2020高考物理必考核心知识过关练习题精选《原子和原子核》(最新精品含详细解析)17312.pdf

第 1 页，共 20 页 2020 高考物理必考核心知识过关练习题精选 原子和原子核 第一卷（选择题共 60 分）一、单选题（本大题共 20 小题，共 60 分）1.关于阴极射线，下列说法正确的是()A.阴极射线就是组成物质的原子 B.阴极射线就是稀薄气体导电的辉光放电现象 C.阴极射线是在真空管内由阴极放出的光子流 D.阴极射线是由阴极放出的电子流 2.19 世纪末，科学家们发现了电子，从而认识到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，开启了人们对微观世界探索的大门。有关原子物理，下列说法正确的是（）A.发现质子的核反应方程是 B.卢瑟福发现了电子，说明原子核有复杂的结构 C.汤姆孙在 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型 D.一群氢原子从n=3 的激发态向基态跃迁时，最多能放出2 种不同频率的光子 3.一颗恒星的寿命取决于它的（）A.温度 B.颜色 C.质量 D.体积 4.关于近代物理学，下列说法正确的是（）A.射线、射线和 射线是三种波长不同的电磁波 B.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6 种不同频率的光子 C.根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和守恒 D.经典物理学不能解释原子光谱的不连续性，但可以解释原子的稳定性 5.如图，放射性元素镭衰变过程中释放 三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是（）第 2 页，共 20 页 A.表示 射线，表示 射线 B.表示 射线，表示 射线 C.表示 射线，表示 射线 D.表示 射线，表示 射线 6.以下说法中，不属于玻尔所提出的原子模型理论的是（）A.原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做圆周运动，但不向外辐射能量 B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道分布是不连续的 C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子 D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率 7.下列说法正确的是（）A.光电效应实验中，光电流的大小与入射光的强弱无关 B.卢瑟福发现了电子，在原子结构研究方面做出了卓越的贡献 C.大量处于n=3 能级的氢原子在自发跃迁时，会发出3 种不同频率的光 D.由玻尔的原子模型可以推知，氢原子所处的能级越高，其核外电子动能越大 8.质子是构成原子核的核子之一，下列关于质子的说法正确的是（）A.发现质子的核反应方程为 B.卢瑟福通过 粒子散射实验证实原子核是由质子和中子组成 C.衰变就是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子，电子被释放出来 D.铀核裂变中X的质子数为 88 9.有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是（）A.卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析提出原子核是可再分的 B.核反应方程+X中的X表示中子 第 3 页，共 20 页 C.原子核的比结合能越大，原子核越稳定 D.放射性元素衰变的快慢跟原子所处的化学状态和外部条件有关 10.如图为氢原子的能级示意图：a表示从能级n=5 到n=3 的跃迁：b表示从能级n=4 到n=2 的跃迁：c表示从能级n=3 到n=1 的跃迁。氢原子在（）A.过程b发射的光频率最大，过程a发射的光波长最长 B.过程a发射的光频率最小，过程b发射的光波长最短 C.过程c发射的光频率最大，过程a发射的光波长最长 D.过程c发射的光频率最小，过程b发射的光波长最短 11.根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出 6 种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（）A.13.6eV B.3.4eV C.12.75eV D.12.09eV 12.如图所示为氢原子的部分能级图，下列说法正确的是（）A.氢原子由基态跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小 B.大量处于n=3 激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出2 种不同频率的光 C.处于基态的氢原子可吸收能量为 12.09eV的光子发生跃迁 D.用氢原子n=2跃迁到n=1能级辐射出的光照射金属铂（逸出功为 6.34eV）时不能发生光电效应 第 4 页，共 20 页 13.人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（）A.由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量 B.已知原子核A裂变成原子核B和C时有质量亏损，要放出核能 C.放出的 射线能使某金属板逸出光电子，若增加射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大 D.卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征 14.如图为玻尔理论的氢原子能级图，当一群处于激发态n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光中有两种频率的光能使某种金属产生光电效应，以下说法中正确的是（）A.这群氢原子向低能级跃迁时能发出四种频率的光 B.这种金属的逸出功一定小于 10.2eV C.用波长最短的光照射该金属时光电子的最大初动能一定大于3.4eV D.由n=3 能级跃迁到n=2 能级时产生的光一定能够使该金属产生光电效应 15.关于近代物理，下列说法正确的是（）A.氢核聚变反应方程 H+HHe+X 中，X 表示电子 B.粒子散射实验现象揭示了原子核的内部结构 C.已知用红光或紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，则用紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大 D.基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3 的激发态后，一定能发射 2种频率的光子 16.处于基态的氢原子被一束单色光照射后，共发出三种频率分别为v1、v2、v3的光子，且v1v2v3，则入射光子的能量应为（）A.hv1 B.hv2 C.hv3 D.h（v1+v2+v3）17.下列说法中不正确的是（）第 5 页，共 20 页 A.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变 B.原子核内的中子转化成质子和电子，产生的电子发射到核外就是 射线 C.氢原子从激发态向基态跃迁时，电子的动能增加，电势能减少，原子总能量减少 D.氡的半衰期为 3.8天，4 个氡原子核，经 7.6天后一定剩下 1 个原子核 18.下列说法中正确的是（）A.天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 B.玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论 C.射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很弱 D.卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构 19.在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳 14,它所放射的粒子与反冲核的轨迹是两个相切的圆,圆的半径比为 5:1,如图所示,那么碳 14 的衰变方程是()A.B.C.D.20.有下列 4 个核反应方程，核反应类型依次属于（）NaMg+e U+aBa+Kr+3n F+HeNe+H He+HHe+H A.衰变、裂变、人工转变、聚变 B.裂变、裂变、聚变、聚变 C.衰变、衰变、聚变、聚变 D.衰变、人工转变、人工转变、聚变 二、计算题（本大题共 4 小题，共 40 分）21.太阳不断地向外辐射能量，现推算出大阳每秒钟辐射的总能量为，这些能量来源于太阳内部氢核的聚变：。已知氢核的质量为，氦核的质量为，正电子的质量为，真空中光速为。求：（1）每次核反应中的质量亏损及释放的核能。第 6 页，共 20 页（2）太阳在一秒内失去的质量。22.氢原子的能级如图所示。原子从能级向跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。普朗克常量，求：氢原子向较低能级跃迁时共能发出几种频率的光；该金属的逸出功和截止频率；（以Hz为单位保留两位有效数字）产生光电子最大初动能的最大值。以eV为单位。第 7 页，共 20 页 23.一群处于第 4 能级的氢原子，最终都回到基态，能发出6 种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得 3 条电流随电压变化的图象（如图乙）已知氢原子的能级图如图丙所示（1）求a光照射金属时的遏止电压Ua和逸出光电子的最大初动能Ek；（2）求该金属逸出功W；（3）已知d光的能量为E，普朗克常量为h，真空中的光速为c，若一个质量为m的静止电子吸收了一个d光的光子，求电子在吸收光子后的速度大小v，（不计电子吸收光子后的质量变化）24.原来静止的原子核,经过一次 衰变后生成新原子核Th，并放出一个动能为E0的 粒子，求：（1）写出 衰变的反应方程式（2）生成的新原子核Th的动能是多少？(用E0来表示)（3）若 粒子与新原子核间相互作用不计，已知 粒子速度方向与磁场方向垂直，则二者在磁场中运动的周期T:TTh是多少？第 8 页，共 20 页 答案和解析 1.【答案】D【解析】解决本题的关键知道阴极射线的性质：阴极射线的实质是电子流，以及知道电子和氢离子的质量、电量的关系：电子的电量与氢离子的电量相等。【解答】阴极射线是在真空管中由负极发出的电子流，ABC错误，D 正确。故选 D。2.【答案】A【解析】本题考查了关于电子、质子发现、原子核式结构的物理学史内容，能级跃迁知识。汤姆孙发现电子，说明原子有复杂结构，卢瑟福在 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，发现质子的核反应方程是，在能级跃迁问题中分清一个原子与一群原子的不同。解题的关键在于日常学习中注重对物理学史内容的积累。【解答】A.发现质子的核反应方程是，故 A 正确；B.汤姆孙发现电子，说明原子有复杂结构，故 B 错误；C.卢瑟福在 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，故 C 错误；D.