高考物理大一轮复习 第十二章 波粒二象性 原子结构和原子核单元质量检测（含解析）粤教版-粤教版高三全册物理试题.doc

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1、第十二章 波粒二象性 原子结构和原子核一、选择题（19题为单项选择题，1014题为多项选择题）1下列说法正确的是（）A卢瑟福的原子结构模型很好地解释了粒子散射实验B衰变中产生的射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的C某放射性元素的4个原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变D利用射线可以消除静电解析卢瑟福做了粒子散射实验，并根据实验结果提出了原子的核式结构模型，所以卢瑟福的原子结构模型很好地解释了粒子散射实验，选项A正确；衰变中产生的射线是原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流，所以射线来自原子核内，选项B错误；原子核的半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，所以选项C错误

2、；射线是高频电磁波，其电离本领很弱，不可以用来消除静电，粒子的电离本领较强，可以用来消除静电，选项D错误。答案A2放射性元素发生衰变放出一个电子，这个电子是（）A核外电子向内层轨道跃迁时放出来的 B核内有一个质子分裂时放出的 C核内有电子受激发后由核内射出来的D核内中子转化为质子时放出来的解析nHe，核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，质子留在核内，而电子放射出来，选项D正确。答案D3玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是（）A电子绕核运动的向心力，就是电子与核之间的静电引力B电子只能在一些不连续的轨道上运动C电子在不同轨道上运动时能量不同D电子在不同轨道

3、上运动时静电引力不同解析卢瑟福的核式结构学说的内容是原子有一个很小的核，集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量，核外电子绕核旋转，由此得出向心力和能量等与半径关系的描述。而玻尔的原子模型提出核外电子只能在某些不连续的轨道上运动，即轨道量子化，而在可能的轨道上的运动仍遵守牛顿运动定律。选项B正确。答案B4氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则 （）A吸收光子的能量为h1h2B辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为h2h1解析氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，说

4、明能级m高于能级n，而从能级n跃迁到能级k时吸收紫光，说明能级k也比能级n高，而紫光的频率2大于红光的频率1，所以h2h1，因此能级k比能级m高，所以若氢原子从能级k跃迁到能级m，应辐射光子，且光子能量应为h2h1。故选项D正确。答案D5若元素甲的半衰期为4天，元素乙的半衰期为5天，经过20天后两种放射性元素的质量恰好相等，则在这20天前这两种元素的质量比m甲m乙等于（）A54 B45 C12 D21解析20天是元素甲的5个半衰期，是元素乙的4个半衰期，由题意有m甲（）5m乙（）4，m甲m乙21选项D正确。答案D6图1为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源。要使射线管发出X射线，须在K、A两电极

5、间加上几万伏的直流高压（）图1A高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出B高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出C高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出D高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出解析K受热放出电子，电子通过电场加速，高速撞击A，使A原子的内层电子受激发发出X射线，加速电场方向应由A到K，故Q接高压电源正极。答案D7一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图2所示，则这四条径迹依次是（）图2A电子，Pa，Si、正电子B.Pa，电子，正电子，SiC.Si，正电子，电子，

6、PaD正电子，Si，Pa，电子解析衰变前后动量守恒，由运动半径r知，1、4为反冲核，根据旋转方向知2是电子，3是正电子。选项B正确。答案B8如图3所示，为氢原子的能级图，处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，若从n3能级跃迁到n2能级，辐射的光子恰能使某种金属发生光电效应，则其他跃迁中能使该金属发生光电效应的有（）图3A5种 B4种 C3种 D2种解析根据玻尔理论和光电效应规律，光子能量与跃迁的能级差有关，能级差越大，辐射光子的能量越高，光电效应越容易发生。氢原子在如图所示的各能级间跃迁时能产生6种不同能量的光子，除由n4能级向n3能级跃迁时辐射的光子不能使金属产生光电效应外，其余4种均可。选项

