2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)：11 波粒二象性　原子結(jié)構(gòu)與原子...

更新時(shí)間：2020-05-12 瀏覽次數(shù)：115 類型：二輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1. (2020·睢寧模擬) 氫原子能級(jí)示意圖如圖所示．光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光為可見(jiàn)光．要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見(jiàn)光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為（）

A . 12.09 eV B . 10.20 eV C . 1.89 eV D . 1.51eV

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2. (2020·廈門(mén)模擬) 煙霧探測(cè)器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅 $\text{[math]}$ 來(lái)探測(cè)煙霧。當(dāng)正?？諝夥肿哟┻^(guò)探測(cè)器時(shí)，镅 $\text{[math]}$ 衰變所釋放的射線會(huì)將它們電離，從而產(chǎn)生電流。一旦有煙霧進(jìn)入探測(cè)腔內(nèi)，煙霧中的微粒會(huì)吸附部分射線，導(dǎo)致電流減小，從而觸發(fā)警報(bào)。則（）

A . 镅 $\text{[math]}$ 放出的是X射線 B . 镅 $\text{[math]}$ 放出的是γ射線 C . 1mg的镅 $\text{[math]}$ 經(jīng)864年將有0.75mg發(fā)生衰變 D . 發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙霧探測(cè)器中的镅 $\text{[math]}$ 因溫度升高而半衰期變短

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3. (2020高一下·湖州月考) 如圖是核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

A . 盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B . 天然放射性元素在衰變過(guò)程中核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，其放射線在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)的是γ射線 C . 圖中原子核D和E聚變成原子核F要吸收能量 D . 圖中原子核A裂變成原子核B和C要放出核能

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4. (2022高二下·河南月考) 如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，鋅的逸出功是3.34ev，那么對(duì)氫原子在能量躍遷過(guò)程中發(fā)射或吸收光子的特征，認(rèn)識(shí)正確的是（）

A . 用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng) B . 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出4種不同頻率的光 C . 用能量為10.3eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài) D . 一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75eV

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5. (2020·東北三省模擬) 在超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置中，質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 與質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 發(fā)生核聚變反應(yīng)，放出質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ，并生成質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的新核。若已知真空中的光速為 $\text{[math]}$ ，則下列說(shuō)法正確的是（）

A . 新核的中子數(shù)為2，且該新核是 $\text{[math]}$ 的同位素 B . 該過(guò)程屬于 $\text{[math]}$ 衰變 C . 該反應(yīng)釋放的核能為 $\text{[math]}$ D . 核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

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6. (2022高二下·營(yíng)口期末) 如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A . 處于基態(tài)的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至，n＝2能級(jí) B . 大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可輻射出3種不同頻率的光 C . 若用從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出的光，照射某金屬時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則用從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光，照射該金屬時(shí)一定能發(fā)生光電效應(yīng) D . 用n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光，照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6.41eV

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7. (2020·黃岡模擬) 鈷－60放射性的應(yīng)用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè)。在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、刺激增產(chǎn)、輻射防治蟲(chóng)害和食品輻射保藏與保鮮等；在醫(yī)學(xué)上，常用于癌和腫瘤的放射治療。一個(gè)鈷60原子核（ $\text{[math]}$ Co）放出一個(gè)β粒子后衰變成一個(gè)鎳核（ $\text{[math]}$ Ni），并伴隨產(chǎn)生了γ射線。已知鈷60的半衰期為5.27年，該反應(yīng)中鈷核、β粒子、鎳核的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 核反應(yīng)中釋放的能量為（m₂+m₃－m₁）c² B . 核反應(yīng)中釋放出的γ射線的穿透本領(lǐng)比β粒子強(qiáng) C . 若有16個(gè)鈷60原子核，經(jīng)過(guò)5.27年后只剩下8個(gè)鈷60原子核 D . β粒子是鈷原子核外的電子電離形成的