一群氢原子从 n=3的激发态向基态跃迁时，最多能放出 3 种不同频率的光子，故 D 错误。故选 A。3.【答案】C【解析】解：因为天体大，质量大，万有引力就大，在巨大的引力下原子核之间的距离就更近，更容易引起核聚变，所以越大的恒星他的内部核聚变就越激烈，释放的能量也越大，燃料聚变的速度就越快，恒星死亡的也就越快。故 C 正确ABD错误。故选：C。明确有关恒星的演变规律，知道恒星的寿命和它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短。第 9 页，共 20 页 质量小的恒星其寿命几乎同宇宙一样长，达一百多亿年；质量大的恒星，其寿命却只有几百万到几千万年。一般来说，质量越大，寿命越短。4.【答案】B【解析】射线、射线不是电磁波；根据数学组合，即可确定辐射种类；根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程，电子的总能量将减小（或增加）即电子的电势能和动能之和是不守恒的，这是因为氢原子要辐射（或吸收）一个光子；经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的不连续性。本题考查的知识点较多，难度不大，要在平时学习中多积累，注意光的波动性与粒子性的区别，玻尔理论对原子光谱的解释，最后会区别三种射线的不同。【解答】A.射线是电磁波，而 射线、射线不是电磁波，故 A 错误；B.一群处于 n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，依据，能辐射出 6 种不同频率的光，故 B 正确；C.根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程，电子的总能量将减小（或增加）即电子的电势能和动能之和是不守恒的，这是因为氢原子要辐射（或吸收）一个光子，故 C 错误；D.经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的不连续性，故D 错误。故选 B。5.【答案】C【解析】解：射线实质为氦核，带正电，射线为电子流，带负电，射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：为 射线，为 射线，为射线，射线是高速 He 流，一个 粒子带两个正电荷。根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向左，故是 射线。射线是高速电子流，带负电荷。根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向右，故是 射线。射线是 光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转。故是 射线。故 C 正确，ABD错误。故选：C。第 10 页，共 20 页 根据、三种射线的带电性质和本质以及带电粒子在电场中受力特点可正确判断。本题应抓住：三种射线的成分主要是指所带电性：射线是高速 He 流带正电，射线是高速电子流，带负电，射线是 光子，是中性的。洛伦兹力方向的判定，左手定则：张开左手，拇指与四指垂直，让磁感线穿入手心，四指的方向是正电荷运动的方向，拇指的指向就是洛伦兹力的方向。熟练掌握、两种衰变实质以及衰变方程的书写，同时明确、三种射线性质及应用。本题综合性较强，主要考查两个方面的问题：三种射线的成分主要是所带电性。洛伦兹力的方向的判定。只有基础扎实，此类题目才能顺利解决，故要重视基础知识的学习。6.【答案】D【解析】玻尔的原子理论主要内容有：电子在一些特定的可能轨道上绕核作圆周运动，离核愈远能量愈高；当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量，只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，而且发射或吸收的辐射是单频的。解决该题关键要掌握玻尔的原子理论主要内容，玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律。【解答】A.原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量，选项 A 属于玻尔所提出的原子模型理论，故 A 符合题意；B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的，选项 B 属于玻尔所提出的原子模型理论，故 B 符合题意；C.电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子，所以 C属于玻尔所提出的原子模型理论，故 C 符合题意；D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于能级差值，与电子绕核做圆周运动的频率无关，所以 D 不属于玻尔所提出的原子模型理论，故 D 符合题意。故选 D。第 11 页，共 20 页 7.【答案】C【解析】解：A、光电效应实验中，光电流的大小与入射光的强弱有关，饱和光电流的大小只与入射光的强度成正比，故 A 错误；B、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故 B 错误；C、大量处于 n=3能级的氢原子在自发跃迁时，会发出种不同频率的光，故C 正确；D、由玻尔的原子模型可以推知，氢原子所处的能级越高，量子数越大，离原子核越远，据可知速度越小，核外电子动能越小，故 D 错误；故选：C。光电流大小由光的强弱决定；汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型；依据数学组合公式 C，即可判定种数；依据库仑引力提供向心力，即可确定氢原子所处的能级越高，其核外电子动能越小。