高三物理（第01期）好題速遞分項(xiàng)解析匯編 專(zhuān)題17 原子結(jié)構(gòu)、原子核和波粒二象性（選修3-5）（含解析）

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專(zhuān)題17 原子結(jié)構(gòu)、原子核和波粒二象性 最大初動(dòng)能的最小值為 eV（銣的溢出功w0=2.13eV）。 【答案】； 考點(diǎn)：氫原子的能級(jí)公式和躍遷 【名師點(diǎn)睛】能級(jí)間躍遷輻射或吸收的光子能量必須等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，能級(jí)差越大，輻射的光子能量越大，頻率越大，能量越大．根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，代入數(shù)據(jù)即可解的逸出的光電子的最大初動(dòng)能。 2.【廣西柳州高級(jí)中學(xué)2016屆高三4月高考熱身模擬演練理科綜合物理試題】以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中正確的是 A、太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是熱核反應(yīng) B、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因?yàn)檫@束光的光強(qiáng)太小 C、按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，但原子的能量增大 D、原子核發(fā)生一次衰變，該原子外層就失去一個(gè)電子 E、天然放射現(xiàn)象中發(fā)出的三種射線是從原子核內(nèi)放出的 【答案】ACE 【解析】太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的是熱核反應(yīng)，故A正確；一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)槿肷涔獾念l率較小，故B錯(cuò)誤；氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，原子能量增大，根據(jù)知，電子的動(dòng)能減小，故C正確；衰變的實(shí)質(zhì)是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子釋放出來(lái)，不是來(lái)自核外電子，故D錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象的射線來(lái)自原子核的內(nèi)部，故E正確。 考點(diǎn)：氫原子的能級(jí)公式和躍遷；玻爾模型和氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)；原子核衰變及半衰期、衰變速度 【名師點(diǎn)睛】本題考查了氫原子能級(jí)、衰變的實(shí)質(zhì)、光電效應(yīng)、核反應(yīng)等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，難度不大，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)。 3.【廣東省佛山市第一中學(xué)2016屆高三第三次模擬考試】下列說(shuō)法中正確定的是 （選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分） A．核反應(yīng)方程屬于裂變 B．根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，物體具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系 C．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的 D．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過(guò)程中需要放出能量 E．氫原子輻射出一個(gè)光子后，根據(jù)玻爾理論可知?dú)湓拥碾妱?shì)能減少，核外電子的運(yùn)動(dòng)的加速度增大 【答案】BDE 【解析】 考點(diǎn): 原子、原子核。 【名師點(diǎn)睛】α衰變和β衰變的比較 衰變類(lèi)型 α衰變 β衰變 衰變方程 X→Y＋He X→Y＋e 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 2H＋2n→He n→H＋e 衰變規(guī)律 電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒 4.【黑龍江省牡丹江市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)摸底考試物理試題】（多選） 以下說(shuō)法正確的是 A、太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng) B、康普頓效應(yīng)表明光子具有能量，但沒(méi)有動(dòng)量 C、湯姆遜通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)模型 D、根據(jù)波爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小 【答案】AD 考點(diǎn)：考查了輕核聚變、康普頓效應(yīng)、核式結(jié)構(gòu)模型、能級(jí)等基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)， 【名師點(diǎn)睛】太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行的是核聚變反應(yīng)；康普頓效應(yīng)表明光子不僅具有能量還具有動(dòng)量；湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)模型；根據(jù)軌道半徑的變化，結(jié)合靜電力提供向心力得出動(dòng)能的變化，抓住能量減小，得出電勢(shì)能的變化 5.【廣西南寧二中、柳州高中、玉林高中2017屆高三8月聯(lián)考理科綜合】(5分)下列說(shuō)法正確的是 （填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)一個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）。 A．根據(jù)玻爾理論，氫原子在輻射光子的同時(shí)，軌道也在連續(xù)地減小 B. 放射性物質(zhì)的溫度升高，則半衰期減小 C. 用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止氘核，不可能使氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子 D. 某放射性原子核經(jīng)過(guò)2次α衰變和一次β衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個(gè) E．