對點專題訓(xùn)練(十七)

原子物理(選修3－5)1．(多選題)(2015·江蘇物理)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有()A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性C．黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋D．動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等

解析：光電效應(yīng)說明光具有粒子性，A正確．衍射是波的特點，說明中子具有波動性，B正確．黑體輻射的實驗規(guī)律說明光具有粒子性，C錯誤．動能相等的質(zhì)子和電子，二者質(zhì)量不同，德布羅意波長不相等，D錯誤．答案：AB2．(2015·福建理綜)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識，其中正確的是()A．γ射線是高速運動的電子流B．氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能增大C．太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克解析：γ射線是高速運動的光子流，A錯誤．氫原子輻射光子后，繞核運動的電子勢能減小，動能增大，B正確．太陽輻射能量的主要來源是太陽中的輕核聚變，C錯誤.100克Bi經(jīng)過兩個半衰期后剩25克，D錯誤

答案：B3．(2015·浙江自選)以下說法正確的是()A．所有原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都相等B．在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒C．氫原子從高能級向低能級躍遷時能輻射出γ射線D．只要光照射金屬電極的時間足夠長，就能發(fā)生光電效應(yīng)解析：原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)不一定相等，A錯誤．在核反應(yīng)中，反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，B正確．氫原子從高能級向低能級躍遷時，能輻射出光子，但只能是可見光、紅外線和紫外線，C錯誤．照射光的頻率必須大于金屬的極限頻率時才能發(fā)生光電效應(yīng)，與光照時間無關(guān)，D錯誤．答案：B4．(多選題)(2015·廣東理綜)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：X＋Y→He＋H＋4.9MeV和H＋H→He＋X＋17.6MeV.下列表述正確的有()A．X是中子B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是6C．兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損D．氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)解析：由H＋H→He＋X＋17.6MeV，得X為中子n，A正確．由X＋Y→He＋H＋4.9MeV，得Y為Li，質(zhì)子數(shù)為3，中子數(shù)為3，B錯誤．兩反應(yīng)中均有能量產(chǎn)生，由質(zhì)能方程可知，兩個核反應(yīng)都有質(zhì)量虧損，C錯誤．氘和氚反應(yīng)生成α粒子，該反應(yīng)為核聚變反應(yīng)，D正確．

答案：AD5．(2015·天津理綜)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實觀察的基礎(chǔ)上．下列說法正確的是()A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)C．α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D．密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的解析：天然放射現(xiàn)象由原子核變化引起，可以說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，A正確．α粒子散射實驗使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)，B、C錯誤．通過密立根油滴實驗發(fā)現(xiàn)電荷是量子化的，D錯誤．答案：A6．(2015·北京理綜)下列核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是()A.N＋He→O＋HB.U→Th＋HeC.H＋H→He＋nD.Th→Pa＋e解析：原子核自發(fā)放射α粒子的過程叫α衰變，B正確，A、C、D錯誤．答案：B7．(多選題)(2015·山東理綜)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約5700年．已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少．現(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一．下列說法正確的是()A．該古木的年代距今約5700年B．12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)C．14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β射線D．增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變解析：古木樣品中14C正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，可知時間正好是5700年，A正確.12C中子數(shù)為6，13C中子數(shù)為7,14C中子數(shù)為8，B錯誤．與14N相比，質(zhì)量數(shù)一樣而質(zhì)子數(shù)少一個，可知發(fā)生的是β衰變，C正確．半衰期與外界環(huán)境無關(guān)，D錯誤．答案：AC8．核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會中已不可缺少，我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)．核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，提高患癌癥的風(fēng)險．已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為Pu→X＋He＋γ，下列有關(guān)說法正確的是()A．X原子核中含有92個中子B．100個Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余50個C．由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)E＝mc2，衰變過程總質(zhì)量增加D．衰變發(fā)出的γ放射線是波長很短的光子，具有很強的穿透能力解析：根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律，X原子核中含有92個質(zhì)子，235個核子，143個中子，選項A錯誤．半衰期是對大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，100個Pu經(jīng)過24100年后不一定還剩余50個，選項B錯誤；由于衰變時釋放巨大能量，衰變過程總質(zhì)量減小，放出粒子的質(zhì)量和生成新核的質(zhì)量之和小于衰變前核的質(zhì)量，選項C錯誤；衰變發(fā)出的γ放射線是波長很短的光子，具有很強的穿透能力，選項D正確

答案：D9．(多選題)下列說法正確的是()A．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時一定釋放核能B．一定強度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光的頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子的運動速度增大D．β射線的速度接近光速，普通一張白紙就可擋住解析：比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時一定釋放核能，選項A正確；一定強度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光的強度越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多，而入射光的頻率越高，則逸出的光電子的初動能越大，選項B錯誤；根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子的運動速度增大，選項C正確；β射線的速度接近光速，普通一張白紙可擋住α射線，不能擋住β射線，選項D錯誤．答案：AC10.μ子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為μ氫原子(hydrogen

muon

atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用．圖為μ氫原子的能級示意圖，假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n＝2能級的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且頻率依次增大，則E等于()A．h(ν3－ν1)B．h(ν5＋ν6)C．hν3D．hν4答案：C11.(多選題)如圖是某金屬在光的照射下，光電子最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象，由圖象可知：()A．該金屬的逸出功等于EB．該金屬的逸出功等于hν0C．入射光的頻率為2ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2ED．入射光的頻率為ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E解析：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，結(jié)合題給光電子最大初動能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖象，該金屬的逸出功等于E，等于hν0，選項A、B正確．入射光的頻率為2ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E，入射光的頻率為ν0時，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項C、D錯誤．答案：AB12．一個靜止的氮核N俘獲一個速度為2.3×107m/s的中子生成一個復(fù)核A，A又衰變成B、C兩個新核．設(shè)B、C的速度方向與中子速度方向相同，B的質(zhì)量是中子的11倍，B的速度是106m/s，B、C兩原子核的電荷數(shù)之比為5∶2.求：(1)C為何種粒子？(2)C核的速度大小．解析：(1)靜止的氮核