高考物理专题波粒二象性原子结构和原子核含解析

高考物理专题波粒二象性原子结构和原子核含解析

专题16　波粒二象性　原子结构和原子核（选修3-5）‎ ‎【2015年高考命题预测】‎ 本考点由于点多面广，考题难度不是很大，属必得部分，因而要求复习过程要扫清盲点，不留死角，同时由于各部分内容体现的能力与思想不同，考点出现的几率也不同，复习时应有所侧重，侧重点要与历年考试频率联系，应与体现能力相联系，还应与科技动向联系（探月卫星、氦3，射线、红外摄象、太阳风等），更应与近代物理发展趋势联系。对于光电效应、原子结构的认知过程以及原子核结构、核反应方程的书写等是本考点的重要知识点也是命题的重点。考察形式多以选择题和填空题出现，多要求定性分析，少见定量计算。因此理解知识的基础上就要求见多识广，所以在复习中要特别注意课本的重要性。课本是知识之源，对这部分内容一定要做到熟读、精读，并且要间隔一段时间就要简要复习一遍，绝不能留任何的死角，包括课后的阅读材料、小实验、小资料、相对论简介等，因为很多的信息题都是从这里取材的。“回归课本”“不回避陈题”是本部分的复习特点。不仅如此，搞清某一现象产生的本质，构建知识结构体系，根据已知的知识和物理事实、条件，对物理进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来，以求触类傍通。‎ 波粒二象性的重点在于光电效应，原子结构的重点在于波尔模型，原子核的重点则在于核反应方程的书写，备考过程中要加强训练，同时本考点还涉及很多的近代物理学史，需要我们加以总结归纳。‎ ‎【2015年高考考点定位】‎ ‎ 作为选择题和填空题，本考点的涉及面广，选项可能涉及近代物理学史，波尔模型，光电效应和原子核结构，而填空题可能涉及衰变、核反应方程的书写、光电效应的极限频率和最大初动能等，既是备考的重点也是命题的热门选项。‎ ‎【考点pk】名师考点透析 考点一、波粒二象性 ‎【名师点睛】‎ ‎1. 量子论：①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。每一份电磁波的能量②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的1905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。即：，其中是电磁波的频率，h为普朗克恒量：h=6.63×10－34‎ ‎2.黑体和黑体辐射：任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加； 随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。‎ ‎3.光电效应：在光的照射下，金属中的电子从表面逸出，发射出来的电子就叫光电子，①任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于极限频率的光不能发生光电效应。②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大。③大于极限频率的光照射金属时，光电流强度（反映单位时间发射出的光电子数的多少），与入射光强度成正比。④ 金属受到光照，光电子的发射一般不超过10－9秒。波动说认为：光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关。所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难 考点二、原子结构 ‎【名师点睛】‎ ‎1.汤姆生原子结构模型：1897年英国物理学家汤姆生发现了电子，从而打破了原子不可再分的观念，揭示出原子也有复杂的结构。汤姆生的原子模型：1903年汤姆生设想原子是一个带电小球，它的正电荷均匀分布在整个球体内，而带负电的电子镶嵌在正电荷中。‎ ‎2.原子核式结构模型：实验结构图如下，实验现象：a. 绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。b. 有少数粒子发生较大角度的偏转c. 有极少数粒子的偏转角超过了90°，有的几乎达到180°，即被反向弹回。结论否定了汤姆生原子结构模型，提出核式结构模型即在原子中心存在一个很小的核，称为原子核，原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量，带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。‎ ‎3.波尔的原子机构模型：‎ 原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾（两方面）：a.电子绕核作圆周运动是加速运动，按照经典理论，加速运动的电荷，要不断地向周围发射电磁波，电子的能量就要不断减少，最后电子要落到原子核上，这与原子通常是稳定的事实相矛盾。b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率，随着旋转轨道的连续变小，电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化，因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱，这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。‎ 上述两个矛盾说明，经典电磁理论已不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设：‎ ‎①定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外在辐射能量，这些状态叫定态。‎ ‎②跃迁假设：原子从一个定态（设能量为Em）跃迁到另一定态（设能量为En）时，它辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即 hv=Em－En ‎③轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。‎ 总结：能级：各个状态的能量值。基态即能量值最低的状态，距离原子核最近的运行轨道。氢原子能级公式 考点三、原子核结构 ‎【名师点睛】‎ ‎1.天然放射现象：1896年法国物理学，贝克勒耳发现放射现象。从而揭示出原子核也有复杂的结构。放射性射线的成分有三种：‎ 射 线 种 类 射 线 组 成 性 质 电 离 作 用 贯 穿 能 力 射线 氦核组成的粒子流 很 强 很 弱 射线 高速电子流 较 强 较 强 射线 高频光子 很 弱 很 强 1. 原子核衰变和半衰期：衰变过程中电荷数和质量数守恒。‎ 衰 变 类 型 衰 变 方 程 衰 变 规 律 ‎ 衰 变 新 核 ‎ ‎ 衰 变 新 核 ‎ 衰变的实质：，辐射伴随着衰变和衰变产生 半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。放射性元素衰变的快慢是由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。‎ ‎3. 1934年，约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷，即：‎ ‎4．核反应方程：（1）卢瑟福用α粒子轰击氦核打出质子： ‎ ‎（2）贝克勒耳和居里夫人发现天然放射现象：‎ α衰变： ‎ β衰变： ‎ ‎（3）查德威克用α粒子轰击铍核打出中子： ‎ ‎（4）居里夫人发现正电子： ‎ ‎（5）轻核聚变： ‎ ‎（6）重核裂变：‎ ‎5.重核裂变 核聚变 Ⅰ 释放核能的途径——裂变和聚变 ‎（1）裂变反应：‎ ‎①裂变：重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应，叫做原子核的裂变反应。