（浙江專(zhuān)版）2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 動(dòng)量守恒定律近代物理 5 第四節(jié) 原子與原子核課后達(dá)標(biāo)能力提升 新人教版

《（浙江專(zhuān)版）2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 動(dòng)量守恒定律近代物理 5 第四節(jié) 原子與原子核課后達(dá)標(biāo)能力提升 新人教版》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《（浙江專(zhuān)版）2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 動(dòng)量守恒定律近代物理 5 第四節(jié) 原子與原子核課后達(dá)標(biāo)能力提升 新人教版（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（浙江專(zhuān)版）2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 動(dòng)量守恒定律近代物理 5 第四節(jié) 原子與原子核課后達(dá)標(biāo)能力提升 新人教版 一、選擇題 1．物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對(duì)事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．天然放射現(xiàn)象說(shuō)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(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu) C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的 D．密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的 解析：選A．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，人們認(rèn)識(shí)原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)是從天然放射現(xiàn)象開(kāi)始的，選項(xiàng)A正確．電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明了原子是可以分割的，是由更小的微粒組成的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．

2、由α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．密立根油滴實(shí)驗(yàn)說(shuō)明物質(zhì)所帶電荷量是量子化的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．在盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看做靜止不動(dòng)，下列各圖畫(huà)出的是其中兩個(gè)α粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的是(　　) 解析：選C．α粒子與原子核相互排斥，A、D錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)軌跡與原子核越近，力越大，運(yùn)動(dòng)方向變化越明顯，B錯(cuò)，C對(duì)． 3． 如圖，放射性元素鐳衰變過(guò)程中釋放出α、β、γ三種射線(xiàn)，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．①表示γ射線(xiàn)，③表示α射線(xiàn) B．②表示β射線(xiàn)，③表示α射線(xiàn) C．④表示α射線(xiàn)，⑤表示γ射線(xiàn) D．

3、⑤表示β射線(xiàn)，⑥表示α射線(xiàn) 解析：選C．γ射線(xiàn)為電磁波，在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中均不偏轉(zhuǎn)，故②和⑤表示γ射線(xiàn)，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)；α射線(xiàn)中的α粒子為氦的原子核，帶正電，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)，故③表示α射線(xiàn)，由左手定則可知在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中α射線(xiàn)向左偏，故④表示α射線(xiàn)，C項(xiàng)對(duì)． 4．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)原來(lái)靜止的6C原子核，它放出的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)相內(nèi)切的圓，圓的直徑之比為7∶1，那么碳14的衰變方程應(yīng)為(　　) A．C→e＋B　　　　 B．C→He＋Be C．C→H＋B D．C→e＋N 解析：選D．由動(dòng)量守恒定律可知：放出的粒子與反沖核動(dòng)量大小相等、方向相反，由在磁場(chǎng)中兩圓徑跡內(nèi)切可知

4、，反沖核帶正電，放出的粒子帶負(fù)電，由兩圓直徑之比為7∶1和R＝可知，反沖核的電量是粒子的7倍，故只有D正確． 5．按照玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到一半徑為rb的圓軌道上，已知ra>rb，則在此過(guò)程中(　　) A．原子要發(fā)出某一頻率的光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小 B．原子要吸收某一頻率的光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小 C．原子要發(fā)出一系列頻率的光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小 D．原子要吸收一系列頻率的光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量也增大 解析：選A

5、．由玻爾氫原子理論知，電子軌道半徑越大，原子能量越大，當(dāng)電子從ra躍遷到rb時(shí)，原子能量減小，放出光子；在電子躍遷過(guò)程中，庫(kù)侖力做正功，原子的電勢(shì)能減??；由庫(kù)侖力提供電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即＝，r減小，電子速度增大，動(dòng)能增大，綜上所述可知A正確． 6．質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3．當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是(c表示真空中的光速)(　　) A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)c C．(m1＋m2－m3)c2 D．(m1－m2－m3)c2 解析：選C．由質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2，其中Δm＝m1＋m2－m3，可得ΔE＝(m1＋m2－

6、m3)c2，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 7．現(xiàn)有兩動(dòng)能均為E0＝0．35 MeV的H在一條直線(xiàn)上相向運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)H發(fā)生對(duì)撞后能發(fā)生核反應(yīng)，得到He和新粒子，且在核反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為He和新粒子的動(dòng)能．已知H的質(zhì)量為2．014 1 u，He的質(zhì)量為 3．016 0 u，新粒子的質(zhì)量為1．008 7 u，核反應(yīng)時(shí)質(zhì)量虧損1 u釋放的核能約為931 MeV(如果涉及計(jì)算，結(jié)果保留整數(shù))．則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．核反應(yīng)方程為H＋H→He＋H B．核反應(yīng)前后不滿(mǎn)足能量守恒定律 C．新粒子的動(dòng)能約為3 MeV D．He的動(dòng)能約為4 MeV 解析：選C．由核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量數(shù)

7、和電荷數(shù)守恒可知H＋H→He＋n，則新粒子為中子n，所以A錯(cuò)誤；核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損，釋放能量，虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?，仍然滿(mǎn)足能量守恒定律，B錯(cuò)誤；由題意可知ΔE＝(2．014 1 u×2－3．016 0 u－1．008 7 u)×931 MeV/u＝3．3 MeV，根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的能量守恒有EkHe＋Ekn＝2E0＋ΔE，根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒有pHe－pn＝0，由Ek＝，可知＝，解得EkHe＝·(2E0＋ΔE)≈1 MeV，Ekn＝·(2E0＋ΔE)≈3 MeV，所以C正確、D錯(cuò)誤． 8．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．