根據(jù)玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小。 【答案】CDE 【解析】玻爾理論認(rèn)為原子的能量是量子化的，軌道半徑也是量子化的，故氫原子在輻射光子的同時(shí)，軌道不是連續(xù)地減小，故A錯(cuò)誤．半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時(shí)所需要的時(shí)間，由原子核本身決定，與原子的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；核子結(jié)合成原子核與原子核分解為核子是逆過(guò)程，質(zhì)量的變化相等，能量變化也相等，故用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止氘核，還要另給它們分離時(shí)所需要的足夠的動(dòng)能（光子方向有動(dòng)量），所以不可能使氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，故C正確；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，某放射性原子核經(jīng)過(guò)2次α衰變質(zhì)子數(shù)減少4，一次β衰變質(zhì)子數(shù)增加1，故核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個(gè)，D正確；能級(jí)躍遷時(shí)，由于高能級(jí)軌道半徑較大，速度較小，電勢(shì)能較大，故氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，故E正確；故選CDE. 考點(diǎn)：玻爾理論；半衰期；放射性衰變；結(jié)合能 【名師點(diǎn)睛】此題考查了玻爾理論、半衰期、放射性衰變以及結(jié)合能等知識(shí)；明確α衰變，β衰變的實(shí)質(zhì)，知道原子的能量是量子化的，軌道半徑也是量子化的。 6.【廣西陸川縣中學(xué)2017屆高三8月月考理科綜合物理試題】下列說(shuō)法正確的是__________（填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)一個(gè)給2分，選對(duì)兩個(gè)給4分，選對(duì)三個(gè)給5分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0） A．對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng) B．235U的半衰期為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短 C．原子核內(nèi)部某個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)，放出射線 D．在、、這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，射線的電離能力最強(qiáng) E．氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小 【答案】ADE 考點(diǎn)：考查了光電效應(yīng)，放射性元素衰變，原子躍遷， 【名師點(diǎn)睛】關(guān)鍵是知道放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身決定的，與外界的物理和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)．衰變實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的一個(gè)中子變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子，而放出一個(gè)電子，發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率． 7.【江西省南昌市第三中學(xué)2016屆高三下學(xué)期第三次模擬考試?yán)砜凭C合】(5分)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別在各自的實(shí)驗(yàn)室，約定用相同頻率的單色光，分別照射鋅和銀的表面，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)，如圖甲，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)于這兩組實(shí)驗(yàn)，下列判斷正確的是(　　) (填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)一個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分) A．飽和光電流一定不同 B．因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌远糁闺妷篣c不同 C．光電子的最大初動(dòng)能不同 D．因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定，所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同 E．分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc～ν圖象(ν為照射光頻率，圖乙為其中一小組繪制的圖象)，圖象的斜率可能不同 【答案】BCD 考點(diǎn)：光電效應(yīng) 8.【廣東省湛江一中等“四?！?017屆高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試題】(5分）氫原子能級(jí)如圖所示，已知可見(jiàn)光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間，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656 nm。以下判斷正確的是 （填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)一個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低分為0分） A．氫原子從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見(jiàn)光 B．用波長(zhǎng)為502 nm的光照射，能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級(jí) C．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656 nm D．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 E．處于n＝3能級(jí)的氫原子吸收1.51ev的能量會(huì)發(fā)生電離 【答案】ADE 考點(diǎn)：波爾理論 9.