【新高考】2012-2020浙江省高考物理专项分类汇编之专题14 原子结构、波粒二象性、原子核 题目+答案
文档属性
| 名称 | 【新高考】2012-2020浙江省高考物理专项分类汇编之专题14 原子结构、波粒二象性、原子核 题目+答案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-12-25 10:39:29 | ||
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文档简介
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专题14 原子结构、波粒二象性、原子核
1、(浙江.2014)14．
(2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图2所示，当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出频率为________Hz的光子．用该频率的光照射逸出功为2.25 eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为________eV.
(电子电荷量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
图2
2、(浙江.2017)14.下列说法正确的是:（ ）
A.β,γ射线都是电磁波B.原子核中所有核子单独存在时，质量总和大于该原子核的总质量，
C.在LC振荡电路中，电容器刚放电时电容器极板上电量最多，回路电流最小
D.处于n=4激发态的氢原子，共能辐射出四种不同频率的光子
3、(浙江.2018)14．【加试题】下列说法正确的是（ ）
A．组成原子核的核子越多，原子核越稳定
B．衰变为经过4次α衰，2次β衰变
C．在LC振荡电路中，当电流最大时，线圈两端电势差也最大
D． 在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大
4、(浙江.2018)15．【加试题】氢原子的能级图如图所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是（可见光的波长范围为4.0×10-7 m—7.6×10-7 m,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s，真空中的光速c=3.0×108 m/s）（ ）
A．氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射γ射线
B．氢原子处在n=4能级，会辐射可见光
C．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应
D．氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为1.89eV
5、(浙江.2019)15.【加试题】静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。已知核X的质量数为A，电子数为Z，核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα，α粒子在磁场中运动的半径为R。则（ ）
A．衰变方程可表示为
B．核Y的结合能为（mX-mY-mα）c2
C．核Y在磁场中运动的半径为
D．核Y的动能为
6、(浙江.2020)5.下列说法正确的是（ ）
A. 质子的德布罗意波长与其动能成正比
B. 天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线
C. 光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关
D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
7、(浙江.2020)14.太阳辐射的总功率约为，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中，一个质量为（c为真空中的光速）的氘核（）和一个质量为的氚核（）结合为一个质量为的氦核（），并放出一个X粒子，同时释放大约的能量。下列说法正确的是（ ）
A. X粒子是质子
B. X粒子的质量为
C. 太阳每秒因为辐射损失的质量约为
D. 太阳每秒因为辐射损失的质量约为
专题14 原子结构、波粒二象性、原子核 参考答案
1、(浙江.2014)14． (2)6.2×1014Hz 0.3 eV
解：(2)本题考查能级、光电效应方程等知识．由跃迁条件可知hν＝E4－E2＝(3.40－0.85 )eV＝4.08×10－19 J，解得辐射出的光子的频率为6.2×1014Hz，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W，计算可得产生电子的最大初动能为0.3 eV.
2、(浙江.2017)14.答案：BC
解：β射线是高速移动的电子流.属于实物波.不属于电磁波.故A错误，在核子结合成原子核过程中需要释放出结合能.根据质能方程E =mc2,所以结合原子核过程中存在质量损失. 所以B正确， LC振荡电路中放电之前属于充电过程，电场能逐渐增大.磁场能逐渐减小，回路电流逐渐减小 .刚刚开始放电时正好是电场能最大，磁场能最小的时刻.所以回路电流此时最小，处于n=4激发态的氢原子能释放出C42=6频率的光子，所以本题选择 BC.