8、9 MeV和H＋H→He＋X＋17．6 MeV，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6 C．兩個(gè)核反應(yīng)都沒(méi)有質(zhì)量虧損 D．氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng) 解析：選AD．核反應(yīng)方程遵守核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，則由H＋H→He＋X＋17．6 MeV知X為n，由X＋Y→He＋H＋4．9 MeV知Y為L(zhǎng)i，其中Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)也是3，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．兩個(gè)核反應(yīng)都釋放出核能，故都有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．X＋Y→He＋H＋4．9 MeV是原子核的人工轉(zhuǎn)變，H＋H→He＋n＋17．6 MeV為輕核聚變，選項(xiàng)D正確． 9． 氫原子的能級(jí)如圖所示，已

9、知可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1．62 eV～3．11 eV．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．處于n＝3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線(xiàn)，并發(fā)生電離 B．大量氫原子從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng) C．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光 D．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的光 解析：選ABC．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，由N＝C可知，共可發(fā)出6種頻率的光，故D錯(cuò)誤，C正確．n＝3能級(jí)的能量為－1．51 eV，因紫外線(xiàn)能量大于1．51 eV，故紫外線(xiàn)可使處于n＝3能級(jí)的氫原子電離，故A正確；

10、從高能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)釋放能量最多為1．51 eV＜1．62 eV，此光為紅外線(xiàn)具有顯著熱效應(yīng)，故B正確． 二、非選擇題 10．(2018·江蘇六市高三調(diào)研)一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能級(jí)狀態(tài)，氫原子的能級(jí)圖如圖甲所示，氫原子可能發(fā)射________種頻率的光子；氫原子由量子數(shù)n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)輻射光子照射圖乙表中幾種金屬，能發(fā)生光電效應(yīng)的有________種金屬． 幾種金屬的逸出功 金屬 鎢 鈣 鈉 鉀 銣 逸出功W0/eV 4．54 3．20 2．29 2．25 2．13 乙 解析：一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能級(jí)狀態(tài)，氫原子可能發(fā)射3＋

11、2＋1＝6種頻率的光子；氫原子由量子數(shù)n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)輻射光子能量為2．55 eV，照射圖乙表中幾種金屬，能發(fā)生光電效應(yīng)的有鈉、鉀、銣三種金屬． 答案：見(jiàn)解析 11．海水中含有豐富的氘，完全可充當(dāng)未來(lái)的主要能源．兩個(gè)氘核的核反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)He核和一個(gè)粒子，其中氘核的質(zhì)量為 2．013 0 u，氦核的質(zhì)量為3．015 0 u，中子的質(zhì)量為 1．008 7 u．(1 u＝931．5 MeV)，求： (1)核反應(yīng)中釋放的核能； (2)在兩個(gè)氘核以相等的動(dòng)能0．35 MeV進(jìn)行對(duì)心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的粒子和氦核的動(dòng)能． 解析：(1)核反應(yīng)方程為

12、：H＋H→He＋n． 核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm＝2mH－mHe－mn， 由ΔE＝Δmc2可知釋放的核能： ΔE＝(2mH－mHe－mn)c2＝2．14 MeV． (2)把兩個(gè)氘核作為一個(gè)系統(tǒng)，碰撞過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，由于碰撞前兩氘核的動(dòng)能相等，其動(dòng)量等大反向，因此反應(yīng)前后系統(tǒng)的總動(dòng)量為零，即mHevHe＋mnvn＝0；反應(yīng)前后系統(tǒng)的總能量守恒，即mHev＋mnv＝ΔE＋2EkH，又因?yàn)閙He∶mn＝3∶1，所以vHe∶vn＝1∶3，由以上各式代入已知數(shù)據(jù)得：EkHe＝0．71 MeV，Ekn＝2．13 MeV． 答案：(1)2．14 MeV　(2)2．13 MeV　0．71 MeV

13、 12． (2018·蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)(1)如圖所示是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置．用一定頻率的光照射陰極K，當(dāng)滑片P處于圖示位置時(shí)，電流表的示數(shù)不為零．為使電流表示數(shù)減小，下列辦法可行的是________． A．將滑片P向右移動(dòng)　　 B．減小入射光的強(qiáng)度 C．換用電動(dòng)勢(shì)更大的電源 D．將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào) (2) 由玻爾原子理論，氦離子He＋能級(jí)圖如圖所示．電子在n＝3軌道上比在n＝4軌道上離氦核的距離________(填“大”或“小”)．當(dāng)大量處在n＝3的激發(fā)態(tài)的He＋發(fā)生躍遷時(shí)，所發(fā)射的譜線(xiàn)有________條． (3)以一定速度運(yùn)動(dòng)的原子核X放出α粒子后變成靜止的原子

14、核Y．若X、Y和α粒子的靜質(zhì)量分別是M、m1和m2，真空中光速為c，不考慮相對(duì)論效應(yīng)．求反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量以及α粒子的動(dòng)能． 解析：(1)滑片P向右移動(dòng)，所加電壓增大，光電流增大，故A錯(cuò)誤；減小入射光的強(qiáng)度，光電流減小，故B正確；換用電動(dòng)勢(shì)更大的電源，所加電壓增大，光電流增大，故C錯(cuò)誤；將電源正、負(fù)極對(duì)調(diào)，光電子做減速運(yùn)動(dòng)，光電流減小，故D正確． (2)因離核越近能量越低，所以n＝3軌道離核近；n＝3的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷共有C＝3條譜線(xiàn)，分別是n＝3躍遷到n＝2，n＝3躍遷到n＝1，n＝2躍遷到n＝1． (3)由ΔE＝Δmc2得ΔE＝(M－m1－m2)c2 由動(dòng)量守恒定律得MvX＝m2vα 由能量守恒得Mv＋ΔE＝Ekα 解得Ekα＝(M－m1－m2)c2． 答案：(1)BD　(2)小　3　(3)見(jiàn)解析