27波粒二象性、原子構(gòu)造與原子核一、選擇題1．【浙江仿真模擬】

2018

年

3月

14日，英國劍橋大學有名物理學家斯蒂芬·威廉·霍金逝世，享年

76歲，引起全球各界哀悼。在物理學發(fā)展的歷程中，

很多物理學家的科學研究推動了人類文明的進度，

為物理學的建立，作出了巨大的貢獻。在對以下幾位物理學家所做的科學貢獻的表達中，正確的選項是

(

)A．卡文迪許將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推行到宇宙中的所有物體，得出萬有引力定律，并測出了引力常量G的數(shù)值B．依照玻爾理論，原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時將釋放出核能C．布拉凱特利用云室照片發(fā)現(xiàn)，α粒子擊中氮原子形成復(fù)核，復(fù)核不堅固，會放出一個質(zhì)子D．愛因斯坦的光子說認為，只需增加光照時間，使電子多汲取幾個光子，所有電子最后都能躍出金屬表面成為光電子2．【江蘇調(diào)研聯(lián)考】(多項選擇)2017年8月28日，位于東莞市大朗鎮(zhèn)的中國散裂中子源（CSNO)首次打靶成功，獲得中子束流，標志著三裂中子源主體工程完工，并投入試運行。散裂中子源就是一個用中子來認識微觀世界的工具，如一臺“超級顯微鏡”，可以研究DNA、結(jié)品資料、聚合物等物質(zhì)的微觀構(gòu)造。以下對于中子的說法正確的選項是( )A．盧瑟福預(yù)知了中子的存在，査德威克經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)了中子B．散裂中子源中產(chǎn)生的強中子束流可以利用電場使之慢化C．若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后的速度相同，電子顯微鏡中的電子流速度相同，此時電子的物質(zhì)波波長比中子的物質(zhì)波波長短D．原子核中的中子與其他核子間無庫侖力，但有核力，存助于維系原子核的堅固3．【大連模擬】以下相關(guān)近代物理內(nèi)容的若干表達，其中正確的選項是( )A．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就失去一個電子B．天然放射現(xiàn)象中發(fā)出的三種射線實質(zhì)都是電磁波C．對不一樣樣的金屬，若照射光頻次不變，光電子的最大初動能與金屬的逸出功成線性關(guān)系D．按玻爾理論，大量的氫原子從第4能級向低能級躍遷時會發(fā)出4種不一樣樣頻次的光子4．【嘉興授課測試】太陽內(nèi)部不斷進行著各樣核聚變反應(yīng)，其中一種為234111H1H2He0n，氘核的質(zhì)量為m，氚核的質(zhì)量為2，氯核的質(zhì)量為3，中子的質(zhì)量為4，核反應(yīng)中發(fā)射一種γ光子，該γ光子照射到逸出功mmm為0的金屬上打出的最大初動能的光電子速度為v，已知光電子的質(zhì)量為，光速為c，普朗克常量為h，則Wm以下說法錯誤的選項是( )A．聚變反應(yīng)釋放的核能為(m1＋m2－m3－m4)c2B．γ光子根源于原子核外電子的能級躍遷C．光電子的德布羅意波長為hmvD．γ光子的頻次為mv22W02h5．【西藏月考】在光電效應(yīng)試驗中，分別用頻次為νa、vb的單色光a和b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為U和U、光電子的最大初動能分別為E和E。h為普朗克常量。以下說法正確的選項是( )abkakbA．若va＞vb，則必定有Ua＜UbB．若va＞vb，則必定有Eka＜EkbC．若Ua＜Ub，則必定有Eka＜EkbD．若va＞vb，則必定有hva－Eka＞hvb－Ekb6．【杭州模擬】氫原子光譜如甲圖所示，圖中給出了譜線對應(yīng)的波長，已知普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，玻爾的氫原子能級圖如乙圖所示，則以下說法錯誤的選項是( )A．Hα譜線對應(yīng)光子的能量小于Hδ譜線對應(yīng)光子的能量B．甲圖所示的四種光均屬于可見光范圍C．Hβ對應(yīng)光子的能量約為

10.2eVD．Hα譜線對應(yīng)的躍遷是從

n＝3能級到

n＝2能級7．【天津月考】

(多項選擇)如圖為氫原子能級的表示圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于

n＝4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干不一樣樣頻次的表示圖。對于這些光，以下說法正確的選項是

