专题24 波粒二象性、原子结构和原子核-2017年高考物理冲刺专题卷

专题24 波粒二象性、原子结构和原子核-2017年高考物理冲刺专题卷

www.ks5u.com 选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）‎ ‎1．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有(　　)‎ A．光电效应现象揭示了光的粒子性 B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 ‎【答案】AB ‎【题型】多选题 ‎【难度】较易 ‎2. 在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用，下列说法符合历史事实的是（　　）‎ A．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值 B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核 C．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 D．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷 ‎【答案】AD ‎【解析】密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值e=1.6×10-19C，故A正确；贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，α粒子散射实验说明原子中存在原子核，故B错误；卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，而不能说明原子核内存在质子，故C错误；汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故D正确．‎ ‎【题型】多选题 ‎【难度】较易 ‎3. 现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。‎ 下列说法正确的(　　)‎ A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B．入射光的频率变高，饱和光电流变大 C．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 D．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 ‎【答案】AD ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎4．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．‎ 光电效应实验装置如图所示．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频率ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)(　　)‎ A．U＝ B．U＝‎ C．U＝2hν－W D．U＝‎ ‎【答案】B ‎【解析】同频率的光照射K极，普通光不能使其发生光电效应，而强激光能使其发生光电效应，说明一个电子吸收了多个光子．设吸收的光子个数为n，光电子逸出的最大初动能为Ek，由光电效应方程知Ek＝nhν－W(n≥2)；光电子逸出后克服减速电场做功，由动能定理知Ek＝eU，联立上述两式得U＝，当n＝2时，B正确，其他选项均不可能．‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】一般 ‎5．一群基态氢原子吸收某种波长的光后，可以发出三种波长的光，这三种光的波长关系为λ3＞λ2＞λ1，已知某金属的极限波长为λ2，则下列说法正确的是(　　)‎ A．该金属的逸出功为hλ2‎ B．波长为λ3的光一定可以使该金属发生光电效应 C．基态氢原子吸收的光子的波长为λ1‎ D．若用波长为λ4的光照射该金属且能发生光电效应，则发生光电效应的光电子的最大初动能为hc ‎【答案】CD ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎6. 如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n＝4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有(　　)‎ A．电子轨道半径减小，动能增大 B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线 C．由n＝4跃迁到n＝1时发出光子的频率最小 D．金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条 ‎【答案】AD ‎【解析】氢原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，电子的轨道半径减小，动能增大，电势能减小，故A正确；能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，则氢原子跃迁时，发出不连续的光谱线，故B错误；由n＝4跃迁到n＝1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，故C错误；一群处于第4能级的氢原子跃迁到较低能级时可以放出6条光谱线，能量大于2.21 eV的光谱线有4条，故D正确．‎ ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎7．如图所示为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是(　　)‎ A．用氢原子从高能级向基态跃迁时辐射的光子照射锌板一定不能产生光电效应 B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出无数种不同频率的光子 C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eV D．用能量为9.3 eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 ‎【答案】C ‎【题型】选择题 ‎【难度】较难 ‎8. 我国矿泉水资源十分丰富，但其中也有不少水源受到天然或人工的放射性污染．据有关部门检测，有些盲目开发的矿泉水，其氡浓度远远超标，如果长期饮用这种矿泉水就会有害健康．含有氡元素的物质溶解在矿泉水中是氡浓度远远超标的原因之一，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致人体细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．下列说法正确的是(　　)‎ A．在高温下氡的半衰期不会发生改变 B．氡元素发生β衰变时会发生质量亏损 C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】半衰期与外界因素无关，由原子核内部自身的因素决定，选项A正确；原子核发生β衰变时会放出β射线，会出现质量亏损，选项B正确；γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，选项C错误；发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，质量数减少4，质子数减少2，故中子数减少2，选项D正确．‎ ‎【题型】多选题 ‎【难度】较易 ‎9. 一静止的铝原子核俘获一速度为m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是(　　)‎ A.核反应方程为p＋→‎ B.核反应方程过程中系统动量守恒 C.核反应过程中系统能量不守恒 D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 ‎【答案】AB ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎10. 贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是(　　)‎ A．―→＋‎ B．＋→＋＋2‎ C．＋―→＋‎ D．＋―→＋‎ ‎【答案】A ‎【解析】A为β衰变方程，B为重核裂变，C轻核聚变，D原子核的人工转换，所以A正确。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】一般 ‎11．静止的镭原子核经一次α衰变后变成一个新核Rn，则下列相关说法正确的是(　　)‎ A．该衰变方程为→＋‎ B．若该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间，2 kg的中有1.5 kg已经发生了衰变 C．随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核越来越少，其半衰期也变短 D．若把该元素放到密闭的容器中，则可以减慢它的衰变速度 ‎【答案】AB ‎【解析】由镭的α衰变方程→＋，可判断A正确；由m＝m0，可知，t＝2τ时，m＝0.5 kg，则已衰变的镭为m衰＝2 kg－0.5 kg＝1.5 kg，B正确；放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C、D错误．‎ ‎【题型】多选题 ‎【难度】一般 ‎12．已知氘核的平均结合能为1.1 MeV，氦核的平均结合能为7.1 MeV，则两个氘核结合成一个氦核时(　　)‎ A．释放出4.9 MeV的能量 B．释放出6.0 MeV的能量 C．释放出24.0 MeV的能量 D．吸收4.9 MeV的能量 ‎【答案】C ‎【题型】选择题 ‎【难度】一般 ‎ ‎