7、B正确。答案B9氢原子核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道时（）A要吸收光子，电子的动能、电势能都减小B要吸收光子，电子的动能增大，电势能减小C要放出光子，电子的动能、电势能都减小D要放出光子，电子的动能增大，电势能减小解析根据Ekmv，而，有Ek，当rn减小时，Ek增加，而氢原子的能量（包括动能和电势能）En eV，所以当rn减小时，氢原子的能量要减少，原子能量中动能增加，总能量减少，所以电势能必然减少。选项D正确。答案D10（2017广东梅州一模）关于天然放射现象，以下叙述正确的是（）A若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将变短B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C在、这三

8、种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变解析 半衰期是放射性元素有半数发生衰变的时间，由原子核的种类决定，与温度等外界因素无关，故A错误；衰变的实质是原子核中的中子转变成质子和电子，即电子来源于原子核，故B错误；在、这三种射线中，射线是波长很短的电磁波，其穿透能力最强，射线是He原子核，带正电，故其电离能力最强，故C正确；铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程的方程为：UPb8He6e，即每次衰变放出一个粒子，每次衰变放出一个电子，故D正确。答案CD11下列说法正确的是（）A发现中子的核反应方程是BeHeCnB20个U的原子核

9、经过两个半衰期后剩下5个UC.U在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小D原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定辐射出一定频率的光子解析发现中子的核反应方程是BeHeCn，A正确；原子核的半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，所以B错误；U在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小，所以该反应过程会产生质量亏损，从而放出核能，C正确；原子从一种定态跃迁到另一种定态时，可能辐射出一定频率的光子，也可能会吸收一定频率的光子，所以D错误。答案AC12下列说法正确的是（）A一个氢原子从n3的能级发生跃迁，可能只辐射一种频率的光子B太阳辐射的能量主要来自

10、太阳内部的聚变反应C比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D放射性元素的半衰期随温度的升高而变短解析一个氢原子从n3的能级发生跃迁，可能辐射一种或者两种频率的光子，选项A正确；太阳辐射的能量是氢核聚变产生的能量，选项B正确；比结合能越大，核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项C错误；半衰期由原子核内部因素决定，与元素的化学状态、温度、压强等因素无关，选项D错误。答案AB13氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是（）A核反应方程式为HHHenB这是一个裂变反应C核反应过程中的质量亏损mm1m2m3D核反应过程中释

11、放的核能E（m1m2m3m4）c2解析由氘核和氚核的结合以及电荷数、质量数守恒可知选项A正确；该核反应为聚变反应，选项B错误；核反应过程中的质量亏损为mm1m2m3m4，选项C错误；由爱因斯坦质能方程可知核反应过程中释放的核能Emc2，可知选项D正确。答案AD14如图4所示，为汞原子的能级图，一个自由电子的总能量为9 eV，和处于基态的汞原子碰撞后（不计汞原子能量的变化），该电子剩余能量可能为（碰撞时系统无能量损失）（）图4A0.2 eV B1.4 eV C2.3 eV D5.5 eV解析由能级图知E2E14.9 eV，E3E16.7 eV，E4E18.8 eV。电子碰撞激发汞原子跃迁，电子剩

12、余能量可能为（94.9）eV4.1 eV，（96.7）eV2.3 eV，（98.8）eV0.2 eV。选项A、C正确。答案AC二、非选择题15如图5所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v07.7104 m/s的中子而发生核反应LinHHe。若已知He的速度v22.0104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，求：图5（1）H的速度是多大；（2）在图中画出两粒子的运动轨迹并求出轨道半径之比；（3）当粒子He旋转3圈时，粒子H旋转几圈。解析（1）中子撞击锂核生成氚核和氦核过程中动量守恒，有m0v0m1v1m2v2式中m0，m1，m2分别为中子、氚核、氦核的质量，v1为氚核速度，代入数据得v11.0103 m/s，方向与v0相反（即与v2相反）。（2）氚核、氦核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为r1r2340运动轨迹如图所示。（3）氚核、氦核做圆周运动的周期之比为T1T232所以它们旋转周数之比为n1n2T2T123当粒子旋转3圈时，氚核旋转2圈。答案（1）1.0103 m/s（2）见解析图340（3）2