－E1＝ΔEmin＝hν，而E2＝＝，可得νmin＝－；根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek＝hνmin－W0，可得W0＝－E1－Ek。

12、答案：－?。璄k 12.(2018·揚(yáng)州期末)可見(jiàn)光中某綠光的光子能量是2.5 eV，若用它照射逸出功是2.2 eV的某種金屬，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)_______eV。如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖，若用該綠光照射處于n＝2能級(jí)的氫原子，______(選填“能”或“不能”)使氫原子躍遷。 解析：用能量為2.5 eV的光子照到逸出功是2.2 eV的某種金屬，根據(jù)光電效應(yīng)方程，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ek＝hν－W0＝0.3 eV；綠光的光子能量2.5 eV不等于處于n＝2能級(jí)的氫原子與任一能級(jí)間的能量差，故不能使氫原子躍遷。 答案：0.3　不能 13.(2018·南京摸底)如圖為氫

13、原子的能級(jí)圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出________種頻率不同的光子。若用其中頻率最高的光照射到逸出功為2.75 eV的光電管上，則加在該光電管上的遏止電壓為_(kāi)_______V。 解析：大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出C42＝6種頻率不同的光子。其中頻率最高的光子的能量E＝(－0.85 eV)－(－13.6 eV)＝12.75 eV，光照射到逸出功為2.75 eV的光電管上，最大初動(dòng)能為12.75 eV－2.75 eV＝10 eV，根據(jù)Ekm＝eU，可知加在該光電管上的遏止電壓為10 V。 答案：6　10 14.(2018·鹽城、南京一模)氦原子的一個(gè)核外電子被

14、電離，形成類(lèi)氫結(jié)構(gòu)的氦離子。如圖所示是氦離子能級(jí)的示意圖?，F(xiàn)有氦離子從n＝4 能級(jí)到n＝________能級(jí)輻射出的光子能量為10.2 eV；用該光照射逸出功為2.29 eV的金屬鈉，光電子產(chǎn)生的最大初動(dòng)能為_(kāi)_______eV。 解析：根據(jù)氫原子能級(jí)躍遷時(shí)吸收或放出的能量等于兩能級(jí)差，即hν＝Em－En，由題意可知，10.2 eV＝－3.4 eV－En，解得En＝－13.6 eV，所以n＝2；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，Ek＝10.2 eV－2.29 eV＝7.91 eV。 答案：2　7.91 15．(2018·江蘇六市二模)氫原子能級(jí)圖如圖所示， 大量處于n＝2能

15、級(jí)的氫原子躍遷到基態(tài)，發(fā)射出的光照射光電管陰極K，測(cè)得遏止電壓為7.91 V，則陰極K的逸出功W＝________eV；在氫原子巴爾末系(氫原子從n≥3能級(jí)直接躍遷到n＝2能級(jí)形成的譜線)中有________種頻率的光照射該光電管不能發(fā)生光電效應(yīng)。 解析：由題意知，遏止電壓為7.91 V，光電子的最大初動(dòng)能為7.91 eV，光子的能量為(－3.4 eV)－(－13.6 eV)＝10.2 eV，故陰極K的逸出功W＝10.2 eV－7.91 eV＝2.29 eV。在氫原子巴爾末系中，從n＝3躍遷到n＝2釋放光子的能量為－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV，小于2.29 eV，從n

16、＝4躍遷到 n＝2釋放光子的能量為－0.85 eV－(－3.4 eV)＝2.55 eV，大于2.29 eV，故氫原子巴爾末系中只有1種頻率的光照射該光電管不能發(fā)生光電效應(yīng)。 答案：2.29　1 16．(2018·南京三模)用速度為v的中子轟擊靜止的鋰核(Li)，發(fā)生核反應(yīng)后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反，氚核與α粒子的速度之比為7∶8，已知中子的質(zhì)量為m，質(zhì)子的質(zhì)量也可近似看作m，普朗克常量為h。 (1)寫(xiě)出核反應(yīng)方程； (2)該核反應(yīng)中α粒子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波的波長(zhǎng)為多少？ 解析：(1)由題意可得，核反應(yīng)方程為 n＋Li→H＋He。 (2)由動(dòng)量守恒定律得mv＝－3mv1＋4mv2 又v1∶v2＝7∶8 解得v1＝v，v2＝v α粒子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波的波長(zhǎng)為 λ＝＝＝。 答案：(1) n＋Li→H＋He　(2)