(

)A．能簡單表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n＝4能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的B．頻次最小的光是由

n＝2能級躍遷到

n＝1能級產(chǎn)生的C．這些氫原子總合可輻射出

6種不一樣樣頻次的光D．用

n＝2能級躍遷到

n＝1能級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)8．【西安模擬】

(多項選擇)以下說法中正確的選項是

(

)A．23290Th衰變成

20882Pb要經(jīng)過

6次α衰變和

4次β衰變B．湯姆孫的α粒子散射實驗揭示了原子擁有核式構(gòu)造C．衰變中產(chǎn)生的射線實際上是原子的核外電子擺脫原子核的拘束而形成的D．質(zhì)能方程反應(yīng)出能量與質(zhì)量是一致的9．【湖北十二校調(diào)研聯(lián)考】以下說法正確的選項是( )A．某種放射性元素的半衰期為T，則這種元素的12個原子核在經(jīng)過2T時間后，這些原子核必定還有3個沒有發(fā)生衰變B．依照愛因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W，若頻次分別為ν1和ν2(ν1<ν2)的光均能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則頻次為ν1的光照射該金屬時產(chǎn)生的光電子的初動能必定比頻次為ν2的光照射該金屬時產(chǎn)生的光電子的初動能更大C．氫原子由高能級向低能級躍遷時，從n＝4能級躍遷到n＝2能級所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則處在n＝4能級的一大群氫原子躍遷時所放出的光子中有4種光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．放射性元素發(fā)生β衰變時，放射性元素的原子放出核外電子，形成高速電子流—即β射線。10．【南昌模擬】如圖1所示是研究光電效應(yīng)的電路圖。某同學利用該裝置在不一樣樣實驗條件下獲得了三條光電流I與A、K兩極之間的電壓UAK的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖2所示。則以下說法正確的選項是( )A．甲光照射光電管發(fā)出光電子的初動能必定小于丙光照射光電管發(fā)出光電子的初動能B．單位時間內(nèi)甲光照射光電管發(fā)出的光電子比乙光照射時發(fā)出的少C．用強度相同的甲、丙光照射該光電管，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)相等D．對于不一樣樣種金屬，若照射光頻次不變，則逸出光電子的最大初動能與金屬的逸出功為線性關(guān)系11．【濰坊高考展望】以下的若干表達中，不正確的選項是( )A．核泄漏事故污染物Cs137可以產(chǎn)生對人體有害的輻射，其核反應(yīng)方程式為13755Cs13726Bax，可以判斷x為β粒子B．對于同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時，逸出光電子的最大初動能與照射光的頻次成線性關(guān)系C．一塊純凈的放射性元素礦石，經(jīng)過一個半衰期此后，它的總質(zhì)量剩下一半D．依照玻爾理論，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，電子的動能減小，原子的能量增大了12．【石家莊模擬】以下說法正確的選項是( )A．在所有核反應(yīng)中，都依照“質(zhì)量數(shù)守恒，核電荷數(shù)守恒”的規(guī)律B．原子核的聯(lián)合能是構(gòu)成原子核的所有核子的能量總和C．在天然放射現(xiàn)象中放出的β射線就是電子流，該電子是原子的內(nèi)層電子受激后輻射出來的D．鐳226衰變成氡222的半衰期為1620年，也就是說，100個鐳226核經(jīng)過1620年后必定還剩下50個鐳226沒有發(fā)生衰變答案與解析1．【解析】牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推行到宇宙中的所有物體，得出萬有引力定律，A錯誤；依照玻爾理論，原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時將釋放出光能，不是核能，B錯誤；布拉凱特利用云室照片發(fā)現(xiàn)，α粒子擊中氮原子形成復(fù)核，復(fù)核不堅固，會放出一個質(zhì)子，C正確；依照愛因斯坦的光子說，只需入射光的頻次小于截止頻次，即使增加光照時間也不可以能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤?！敬鸢浮緾2．【解析】盧瑟福預(yù)知了中子的存在，査德威克經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)了中子，故

A正確；中子不帶電，則散裂中子源中產(chǎn)生的強中子束流不可以夠利用電場使之慢化，故B錯誤；依照德波羅意波波長表達式，若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后的速度與電子顯微鏡中的電子流速度相同，因中子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量，則中子的動量大于電子的動量，則此時電子的物質(zhì)波波長比中子的物質(zhì)波波長長，故C錯誤；中子不帶電，則原子核中的中子與其他核子間無庫侖力，但有核力，有助于維系原子核的堅固，故D正確?！敬鸢浮緼D3．【解析】β衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)的一其中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，故A錯誤；α、β、γ三種射線分別是氦核、電子、電磁波，故B錯誤；依照愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=hγ-W，對于不一樣樣種0金屬，若照射光頻次不變，E與金屬的逸出功成線性關(guān)系，故C正確；處于n=4能級的激發(fā)態(tài)氫原子向低能級k躍遷時，能產(chǎn)生種不一樣樣頻次的光，故D錯誤?！敬鸢浮緾4．【解析】由愛因斯坦質(zhì)能方程可知，聚變反應(yīng)釋放的核能為(m1+m2－m3－m4)c2，故A正確；γ光子根源于聚變反應(yīng)釋放的能量，故B錯誤；由公式，故C正確；由愛愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，，即