‎ 例如：‎ ‎②链式反应：在裂变反应用产生的中子，再被其他铀核浮获使反应继续下去。‎ 链式反应的条件： 临界体积，极高的温度.‎ ‎③裂变时平均每个核子放能约200MeV能量 ‎1kg全部裂变放出的能量相当于2800吨煤完全燃烧放出能量！‎ ‎（2）聚变反应：‎ ‎①聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，称为聚变反应。‎ 例如： ‎ ‎②一个氘核与一个氚核结合成一个氦核时（同时放出一个中子），释放出17.6MeV的能量，平均每个核子放出的能量3MeV以上。比列变反应中平均每个核子放出的能量大3~4倍。‎ ‎③聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温。‎ ‎【试题演练】‎ ‎1.【2014·北京市通州区高三1月份摸底考试】‎ 卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是 A．粒子的散射实验 B．光电效应实验 C．电子的发现 D．中子的发现 ‎ 2.【2014·辽宁省辽宁师大附中高三上期期中考试】下列说法正确的是______．（选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分；每选错1个扣2分，最低得分为0分）‎ a．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 b．卢瑟福用粒子轰击氮原子核，其核反应方程式是＋→‎ c．的半衰期是5天，‎12g经过15天后还有‎1.5g未衰变 d．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大 e．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象 ‎【三年高考】 12、13、14 高考试题及其解析 ‎ ‎ ‎1. 【2014·上海卷】核反应方程式Be+HeC+X中的X表示 ‎（A）质子 （B）电子 （C）光子 （D）中子 ‎2.【2014·新课标全国卷Ⅱ】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 （填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）。‎ 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.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素 D.卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 E.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 ‎3.【2014·山东卷】氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是 。（双选，填正确答案标号）‎ ‎ ‎ a．氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656nm b．用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2能级 c．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 d．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级 ‎4. 【2014·重庆卷】碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有 A. B. C. D. ‎ ‎5．【2014·天津卷】下列说法正确确的是 A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立 B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施 C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转 D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同 ‎6.【2014·新课标全国卷Ⅰ】关于天然放射性，下列说法正确的是 ，（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．所有元素都可能发生衰变 B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C．放射性元素与别的元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强 E．一个原子核在一次衰变中可同量放出α、β和γ三种射线 ‎7.【2014·江苏卷】已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1011Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的 。‎ A．波长 B．频率 C．能量 D．动量 ‎8.【2014·海南卷】在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。对于这两个过程。下列四个物理量中，一定不同的是__________。（填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分；有选错的得0分）‎ A．遏制电压 B．饱和光电流 C．光电子的最大初动能 D．逸出功 考点：光电效应 ‎9.【2014·福建卷】如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是 。（填选项前的字母）‎ A.①表示γ射线，③表示α射线 B.②表示β射线，③表示α射线 ‎ C.④表示α射线，⑤表示γ射线 D.⑤表示β射线，⑥表示α射线 ‎ ‎10.【2014·江苏卷】氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是→＋ 。已知的半衰期约为3.8天，则约经过 天，‎16g的衰变后还剩‎1g。‎ ‎1.【2013·天津卷】下列说法正确的是（　　）‎ A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 ‎2.【2013·重庆卷】铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：U＋n―→a＋b＋2n，则a＋b可能是（　　）‎ A.Xe＋Kr B.Ba＋Kr C.Ba＋Sr D.Xe＋Sr ‎3.【2013·广东卷】铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是92U＋n―→68Ba＋Kr＋3n.下列说法正确的有（　　）‎ A．上述裂变反应中伴随着中子放出 B．铀块体积对链式反应的发生无影响 C．铀核的链式反应可人工控制 D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响 ‎【答案】AC　‎ ‎【解析】‎ ‎4.【2013·新课标全国卷Ⅱ】关于原子核的结合能，下列说法正确的是________（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）．‎ A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 C．铯原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能 D．