高考物理总复习作业51原子结构与原子核(含解析)

一、选择题

1.(2019年华南师大附中模拟)下列说法正确的是( )

A.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的核式结构模型 B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C.光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 151124

D. 7N+1H→ 6C+2He是α衰变方程

解析:汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”,选项A错误;太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应,选项B正确;光电效应中光电子的最大

151124

初动能与入射光的频率成线性关系,不成正比,选项C错误; 7N+1H→ 6C+2He是人工转变,不是α衰变方程,选项D错误.

答案:B

222218

2.放射性元素氡( 86Rn)经α衰变成为钋 84Po,半衰期为3.8天;但勘测表明,经过漫

222

长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素 86Rn的矿石,其原因是( )

222

A.目前地壳中的 86Rn主要来自于其他放射元素的衰变

222

B.在地球形成的初期,地壳中元素 86Rn的含量足够高

218218222

C.当衰变产物 84Po积累到一定量以后, 84Po的增加会减慢 86Rn的衰变进程 222

D. 86Rn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力会改变它的半衰期

222222

解析:由于 86Rn的半衰期很短,衰变很快,如果没有新的 86Rn生成,含量不可能高,所以A对,B错.半衰期是不会随着物质的物理、化学性质改变的,故C、D错.

答案:A

图51-1

3.如图51-1所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象,下列说法正确的是( )

A.若D、E结合成F,结合过程一定要释放能量 B.若D、E结合成F,结合过程一定要吸收能量 C.若C、B结合成A,结合过程一定要释放能量 D.若F、C结合成B,结合过程一定要释放能量

解析:由图可知F原子核的核子平均质量较小,则原子序数较小的核D、E结合成原子序数较大的核F时,因F的核子的平均质量小于D、E核子的平均质量,故出现质量亏损,根据质能方程知,该过程一定放出核能,选项A正确,选项B错误;因C、B的核子的平均质量小于A核子的平均质量,故C、B结合成A核时要吸收能量,选项C错误;因C核子的平均质量介于F、B核之间,结合过程能量的吸收释放不能确定,故选项D错误.

答案:A

图51-2

4.如图51-2所示为氢原子能级示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光,下列说法正确的是( )

A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B.由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最小

C.由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光最容易表现出衍射现象 D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应

4×32

解析:这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出C4==6种光子,选项A错误;由n=4

2能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小,所以频率最小,选项B错误;由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子能量最大,频率最大,波长最小,最不容易表现出衍射现象,选项C错误;从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量为10.20 eV>6.34 eV,所以能使金属铂发生光电效应,选项D正确.

答案:D

图51-3

5.(2019年东北师大附中高三质检)如图51-3所示,氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时,释放光子的波长分别是λa、λb、λc,则下列说法正确的是( )

λaλcA.从n=3能级跃迁到n=1能级时,释放光子的波长可表示为λb=

λa+λcB.从n=3能级跃迁到n=2能级时,电子的势能减小,氢原子的能量增加

C.若用波长为λc的光照射某金属时恰好能发生光电效应,则用波长为λa的光照射该金属时也一定能发生光电效应

D.用12.09 eV的光子照射大量处于基态的氢原子时,一个氢原子可以辐射出三种频率的光

解析:从n=3能级跃迁到n=1能级,有hccλaλc=h+h,解得λb=,选项Aλbλaλcλa+λcc正确;从n=3能级跃迁到n=2能级,放出光子,原子能量减小,选项B错误;从n=2能级

跃迁到n=1能级的能量比从n=3能级跃迁到n=2能级放出的能量大,可知波长为λc的光的频率比波长为λa的光的频率大,根据光电效应发生的条件可知,选项C错误;根据跃迁的条件,可知用12.09 eV的光子照射处于基态的氢原子,氢原子可以跃迁到n=3的能级,可以辐射出三种不同频率的光,但一个氢原子最多只能辐射两种频率的光,选项D错误.

答案:A

6.(2019年湖南永州二模)如图51-4所示,图甲为氢原子的能级图,图乙为氢原子的光谱.已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2能级时的辐射光,谱线b可能是氢原

子在下列哪种跃迁情形时的辐射光( )

图51-4

A.从n=3的能级跃迁到n=2的能级 B.从n=5的能级跃迁到n=2的能级 C.从n=4的能级跃迁到n=3的能级 D.从n=5的能级跃迁到n=3的能级

解析:由题图乙可知,谱线a的波长大于谱线b的波长,所以a光的光子频率小于b光的光子频率,则b光的光子能量大于n=4和n=2间的能级差,分析可知A、C、D错误,B正确.

答案:B

7.(多选)关于α粒子散射实验的说法中正确的是( )

A.在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向前进,少数发生了较大偏转,极少数偏转超过90°,有的甚至接近180°

B.使α粒子发生明显偏转的力来自带负电的核外电子,当α粒子接近电子时,是电子的吸引力使之发生明显偏转

C.实验表明原子中心有一个核,它占有原子体积的极小部分 D.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量

解析:A项是对该实验现象的描述,正确;使α粒子偏转的力是原子核对它的静电排斥力,而不是电子对它的吸引力,故B错误;C项是对实验结论之一的正确分析;原子核集中了全部正电荷和几乎全部质量,因核外还有电子,故原子中心的核并没有包括原子的全部质量,故D错误.

答案:AC

8.(2019年河南安阳一模)(多选)根据图片51-5及课本中有关历史事实,结合有关物理知识,判断下列说法正确的是( )

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