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8. 利用碘131( $\text{[math]}$ )治療是臨床上常用的一種治療甲亢的方法，它是通過(guò)含有β射線的碘被甲狀腺吸收，來(lái)破環(huán)甲狀腺組織，使甲狀腺合成和分泌甲狀腺激素水平減少來(lái)達(dá)到治愈甲亢的目的。已知碘131發(fā)生β衰變的半衰期為8天，則以下說(shuō)法正確的是（）

A . 碘131的衰變方程為 $\text{[math]}$ B . 碘131的衰變方程為 $\text{[math]}$ C . 32 g碘131樣品經(jīng)16天后，大約有8g樣品發(fā)生了β衰變 D . 升高溫度可能會(huì)縮短碘131的半衰期

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9. (2020·江蘇模擬) 為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測(cè)溫儀對(duì)出入人員進(jìn)行體溫檢測(cè)。紅外測(cè)溫儀的原理是：被測(cè)物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。圖為氫原子能級(jí)示意圖，已知紅外線單個(gè)光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測(cè)溫儀捕捉，最少應(yīng)給處于 $\text{[math]}$ 激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為（）

A . 10.20eV B . 2.89eV C . 2.55eV D . 1.89eV

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10. 已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的靜止質(zhì)量分別是226.0254u、222.0175u、4.0026u，u為原子質(zhì)量單位，且1u相當(dāng)于931.5MeV。當(dāng) $\text{[math]}$ 發(fā)生α衰變時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 的質(zhì)量等于組成它的核子的質(zhì)量之和 B . $\text{[math]}$ 發(fā)生一次α衰變釋放的核能為4.93695MeV C . 因 $\text{[math]}$ 的比結(jié)合能比 $\text{[math]}$ 小，所以 $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 更穩(wěn)定 D . 一個(gè)靜止的 $\text{[math]}$ 發(fā)生一次α衰變，產(chǎn)生的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的速度之比約為111：2

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11. (2020·沈陽(yáng)模擬) 如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，用光子能量為 $\text{[math]}$ 的單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子，激發(fā)后的氫原子可以輻射出幾種不同頻率的光，則下列說(shuō)法正確的是（）

A . 氫原子最多輻射兩種頻率的光 B . 氫原子最多輻射四種頻率的光 C . 從 $\text{[math]}$ 能級(jí)躍遷到 $\text{[math]}$ 能級(jí)的氫原子輻射的光波長(zhǎng)最短 D . 從 $\text{[math]}$ 能級(jí)躍遷到 $\text{[math]}$ 能級(jí)的氫原子輻射的光波長(zhǎng)最短

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12. (2019高三上·承德月考) 已知²³⁴ Th的半衰期為24天.4g²³⁴ Th經(jīng)過(guò)72天還剩下（）

A . 0 B . 0.5g C . 1g D . 1.5g

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13. (2019·寧波模擬) 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來(lái)靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個(gè)相切圓半徑分別r₁、r₂ ，則下列說(shuō)法正確的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 原子核可能發(fā)生 $\text{[math]}$ 衰變，也可能發(fā)生 $\text{[math]}$ 衰變 B . 徑跡2可能是衰變后新核的徑跡 C . 若衰變方程是 $\text{[math]}$ ，則衰變后新核和射出的粒子的動(dòng)能之比為117：2 D . 若衰變方程是 $\text{[math]}$ ，則r₁：r₂＝1：45

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14. (2019高三上·大慶月考) 目前，在居家裝修中，經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝修材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石都會(huì)釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出 $\text{[math]}$ 射線，這些起射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 鈾核( $\text{[math]}$ )衰變?yōu)殂U核( $\text{[math]}$ )的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)8次 $\text{[math]}$ 衰變和10次 $\text{[math]}$ 衰變 B . $\text{[math]}$ 射線一般伴隨著 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 射線產(chǎn)生，在這三種射線中， $\text{[math]}$ 射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱 C . 已知氡的半衰期為3.8天，若取1g氡放在天平上左盤(pán)上，砝碼放于右盤(pán)，左右兩邊恰好平衡，則7.6天后，需取走0.75g砝碼天平才能再次平衡 D . $\text{[math]}$ 射線是由原子核外的電子電離后形成的高速電子流