比结合能越大，原子核越不稳定 E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 ‎5.【2013·浙江卷】小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.‎ 甲　　　　　　　　　　乙 ‎（1）图甲中电极A为光电管的________（填“阴极”或“阳极”）；‎ ‎（2）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νC＝________Hz，逸出功W0＝________J；‎ ‎（3）如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek＝________J.‎ ‎1.【2012上海】根据爱因斯坦的“光子说”可知（ ）‎ ‎（A）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” ‎ ‎（B）光的波长越大，光子的能量越小 ‎（C）一束单色光的能量可以连续变化 ‎ ‎（D）只有光子数很多时，光才具有粒子性 ‎2.【2012 广东】能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有 A. 是核聚变反应 B. 是β衰变 C. 是核裂变反应 D．是α衰变 ‎3.【2012 北京】 一个氢旅子从n=3能级跃迁到n=2能级。该氢原子 （　　）‎ A.放出光子，能力增加 B.放出光子，能量减少 C.吸收光子，能量增加 D.吸收光子，能量减少 ‎4.【2012 江苏】一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为________________.该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为_________.‎ ‎5.【2012新课标】氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV（结果保留3位有效数字）‎ ‎【两年模拟】 ‎ ‎1.【2014·辽宁省沈阳市高三教学质量监测（一）】（15分）如图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发射或吸收光子的特征认识正确的是_____（‎ 填正确答案标号。选对l个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A、用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光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，能放出3种不同频率的光 C、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV D．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 E、用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ 试题分析：氢原子从高能级向低能级跃迁多余的能力将以光子的形式辐射出来，而氢原子从高能级跃迁到 2. 【2014·河南开封高三二模】（6分）下列描述中正确的是_____（选对一个给2分，选对两个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）‎ A.放射性元素发生衰变时所释放的电子来源于原子的核外电子 B．卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释粒子散射实验事实 C．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率 D．分别用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大 E．（钍）核衰变为（镤）核时，衰变前Th核质量大于衰变后P核与粒子的总质量 初动能大选项D对。（钍）核衰变为（镤）核时由于要释放能量，所以必然有质量亏损选项E对。 考点：原子结构 原子核衰变 光电效应 3.【2014·河北石家庄高三质检（二）】下列说法正确的是__________。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4‎ B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应 C．若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小 D．用14eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离 E．光电管是基于光电效应的光电转换器件，可使光信号转换成电信号 ‎4.【2014·江西九所重点中学高三3月联考】一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度，金属的逸出功都不变 B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增加 C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大 D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短 E．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ 试题分析：金属的逸出功是由金属本身的特性决定的，与入射光的频率和强度无关，选项A 正确；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的时间无关，故只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能不变，选项B 错误，C 正确；光电子逸出所经历的时间与入射光的频率无关，选项D 错误；只增大入射光的强度，单位时间内射出的光子数增多，所以逸出的光电子数目将增多，选项E 正确。‎ 考点：光电效应。‎ ‎5.【2014·山西高三第三次四校联考】（6分）下列说法中正确的是 （填正确答案标号。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变 C．一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子 D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型 E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大 ‎6．【福建省南平市2014年普通高中毕业班质量检查理综试题】下列说法中正确的是 （ ） ‎ A．根据波尔理论，氢原子辐射光子后，能量减小，轨道半径增大 B．核聚变是释放能量的核反应，核裂变是吸收能量的核反应 C．卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子光谱的规律 D．金属的极限频率越大，该金属电子的逸出功越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：根据波尔理论，氢原子辐射光子后，能量减小，核外电子也由高轨道到低轨道，即轨道半径也减小，选项A 错误；核聚变和核裂变都是放出能量的反应，选项B 错误；玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，选项C 错误；根据可知金属的极限频率越大，该金属电子的逸出功越大，选项D 正确。