考查影响光电流大小因素，知道电子发现者，及原子核式结构的提出者，理解跃迁种数的判定，掌握跃迁过程中，能级及动能的变化情况。8.【答案】A【解析】发现质子的核反应方程为；卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子的核式结构；衰变的实质是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时产生一个电子,这个电子以 射线的形式释放出来；铀核裂变方程式中根据核电荷数守恒 X 的质子数应该为 56。本题考查原子核物理中相关的基础知识，难度不大。【解答】A.发现质子的核反应方程为，故 A 正确；B.卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子的核式结构，故 B 错误；C.衰变的实质是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时产生一个电子，这个电子以 射线的形式释放来，故 C 错误；D.铀核裂变方程式中根据核电荷数守恒 X 的质子数应该为第 12 页，共 20 页 56，故 D 错误。故选 A。9.【答案】C【解析】本题关键要知道：卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型；依据质量数与质子数守恒，即可判定核反应方程的正确性；自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地发生衰变，衰变的快慢用半衰期表示，与元素的物理、化学状态无关；比结合能越大，原子核越稳定。考查 粒子散射实验的作用，知道核反应方程书写规律，知道比结合能的大小是衡量原子核稳定程度的物理量。在平时学习中对于简单知识不能忽略，注意积累加强记忆，并能了解相关知识的应用。【解答】A.卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析提出原子的核式结构模型，贝克勒尔的天然放射现象提出原子核是有复杂结构的，故 A 错误；B.核反应方程，根据质量数守恒和电荷数守恒知，X 为电子，故B 错误；C.原子核的比结合能越大，原子核结合得越牢固，原子核越稳定，故 C 正确；D.放射性元素衰变的快慢由原子核自身的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，故 D 错误；故选 C。10.【答案】C【解析】原子从高能级向低能级跃迁辐射出光子，能级间跃迁辐射的光子能量必须等于两能级间的能级差，过程 a 发射的光能量最小，过程 c 发射的光能量最大；根据：，辐射的光子能量越小，频率越小，波长越大，所以过程 c 发射的光频率最大，过程 a 发射的光波长最长，故 ABD错误，C 正确 故选：C。【分析】能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐第 13 页，共 20 页 射的光子能量越大，频率越大，波长越小。解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足 h=Em-En。11.【答案】C【解析】本题考查了能级 能级跃迁；明确原子吸收光子是量子化的，会求能级差是求这类问题的基础。根据氢原子只发出 6 种不同频率的色光，根据公式 N=确定单色光照射大量处于基态的氢原子使它跃迁到哪一个激发态，从而根据能极差求出照射光子的能量。【解答】由题意应该有 6=，得 n=4即能发出 6 种频率光的一定是 n=4能级；则照射氢原子的单色光的光子能量为：-0.85ev-（-13.6ev）=12.75ev；故 ABD错误，C 正确。故选 C。12.【答案】C【解析】根据吸收的能量确定跃迁到第几能级，根据数学组合公式 确定辐射光子频率的种数，跃迁时，两能级间的能级差越大，辐射的光子能量越大，能级差越小，辐射的光子能量越小，根据光电效应的条件判断能否发生光电效应。解决本题的关键知道能级间跃迁时，辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射或吸收的光子能量越大，波长越小，同时掌握光电效应发生条件。【解答】解：A.氢原子由基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，故 A 错误。B.根据=3 知，大量处于 n=3激发态的氢原子可以发出 3 种不同频率的光，故B 错误。C.根据玻尔理论用 12.09eV电子照射时，吸收光子后电子的能量：12.09eV+（-13.6）eV=-1.51eV，所以能从基态发生跃迁，跃迁到第 3 能级，故 C 正确。D.从 n=2能级跃迁到 n=1能级辐射出的光子的能量 E=E2-E1=-3.4eV-（-13.6）eV=10.2eV6.34eV，而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于电子的逸第 14 页，共 20 页 出功，故可以发生光电效应，故 D 错误。故选 C。13.【答案】B【解析】解：A、由图象可知，D 和 E 核子的平均质量大于 F 核子的平均质量，原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 时，核子总质量减小，存在质量亏损，根据爱因斯坦质能方程 E=mc2可知要释放出核能，故 A 错误；B、由图象可知，A 的核子平均质量大于 B 与 C 核子的平均质量，原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时会有质量亏损，要放出核能，故 B 正确；C、根据光电效应方程：Ek=h-W0，则知光电子的最大初动能是由入射光的频率决定的，与入射光的强度无关，增加 射线强度，逸出的光电子的最大初动能不变，故 C 错误；D、玻尔提出的原子模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，并不是卢瑟福提出的原子核式结构模型，故 D 错误。