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15. (2019高二下·天津期末) 人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量（原子核的質(zhì)量除以核子數(shù)）與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說(shuō)法正確的是（）

A . 由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要吸收能量 B . 由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能 C . 已知原子核A裂變成原子核B和C時(shí)放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強(qiáng)度，則逸出光電子的最大初動(dòng)能增大。 D . 盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，可以解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

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二、多選題

16. (2020高二下·紹興月考) 靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的原子核X發(fā)生α衰變后變成新原子核Y．已知核X的質(zhì)量數(shù)為A，電荷數(shù)為Z，核X、核Y和α粒子的質(zhì)量分別為m_X、m_Y和m_α ， α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R．則（）

A . 衰變方程可表示為 $\text{[math]}$ B . 核Y的結(jié)合能為（m_x-m_y-m_α）c² C . 核Y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為 $\text{[math]}$ D . 核Y的動(dòng)能為 $\text{[math]}$

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17. (2020高二下·延安月考) 已知金屬銫的逸出功為1.88eV，氫原子能級(jí)圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 大量處于n＝4能級(jí)的氫原子躍遷到基態(tài)的過(guò)程中最多可釋放出6種頻率的光子 B . 氫原子從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)過(guò)程中輻射出光子的動(dòng)量為5.44×10^-27kg·m/s C . 氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)過(guò)程中輻射出的光子不能使金屬銫發(fā)生光電效應(yīng) D . 大量處于n＝2能級(jí)的氫原子躍遷到基態(tài)過(guò)程中發(fā)出的光照射金屬銫，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為8.32eV

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18. 如圖是氫原子的能級(jí)示意圖。當(dāng)氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)，輻射出光子a；從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)，輻射出光子b。以下判斷正確的是（）

A . 光子b可能使處于基態(tài)的氫原子電離 B . n=4能級(jí)比n=2能級(jí)氫原子的電子動(dòng)能小 C . 一個(gè)處于n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可輻射10種不同的譜線 D . 若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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19. (2019高三上·浙江月考) 據(jù)國(guó)內(nèi)媒體報(bào)道，中國(guó)南?！俺潆妼殹钡臉?gòu)想即將實(shí)現(xiàn)，大陸第一座海上浮動(dòng)核電站即將建設(shè)完成。據(jù)專家透露，中國(guó)計(jì)劃建造20個(gè)海上浮動(dòng)核電站，主要用于海水淡化、資源開(kāi)發(fā)以及為護(hù)航潛艇和南海各地區(qū)供電。此類核電站采用的是“核裂變”技術(shù), $\text{[math]}$ 受中子轟擊時(shí)會(huì)發(fā)生裂變，產(chǎn)生 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，同時(shí)放出能量，已知每個(gè)鈾核裂變時(shí)釋放的能量約為200 MeV，阿伏加德羅常數(shù)取N_A＝6.0×10²³mol^－¹。則下列說(shuō)法中正確的是（）

A . 核反應(yīng)方程為： $\text{[math]}$ ? $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ +2 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 的結(jié)合能比 $\text{[math]}$ 的結(jié)合能大 C . 只有鈾塊的體積不小于臨界體積時(shí)才能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng) D . 若有 1mol的鈾發(fā)生核反應(yīng)，且核裂變釋放的能量一半轉(zhuǎn)化為電能，則產(chǎn)生的電能約為 9.6×10¹²J

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三、綜合題

20. (2020高二下·蘇州月考) 钚的放射性同位素 $\text{[math]}$ 靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài) $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 粒子，而鈾核激發(fā)態(tài) $\text{[math]}$ 立即衰變?yōu)殁櫤? $\text{[math]}$ ，并放出能量為0.097MeV的 $\text{[math]}$ 光子。已知： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 粒子的質(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，衰變放出的光子的動(dòng)量可忽略。
1. （1）寫(xiě)出衰變方程；
2. （2）將衰變產(chǎn)生的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 粒子垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比；
3. （3）求 $\text{[math]}$ 粒子的動(dòng)能（結(jié)論保留4位有效數(shù)字）。
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