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1、2022年高三物理一輪復習 專題13 原子物理(含解析)
35.[物理——選修3-5][xx·新課標全國卷Ⅰ] (1)關于天然放射性,下列說法正確的是________.
A.所有元素都可能發(fā)生衰變
B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關
C.放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性
D.α、β和γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強
E.一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線
35.(1)BCD [解析] 本題考查了原子核的衰變.原子序數(shù)大于83的元素才可以發(fā)生衰變,原子序數(shù)小于83的元素有的可以發(fā)生衰變,有的不可以發(fā)生衰變,A錯誤;放射性元素的半衰期與元素所處的物理
2、 、化學狀態(tài)無關,B、C正確;三種射線α、β、γ穿透能力依次增強,D正確;原子核發(fā)生α或β衰變時常常伴隨著γ光子的產(chǎn)生,但同一原子核不會同時發(fā)生α衰變和β衰變,E錯誤.
35.[xx·新課標Ⅱ卷] [物理——選修3-5](1)在人類對微觀世界進行探索的過程中,科學實驗起到了非常重要的作用.下列說法符合歷史事實的是________.
A.密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值
B.貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究,發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核
C.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素
D.盧瑟福通過α粒子散射實驗證實了在原子核內(nèi)部存在質子
E.湯姆遜通過陰極射線在電
3、場和磁場中偏轉的實驗,發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成的,并測出了該粒子的比荷
35.[答案] (1)ACE
[解析] (1)密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的電量,A項正確;盧瑟福通過α粒子散射實驗建立了原子核式結構模型,發(fā)現(xiàn)了原子中心有一個核,B、D兩項錯誤;居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙和鐳兩種新元素,并因此獲得了諾貝爾獎,C項正確;湯姆遜通過研究陰極射線,發(fā)現(xiàn)了電子,并測出了電子的比荷,E項正確.
14. [xx·北京卷] 質子、中子和氘核的質量分別為m1、m2和m3.當一個質子和一個中子結合成氘核時,釋放的能量是(c表示真空中的光速)( )
A.(m1+m2-m3)c
4、B.(m1-m2-m3)c
C.(m1+m2-m3)c2 D.(m1-m2-m3)c2
14.C 本題考查質能方程,ΔE=Δmc2,其中Δm=(m1+m2-m3),則ΔE=(m1+m2-m3)c2 ,C正確,A、B、D錯誤.
21. [xx·全國卷] 一中子與一質量數(shù)為A (A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰.若碰前原子核靜止,則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為( )
A. B.
C. D.
21.A [解析] 本題考查完全彈性碰撞中的動量守恒、動能守恒.設碰撞前后中子的速率分別為v1,v′1,碰撞后原子核的速率為v2,中子的質量為m1,原子核的質量為m2,則m
5、2=Am1.根據(jù)完全彈性碰撞規(guī)律可得m1v1=m2v2+m1v′1,m1v=m2v+m1v′,解得碰后中子的速率v′1=v1=v1,因此碰撞前后中子速率之比=,A正確.
30. [xx·福建卷Ⅰ] (1)如圖所示,放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線,分別進入勻強電場和勻強磁場中,下列說法正確的是________.(填選項前的字母)
A.①表示γ射線,③表示α射線
B.②表示β射線,③表示α射線
C.④表示α射線,⑤表示γ射線
D.⑤表示β射線,⑥表示α射線
30.(1)C [解析] α射線帶正電,β射線帶負電,γ射線不帶電.在勻強電場中,α射線與β射線分別在電場力的
6、作用下發(fā)生偏轉,α射線偏向負極板,β射線偏向正極板,γ射線不受電場力,不發(fā)生偏轉;在磁場中,由左手定則可以判斷α射線向左偏,β射線向右偏,γ射線不受洛倫茲力,不發(fā)生偏轉.故C項正確.
18. [xx·廣東卷] 在光電效應實驗中,用頻率為ν的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應,下列說法正確的是( )
A.增大入射光的強度,光電流增大
B.減小入射光的強度,光電效應現(xiàn)象消失
C.改用頻率小于ν的光照射,一定不發(fā)生光電效應
D.改用頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動能變大
18.AD [解析] 增大入射光的強度,單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加,則光電流增大,選項A正確;光電效應能否發(fā)
7、生與照射光頻率有關,與照射光強度無關,選項B錯誤;改用頻率較小的光照射時,如果光的頻率仍大于極限頻率,則仍會發(fā)生光電效應,否則,不能發(fā)生光電效應,選項C錯誤;光電子的最大初動能Ek=hν-W0,故改用頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動能變大,選項D正確.
[xx·江蘇卷] [選修3-5] (1)已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應,比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子,鈣逸出的光電子具有較大的________.
A.波長 B.頻率 C.能量 D.動量
(2)氡222是一種天然放射性氣體,被吸入后,
8、會對人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷.它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質之一.其衰變方程是86Rn→84Po+________.已知86Rn的半衰期約為3.8天,則約經(jīng)過________天,16 g的86Rn衰變后還剩1 g.