故选：B。根据图象判断出各原子核质量关系，然后判断发生核反应时质量变化情况，最后根据质能方程分析核能的变化。光电效应现象中，产生的光电子最大初动能与入射光的强度无关。玻尔理论可解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征。本题要理解并掌握爱因斯坦质能方程，能理解轻核聚变和重核释放核能的原理。掌握光电效应方程，知道光电子的最大初动能是由入射光的频率决定的，与入射光的强度无关。14.【答案】B【解析】能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，根据辐射的光子能量与光电效应对应比较即可。解决本题的关键知道能级跃迁的特点，以及熟悉各种电磁波，知道它们频率大小的关系。【解答】A.大量处在 n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，发出光的光子能量有1.89eV、10.2eV，12.09eV，有三种不同的频率。故 A 错误；B.发出的光当中有 2 种频率的光能使钠产生光电效应，根据发生光电效应的条件，则这种金属的逸出功一定小于 10.2eV，故 B 正确；第 15 页，共 20 页 C.波长最短的光子的能量值为 13.6eV-1.51eV=12.09eV，则用波长最短的光照射该金属时光电子的最大初动能一定大于 12.09-10.2=1.89eV，不一定大于 3.4eV，故 C 错误；D.由玻尔理论，由 n=3能级跃迁到 n=2能级时产生的光的能量值是三种光子中的最小的，由题可知，它一定不能够使该金属产生光电效应。故 D 错误；故选 B。15.【答案】C【解析】解：A、轻核聚变反应方程 H+H He+X 中，X 的质量数为：m=2+3-4=1，电荷数：z=1+1-2=0，可知 X 表示中子。故 A 错误；B、卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构。故 B 错误；C、分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，由于紫色光的频率大，由：Ekm=h-W0可知，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大。故 C 正确；D、基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到 n=3激发态后，当该原子向地能级跃迁时，可能的途径是：n=3n=2n=1，或：n=3n=1，所以可能发射 2 种频率的光子，也可能只发射一种频率的光子。故 D 错误。故选：C。根据量子说守恒与电荷数守恒判断 X 是什么粒子；粒子散射实验揭示了原子具有核式结构；根据光电效应方程判断光电子的最大初动能；根据玻尔理论判断。本题考查了轻核的聚变、原子核式结构模型、玻尔理论等，都是一些记忆性的知识点的内容，在平时的学习中多加积累即可。16.【答案】A【解析】解：处于基态的氢原子被一束单色光照射后，共发出三种频率分别为v1、v2、v3的光子，说明电子由基态跃迁到了 n=3的定态，由 n=3的定态跃迁到基态，可以发出三种频率的光子，由 v1v2v3可知，频率为 v1的光子是由 n=3的定态直接跃迁的基态的，其能量与入射光子的能量相等，所以入射光子的能量为 hv1，选项 A 正确，BCD错误 故选 A 根据发出的三种光子的频率，可知哪种光子的能量与入射的单色光的能量相等，从而得知正确选项 第 16 页，共 20 页 该题考查了基态的氢原子被一束单色光照射后，电子的跃迁以及氢原子的电子在由高能级向基态跃迁的过程中释放光子的问题，要求要熟练掌握，在跃迁过程中定态的变化而引起的能量的变化，同时要会计算释放的光子的频率个数 17.【答案】D【解析】解：A、核电站的能量来自于重核裂变，故 A 正确 B、衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的，故 B 正确；C、根据牛顿第二定律，结合库仑力提供向心力，当从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能减小，原子的总能量减小，故 C 正确；D、半衰期对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用故 D 错误；本题选择错误的，故选：D 目前世界上正在工作的核电站都是利用原子核的裂变反应释放核能的；电子从高能级向低能级跃迁，动能增加，电势能减小，总能量减小；衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用 解答本题知道核电站的能量来自于重核裂变，掌握 衰变的实质，半衰期的适用条件，考查跃迁过程中，动能与电势能如何变化，难度不大，属于基础题 18.【答案】B【解析】解：A、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故 A 错误 B、玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说基础上引进了量子理论，故B正确 C、射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强，故 C 错误 D、卢瑟福在用 粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，故 D 错误 故选：B。