3、(浙江.2018)14．答案：BD
解 ：比结合能是结合能与核子数之比，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。中等质量的原子核，比结合能最大，组成原子核的核子数越多，它的比结合能不一定越大，选项A错误；由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知，222+4×4+0=238， 86+4×2-1×2=92，选项B正确；在LC振荡电路中，当电流最大时，线圈中磁场能最大，而电场能为零，这时极板间场强为零，电势差为零，即电容器极板间电压为零，C错误；根据不确定关系可知，位置和动量不能同时测定，当狭缝越窄，位置的不确定量减小了，但动量不确定量却增大了，选项D正确。故选BD。
4、(浙江.2018)15．答案：BC
解：γ射线是原子核处于激发态发生衰变时放出的，氢原子跃迁时辐射的能量远小于γ射线光子能量，不会辐射γ射线．故A错误；
氢原子在n=4能级时会向向n=2能级跃迁时，ΔE=2.55ev，产生的波长为，属于可见光区域，B正确；
氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光子能量小于可见光的红光能量，发出的光在红外线部分，具有显著的热效应，选项C正确；
氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，辐射的光子最小能量为1.89eV，其波长最长，不同波长的光在同一介质中传播速度相同，选项D错误。
5、(浙江.2019)15.答案AC
解：A、根据电荷数守恒和质量数守恒，核衰变反应方程为：→He+Y．故A正确；
B、该过程中亏损的质量为：△m=（mx-my-mα），所以释放的核能为（mx-my-mα）c2，由于原子核也有一定的结合能，则核Y的结合能一定大于（mx-my-mα）c2．故B错误；
C、在衰变过程中遵守动量守恒，根据动量守恒定律得：0=PY-Pα，则PY=Pα
根据半径公式r=，又mv=P（动量），则得：r=联立可得：RY=．故C正确；
D、由动能与动量的关系：Ek=，得原子核Y与α粒子的动能之比为：==
由题，原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能，则有释放的核能为：E=Ekα+EkY=（mx-my-mα）c2，
联立可得：．故D正确。
故选：AC。
6、(浙江.2020)5.答案D
解：A．由公式
可知质子的德布罗意波长，，故A错误；
B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线，故B错误；
C．由
当，可知截止频率与入射光频率无关，由材料决定，故C错误；
D．电子束穿过铝箱后的衍射图样说明电子具有波动性，故D正确。
故选D。
7、(浙江.2020)14.答案BC
解：A．由质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，则X为中子，选项A错误；
B．根据能量关系可知
解得，选项B正确；
C．太阳每秒放出的能量
损失的质量
选项C正确；
D．因为
则太阳每秒因为辐射损失的质量为
选项D错误。
故选BC。
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专题14 原子结构、波粒二象性、原子核
1、(浙江.2014)14．
(2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图2所示，当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出频率为________Hz的光子．用该频率的光照射逸出功为2.25 eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为________eV.
(电子电荷量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
图2
2、(浙江.2017)14.下列说法正确的是:（ ）
A.β,γ射线都是电磁波B.原子核中所有核子单独存在时，质量总和大于该原子核的总质量，
C.在LC振荡电路中，电容器刚放电时电容器极板上电量最多，回路电流最小
D.处于n=4激发态的氢原子，共能辐射出四种不同频率的光子
3、(浙江.2018)14．【加试题】下列说法正确的是（ ）
A．组成原子核的核子越多，原子核越稳定
B．衰变为经过4次α衰，2次β衰变
C．在LC振荡电路中，当电流最大时，线圈两端电势差也最大
D． 在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大
4、(浙江.2018)15．【加试题】氢原子的能级图如图所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是（可见光的波长范围为4.0×10-7 m—7.6×10-7 m,普朗克常量h=6.6×10-34 J·s，真空中的光速c=3.0×108 m/s）（ ）
A．氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射γ射线
B．氢原子处在n=4能级，会辐射可见光
C．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应
D．氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为1.89eV
5、(浙江.2019)15.【加试题】静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。已知核X的质量数为A，电子数为Z，核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα，α粒子在磁场中运动的半径为R。则（ ）
A．衰变方程可表示为
B．核Y的结合能为（mX-mY-mα）c2
C．核Y在磁场中运动的半径为
D．核Y的动能为
6、(浙江.2020)5.下列说法正确的是（ ）
A. 质子的德布罗意波长与其动能成正比
B. 天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线
C. 光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关
D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
7、(浙江.2020)14.太阳辐射的总功率约为，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中，一个质量为（c为真空中的光速）的氘核（）和一个质量为的氚核（）结合为一个质量为的氦核（），并放出一个X粒子，同时释放大约的能量。下列说法正确的是（ ）
A. X粒子是质子
B. X粒子的质量为
C. 太阳每秒因为辐射损失的质量约为
D. 太阳每秒因为辐射损失的质量约为
专题14 原子结构、波粒二象性、原子核 参考答案
1、(浙江.2014)14． (2)6.2×1014Hz 0.3 eV
解：(2)本题考查能级、光电效应方程等知识．由跃迁条件可知hν＝E4－E2＝(3.40－0.85 )eV＝4.08×10－19 J，解得辐射出的光子的频率为6.2×1014Hz，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W，计算可得产生电子的最大初动能为0.3 eV.