(1)A [解析] 兩種金屬的截止頻率不同,則它們的逸出功也不同,由W=hν0可知截止頻率大的,逸出功也大.由Ek=hν-W可知,用同樣的單色光照射,鈣逸出的光電子的最大初動能較小,由p=知,其動量也較小,根據(jù)物質波p=知,其波長較長.
(2)He(或α粒子) 15.2 [解析] ①根據(jù)核反應過程中電荷數(shù)守恒和質量數(shù)守恒可推得該反應的另一種生成物為He.②根據(jù)m余=m原
9、知=4,解得t=3.8×4=15.2天.
39.[xx·山東卷] 【物理35】 (1)氫原子能級如圖所示,當氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時,輻射光的波長為656 nm.以下判斷正確的是________.(雙選,填正確答案標號)
a.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時,輻射光的波長大于656 nm
b.用波長為325 nm的光照射,可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級
c.一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線
d.用波長為633 nm的光照射,不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級
39.(1)cd
[解析] (1)由氫原子能級圖可知氫原子從n=2躍遷到
10、n=1的能級的能級差大于從n=3躍遷到n=2的能級的能級差,根據(jù)|En-Em|=hν和ν=可知,|En-Em|=h,選項a錯誤;同理從n=1躍遷到n=2的能級需要的光子能量大約為從n=3躍遷到n=2的能級差的五倍左右,對應光子波長應為從n=3躍遷到n=2的能級輻射光波長的五分之一左右,選項b錯誤;氫原子從n=3躍遷到n=1的能級的能級差最多有三種情況,即對應最多有三種頻率的光譜線,選項c正確;氫原子在不同能級間躍遷必須滿足|En-Em|=h,選項d正確.
6. [xx·天津卷] 下列說法正確的是( )
A.玻爾對氫原子光譜的研究導致原子的核式結構模型的建立
B.可利用某些物質在紫外線照
11、射下發(fā)出熒光來設計防偽措施
C.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉
D.觀察者與波源互相遠離時接收到波的頻率與波源頻率不同
6.BD [解析] 本題是對玻爾理論、天然放射現(xiàn)象及多普勒效應等知識的考查,α粒子散射實驗導致原子核式結構模型的建立,A錯誤;紫外線可以使熒光物質發(fā)光,B正確;天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的γ射線在電場或磁場中不會發(fā)生偏轉,C錯誤;觀察者和波源發(fā)生相對運動時,觀察者接收到的頻率就會發(fā)生改變,D正確.
[xx·浙江卷] (2)玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律,氫原子能級圖如圖2所示,當氫原子從n=4的能級躍遷到n=2的能級時,輻射出頻率為____
12、____Hz的光子.用該頻率的光照射逸出功為2.25 eV的鉀表面,產(chǎn)生的光電子的最大初動能為________eV.
(電子電荷量e=1.60×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s)
n E/eV
∞……………… 0
6—————— -0.38
5—————— -0.54
4—————— -0.85
3—————— -1.51
2—————— -3.40
1—————— -13.60
圖2
[答案] (2)6.2×1014Hz 0.3 eV
[解析] (2)本題考查能級、光電效應方程等知識.由躍遷條件可知hν=E
13、4-E2=(3.40-0.85 )eV=4.08×10-19 J,解得輻射出的光子的頻率為6.2×1014Hz,根據(jù)愛因斯坦光電效應方程Ek=hν-W,計算可得產(chǎn)生電子的最大初動能為0.3 eV.
1. [xx·重慶卷] 碘131的半衰期約為8天,若某藥物含有質量為m的碘131,經(jīng)過32天后,該藥物中碘131的含量大約還有( )
A. B. C. D.
1.C [解析] 本題考查元素的半衰期.根據(jù)半衰期公式m=m0,將題目中的數(shù)據(jù)代入可得C正確,A、B、D錯誤.
(xx上海)2.核反應方程式Be+HeC+X中的X表示 ( D )
(A)質子 (B)電子 (C
14、)光子 (D)中子
2.D [解析]本題考查核反應時電荷數(shù)和質量數(shù)守恒
(xx上海)3.不能用盧瑟福原子核式結構模型得出的結論是 (B )
(A)原子中心有一個很小的原子核 (B)原子核是由質子和中子組成的
(C)原子質量幾乎全部集中在原子核內(nèi)(D)原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)
(xx上海)5.鏈式反應中,重核裂變時放出的可以使裂變不斷進行下去的粒子是(B)
(A)質子 (B)中子 (C) 粒子 (D)粒子
(xx上海)6.在光電效應的實驗結果中,與光的波動理論不矛盾的是 (C)
(A)光電效應是瞬時發(fā)生的 (B)所有金屬都存在極限頻率
(C)光電流隨著入射光增強而變大(D)入射光頻率越大,光電子最大初動能越大