，解得：

，故

D正確?！敬鸢浮緽5．【解析】

依照光電效應(yīng)方程

Ekm=hv-W0知，va＞vb，逸出功相同，則

Eka

>Ekb，又

Ekm=eUc，則

Ua＞Ub，故

A、B錯誤；依照

Ekm=eUc知，若

Ua＜Ub，則必定有

Eka＜Ekb，故

C正確；逸出功

W0=hv-Ekm，由于金屬的逸出功相同，則有：hva-Eka=hvb-Ekb，故【答案】C

D錯誤。6．【解析】Hα波長大于Hβ波長，故正確；可見光的波長范圍在

Hα頻次較小，Hα譜線對應(yīng)光子的能量小于780~380nm左右，則選項B正確；

Hβ譜線對應(yīng)光子的能量，故AHβ譜線對應(yīng)光子的能量，故C錯誤；Hα譜線對應(yīng)光子的能量為：E==3.03×10-19J=1.89eV，從n=3能級到n=2能級釋放的光子能量為(-1.51)-(-3.4)=1.89eV，則H譜線α對應(yīng)的躍遷是從n=3能級到n=2能級，故D正確?！敬鸢浮?/p>

C7．【解析】由

n=4能級躍遷到

n=1能級產(chǎn)生的光子頻次最大，波長最短，不簡單發(fā)生衍射，故

A錯誤；輻射出光子的能量是躍遷兩軌道能級之差，

所以由

n=4能級躍遷到

n=3能級產(chǎn)生的光子頻次最小，

故B錯誤；大量的氫原子處于

n=4的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出光子頻次的種數(shù)

，故

C正確；n=2能級躍遷到

n=1能級輻射出的光子能量

E=13.6-3.40eV=10.2eV

，大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，故

D正確?！敬鸢浮?/p>

CD8．【解析】衰變釋放出，衰變釋放，由變成共釋放8個質(zhì)子，減小24個質(zhì)量數(shù)，故，，滿足題中要求，故A正確；盧瑟福用粒子的散射實考證了然原子核式構(gòu)造，選項B錯誤；衰變是原子核自覺地放射出粒子或獲得一個軌道電子而發(fā)生的轉(zhuǎn)變，其實質(zhì)是原子核中的一其中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子，同時產(chǎn)生一個電子，這個電子以射線的形式釋放出去，故C錯誤；質(zhì)能方程告訴我們能量與質(zhì)量之間的一致關(guān)系，但質(zhì)量其實不可以直接轉(zhuǎn)變成能量，故D正確?！敬鸢浮緼D9．【解析】原子核有多半發(fā)生衰變所需的時間就是該放射性元素的半衰期，是大量原子核衰變的統(tǒng)計結(jié)果，對少量的放射性元素的原子核，無法確定，故A錯誤；依照愛因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek=hν-W，若頻次分別為ν1和ν2（ν1<ν2）的光均能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則頻次為ν1的光照射該金屬時產(chǎn)生的光電子的最大初動能必定比頻次為

ν2的光照射該金屬時產(chǎn)生的光電子的最大初動能更小，故

B錯誤；氫原子由高能級向低能級躍遷時，從n=4能級躍遷到

n=2能級所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，從

n=4能級躍遷到

n=3能級所放出的光子不可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，

從n=3能級躍遷到

n=2能級所放出的光子不可以使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，其他躍遷時所放出的光子都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，

即則處在

n=4能級的一大群氫原子躍遷時所放出的光子中有

4種光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)．故

C正確；β射線的實質(zhì)是原子核內(nèi)部一其中子變成一個質(zhì)子和電子產(chǎn)生的，故D錯誤。【答案】C10．【解析】當光照射到K極時，假如入射光的頻次足夠大(大于K極金屬的極限頻次)，就會從K極發(fā)出光電子。當反向電壓增加到某一值時，電流表A中電流就會變成零，此時，式中vc表示光電子的最大初速度，e為電子的電荷量，Uc為制止電壓，丙光對應(yīng)的制止電壓較大，可知丙光產(chǎn)生光電子的最大初動能較大；據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，丙光的頻次較大；但丙光照射光電管發(fā)出光電子的初動能不用定比甲光照射光電管發(fā)出光電子的初動能大，故A項錯誤；對于甲、乙兩束頻次相同的光來說，單位時間內(nèi)甲光照射光電管發(fā)出的光電子比乙光照射時發(fā)出的多，故B項錯誤；光強相同是單位時間內(nèi)照射到光電管單位面積上的光子的總能量相等，由于丙光的光子頻次較高，每個光子的能量較大，所以單位時間內(nèi)照射到光電管單位面積上的光子數(shù)就較少，單位時間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)就較少，故C項錯誤；對于不一樣樣金屬，若照射光頻次不變，依照愛因斯坦光電效應(yīng)方程，知逸出光電子的最大初動能Ek與金屬的逸出功為線性關(guān)系，故D項正確?！敬鸢浮?/p>

D11．【解析】核反應(yīng)方程式為

，可以依照質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒判斷

x為β粒子，故

A說法正確；依照Ekm=hv-W0，對于同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時，逸出光電子的最大初動能與照射光的頻次成線性關(guān)系，故說法正確；一塊純凈的放射性元素礦石，經(jīng)過一個半衰期此后，但是這種放射性元素原