根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。19.【答案】B【解析】【分析】核衰变过程满足动量守恒，反冲核与释放出的粒子的动量大小第 17 页，共 20 页 相等，根据左手定则判断粒子与反冲核的电性关系；结合带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得粒子与反冲核的电荷量之比，从而判断核反应方程的正确性。本题主要考查原子核的衰变，知道原子核的衰变过程类比于爆炸过程，满足动量守恒，而带电粒子在匀强磁场中圆周运动的分子的半径公式关系可得出速度的关系。难度一般。【解答】原子核的衰变过程满足动量守恒，粒子与反冲核的速度方向相反，由图象为内切圆，根据左手定则判断得知，粒子与反冲核的电性相反，则知粒子带负电，所以该衰变是 衰变，此粒子是 粒子，可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有：；再由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得：，可见 r 与 q 成反比，由题意，大圆与小圆的直径之比为 5:1，半径之比为 5:1，则得：粒子与反冲核的电荷量之比为 1:5，所以反冲核的电荷量为 5e，电荷数是 5，所以碳 14 的衰变方程为，故 B 正确，ACD错误。故选 B。20.【答案】A【解析】解：方程NaMg+e 中，原子核的质量数不变，电荷数逐渐1，同时有一个电子产生，所以是 衰变 U+a Ba+Kr+3n 是U235吸收一个中子后裂变为两个中等质量的原子核，所以是重核的裂变 核反应F+HeNe+H 中是用 粒子轰击F，属于人工核反应方程；He+H He+H 属于轻核的聚变 所以四个核反应类型依次属于衰变、裂变、人工转变、聚变故 BCD错误，A 正确 故选：A 第 18 页，共 20 页 根据核反应方程的分类，结合 衰变、衰变、裂变反应、轻核聚变以及原子核的人工转变依次进行判断即可 明确聚变、裂变、以及、衰变等各种核反应方程的特点这方面的知识要加强理解记忆，主要核反应方程的质量数和电荷数守恒 21.【答案】解：（1）由题意可知，每次核反应中的质量亏损 释放的核能；（2）根据相对论的质能关系式 可得太阳每秒内失去的质量。答：（1）每次核反应中的质量亏损为，释放的核能为；（2）太阳在一秒内失去的质量为。【解析】本题主要考查质量亏损及质能联系方程。（1）质量亏损等于反应前的质量与反应后的质量之差，由聚变方程可知质量亏损，再由质能联系方程求出释放的核能；（2）根据相对论的质能关系式，可得太阳每秒内失去的质量。22.【答案】解：（1）一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时，n=4的向n=3的跃迁所放出的光子，n=4向n=2的跃迁所放出的光子，n=4向n=1的跃迁所放出的光子，n=3的向n=2的跃迁所放出的光子，n=3的向n=1的跃迁所放出的光子，n=2向n=1的跃迁所放出的光子，即 6 条。（2）原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子的能量为 13.6eV-1.51 eV=12.09eV，当光子能量等于逸出功时，恰好发生光电效应 所以逸出功W0=12.09eV。根据方程可知，EK=h-W0，当Ek=0时，入射光的频率为截止频率 则有：；（3）而n=4 跃迁到n=1 辐射的光子能量最大，为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知 第 19 页，共 20 页 光电子的最大初动能。【解析】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意掌握金属的逸出功和截止频率的关系，同时理解光电效应方程的应用，并注意能量的单位。能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能。23.【答案】解：（1）由图可得：Ua=6V；Ek=eUa=6eV；（2）a光的光子能量为：Ea=0.85（13.6）eV=12.75eV；根据光电效应方程，则有：Ek=EaW；解得：W=12.756=6.75eV；（3）d光的光子能量为；d光光子动量为：；根据动量守恒定律，则有：P=mv；解得：；【解析】（1）由图可得，遏止电压；根据动能定理，可求出最大初动能；（2）根据光电效应方程 Ekm=h W0，结合频率与波长的关系，结合光电子的最大初动能，可求得金属逸出功；（3）根据光子能量，结合动量守恒定律，即可求解。本题考查光电效应方程与动量守恒定律的基本运用，关键计算时将焦耳与电子伏特进行换算，计算需细心。第 20 页，共 20 页 24.【答案】解：（1）该衰变的反应方程式为：；（2）系统动量守恒，钍核和 粒子的动量大小相等，即，又由动量与动能的关系：，故二者的动能之比为：，联立解得钍核获得的动能：；（3）二者在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，由周期公式得：。答：（1）方程式为；（2）生成的新原子核Th的动能为；（3）周期T:TTh 为【解析】本题主要考查原子核衰变过程所满足的特点，及核反应方程遵守的规律、动量与能量的综合应用及带电粒子在磁场中的运动，难度一般。（1）由原子核的衰变特点及核反应方程的规律得解；（2）由动量守恒结合动量与动能的关系得解；（3）由带电粒子在磁场中的运动周期公式得解。