【重慶市南開(kāi)中學(xué)2017屆高三7月月考理綜物理試題】(5分)如圖所示為氫原子能級(jí)圖，可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1.62eV～3.11eV．下列說(shuō)法正確的是_________．(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分) A．大量處在n>3的高能級(jí)的氫原子向n=3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光有一部分是可見(jiàn)光 B．大量處在n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多輻射6種頻率的光 C．大量處在n=3能級(jí)的氫原子向n=2能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光是紫外線 D．處在n=3能級(jí)的氫原子吸收任意頻率的紫外線光子都能發(fā)生電離 E．處在n=3能級(jí)的氫原子躍遷到n=1能級(jí)，輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng) 【答案】BDE 【解析】 試題分析: A、大量處在n>3的高能級(jí)的氫原子向n=3能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的最大光子能量為1.53eV，比見(jiàn)見(jiàn)光的最小光子能量還小，所以發(fā)出的光不可能有可見(jiàn)光．故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)計(jì)算出處于n=3能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光．故B正確．C、大量處在n=3能級(jí)的氫原子向n=2能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出光的光子能量，在可見(jiàn)光的能量范圍內(nèi)，故發(fā)出的是可見(jiàn)光．故C錯(cuò)誤．D、因?yàn)樽贤饩€的光子能量大于3.11eV，所以處在n=3能級(jí)的氫原子吸收任意頻率的紫外線光子都能發(fā)生電離．故D正確．E、，能使金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)E正確。故選BDE． 考點(diǎn)：氫原子的能級(jí)公式和躍遷． 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)躍遷的特點(diǎn)，以及熟悉各種電磁波，知道它們頻率大小的關(guān)系． 10.【江西省贛中南五校2017屆高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)摸底考試?yán)砜凭C合物理試題】（5分）在下列描述的核過(guò)程的方程中，屬于α衰變的是 ，屬于β衰變的是 ，屬于裂變的是 ，屬于聚變的是____________。（填正確答案標(biāo)號(hào)） A. B. C. D. E. F. 【答案】C； AB； E； F 【解析】屬于α衰變的是C，屬于β衰變的是AB; 屬于裂變的是E，屬于聚變的是F. 考點(diǎn)：核反應(yīng)方程 11.【廣東省茂名市信宜中學(xué)2017屆高三8月月考理綜物理試題】(5分)下列說(shuō)法中正確的是 。(填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每錯(cuò)選1個(gè)扣3分，最低得0分)。 A．居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙和鐳兩種新元素 B．β射線的本質(zhì)是電子流，所以β衰變是核外的一個(gè)電子脫離原子而形成的 C．核反應(yīng)中釋放的能量可由計(jì)算，有些化學(xué)反應(yīng)也釋放能量，這兩種情況產(chǎn)生的能量的本質(zhì)是一樣的 D．某種色光照射金屬發(fā)生光電效應(yīng)，若增大光照強(qiáng)度，則單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加 E．玻爾認(rèn)為原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的 【答案】ADE 考點(diǎn)：光電效應(yīng)；核能；玻爾理論 2、 非選擇題 1.【湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)2017屆高三入學(xué)考試?yán)砜凭C合物理試題】按照玻爾原子理論，氫原子中的電子從離原子核較近的軌道躍遷到離原子核較遠(yuǎn)的軌道，要________（填“釋放”或“吸收”）能量。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為（>0），電子的質(zhì)量為m，則基態(tài)氫原子的電離能為_(kāi)_______，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為v的光子后被電離，電離后電子的速度大小為_(kāi)_____（已知普朗克常量為h）。 【答案】吸收、 、 【解析】氫原子中的電子從離原子核較近的軌道躍遷到離原子核較遠(yuǎn)的軌道，原子能量增大，則需要吸收能量．氫原子的基態(tài)能量為（>0），則發(fā)生電離，基態(tài)氫原子的電離能為． 根據(jù)能量守恒得：，解得電離后電子的速度大小為：． 考點(diǎn)：考查電子躍遷時(shí)能量變化關(guān)系 【名師點(diǎn)睛】關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷所滿足的規(guī)律Em-En=hv，及能量守恒定律的應(yīng)用． 2.【內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)2017屆高三上學(xué)期入學(xué)摸底考試?yán)砜凭C合】下列的若干敘述中，正確的是 （填寫(xiě)正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分） A．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān) B．對(duì)于同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能 EK與照射光的頻率成線性關(guān)系 C．一塊純凈的放射性元素的礦石，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期以后，它的總質(zhì)量?jī)H剩下一半 D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子的能量也減小了 E．將核子束縛在原子核內(nèi)的核力，是不同于萬(wàn)有引力和電磁力的另一種相互作用 【答案】ABE 考點(diǎn)：黑體輻射的規(guī)律，光電效應(yīng)方程，衰變，波爾理論，四種基本相互作用