2、(浙江.2017)14.答案：BC
解：β射线是高速移动的电子流.属于实物波.不属于电磁波.故A错误，在核子结合成原子核过程中需要释放出结合能.根据质能方程E =mc2,所以结合原子核过程中存在质量损失. 所以B正确， LC振荡电路中放电之前属于充电过程，电场能逐渐增大.磁场能逐渐减小，回路电流逐渐减小 .刚刚开始放电时正好是电场能最大，磁场能最小的时刻.所以回路电流此时最小，处于n=4激发态的氢原子能释放出C42=6频率的光子，所以本题选择 BC.
3、(浙江.2018)14．答案：BD
解 ：比结合能是结合能与核子数之比，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。中等质量的原子核，比结合能最大，组成原子核的核子数越多，它的比结合能不一定越大，选项A错误；由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知，222+4×4+0=238， 86+4×2-1×2=92，选项B正确；在LC振荡电路中，当电流最大时，线圈中磁场能最大，而电场能为零，这时极板间场强为零，电势差为零，即电容器极板间电压为零，C错误；根据不确定关系可知，位置和动量不能同时测定，当狭缝越窄，位置的不确定量减小了，但动量不确定量却增大了，选项D正确。故选BD。
4、(浙江.2018)15．答案：BC
解：γ射线是原子核处于激发态发生衰变时放出的，氢原子跃迁时辐射的能量远小于γ射线光子能量，不会辐射γ射线．故A错误；
氢原子在n=4能级时会向向n=2能级跃迁时，ΔE=2.55ev，产生的波长为，属于可见光区域，B正确；
氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光子能量小于可见光的红光能量，发出的光在红外线部分，具有显著的热效应，选项C正确；
氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，辐射的光子最小能量为1.89eV，其波长最长，不同波长的光在同一介质中传播速度相同，选项D错误。
5、(浙江.2019)15.答案AC
解：A、根据电荷数守恒和质量数守恒，核衰变反应方程为：→He+Y．故A正确；
B、该过程中亏损的质量为：△m=（mx-my-mα），所以释放的核能为（mx-my-mα）c2，由于原子核也有一定的结合能，则核Y的结合能一定大于（mx-my-mα）c2．故B错误；
C、在衰变过程中遵守动量守恒，根据动量守恒定律得：0=PY-Pα，则PY=Pα
根据半径公式r=，又mv=P（动量），则得：r=联立可得：RY=．故C正确；
D、由动能与动量的关系：Ek=，得原子核Y与α粒子的动能之比为：==
由题，原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能，则有释放的核能为：E=Ekα+EkY=（mx-my-mα）c2，
联立可得：．故D正确。
故选：AC。
6、(浙江.2020)5.答案D
解：A．由公式
可知质子的德布罗意波长，，故A错误；
B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线，故B错误；
C．由
当，可知截止频率与入射光频率无关，由材料决定，故C错误；
D．电子束穿过铝箱后的衍射图样说明电子具有波动性，故D正确。
故选D。
7、(浙江.2020)14.答案BC
解：A．由质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，则X为中子，选项A错误；
B．根据能量关系可知
解得，选项B正确；
C．太阳每秒放出的能量
损失的质量
选项C正确；
D．因为
则太阳每秒因为辐射损失的质量为
选项D错误。
故选BC。
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