‎ 考点：玻尔理论；裂变和聚变；光电效应现象。‎ ‎7.【东营市2014年高考第二次模拟试题】 下列说法正确的是 A．对黑体辐射的研究表明：随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较长的方向移动 B．电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性 C．β射线是原子核外电子高速运动形成的 D．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的短 ‎8.【2014·贵州省六校联盟高三第二次联考】完成核反应方程： ，10e 衰变为的半衰期是1.2分钟，则‎64克经过6分钟还有 ‎2克尚未衰变．‎ ‎ 9.【2014·湖南益阳高三下期模考】如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：‎ ‎①用频率为ν1的光照射光电管，此时电流表中有电流。调节滑动变阻器，将触头P向 端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数U1。②用频率为ν2的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数U2。已知电子的电量为e，由上述实验可知，普朗克常量h= （用上述已知量和测量量表示）。‎ ‎10.【山东省青岛2014年高三自评试题理科综合】1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．‎ ‎①写出卢瑟福发现质子的核反应方程_ ‎ ‎②α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？‎ ‎③求此过程中释放的核能．‎ ‎【答案】①；②；③（m1＋m2－m0－m3）c2.‎ ‎【解析】‎ 试题分析：‎ ‎①‎ ‎②设复核的速度为v，由动量守恒定律得m1v0＝（m1＋m2）v 解得. ‎ ③核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m0－m3‎ 反应过程中释放的核能ΔE＝Δm·c2＝（m1＋m2－m0－m3）c2.‎ 考点：原子核的人工转变方程；动量守恒定律；质能方程。‎ ‎1.【2013·上海市黄浦区高三4月第二次模拟】下面是历史上发现原子内部结构的几个著名实验的装置图，其中发现质子的装置是（ ）‎ ‎2.【2013·江西省抚州一中、新余一中等八校高三联合考试】如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是 ‎ ‎ A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短 ‎ B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=l所发出的光频率最高 C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV D．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV ‎3.【2013·陕西省长安一中、高新一中、交大附中等五校第二次模拟考试】下列说法正确的是（ ）‎ A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构 B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，若用波长更长的光照射到该金属上一定不能发生光电效应 D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加 ‎4.【2013·河南省商丘市高三第二次模拟】以下说法正确的是（　　）‎ A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为 B．铀核裂变的核反应是 C．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是：（m1+m2—m3）c2 ‎ D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子 ‎5.【2013·辽宁省五校协作体高三第二次模拟考试】一静止的质量为M的铀核（）发生α衰变转变成钍核（Th），放出的α粒子速度为v0、质量为m。假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能。‎ ‎（1）写出衰变方程；‎ ‎（2）求出衰变过程中释放的核能。‎ ‎【一年原创】2014原创试题及其解析 ‎1.下列叙述正确的有 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A．天然放射现象说明原子核还具有复杂结构 B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小 C．用14 eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离 D．的半衰期为5 730年，若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的，则此遗骸距今约有45 840年 E．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用 ‎2.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零。‎ ‎①光电子的最大初动能为_________；‎ ‎②若入射光频率为v（v>v0），则光电子的最大初动能为_________。‎ ‎【答案】（1）①eU（2分） ②（2分）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①根据动能定理有：-eU=0-Ek，解得光电子的最大初动能为Ek= eU ‎②阴极材料的逸出功W0=hv0，根据能量守恒定律有：Ek=‎ ‎【考点】光电效应 ‎3.下列说法正确的是 。‎ ‎（A）在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光的频率增大而增大 ‎（B）一个动量为p的电子对应的物质波波长为hp（h为普朗克常量）‎ ‎（C）氡的半衰期为3．8天，4个氡原子核经过7．6天后就一定只剩下1个氡原子核 ‎（D）随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动 ‎4.下列说法中正确的是________ （填入正确选项前的字母，选对l个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A.铀235—种可能的裂变方式为：‎ B.原子的核式结构学说，是汤姆生根据粒子散射实验提出来的 C.由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子 D．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应 E. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长 ‎5.关于原子与原子核，下列说法正确的有__________‎ A．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 B．玻尔的氢原子模型，成功引入了量子化假说 C．元素的放射性不受化学形态影响，说明射线来自原子核，且原子核内部是有结构的 D．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 E．对于相同质量的核燃料，轻核聚变和重核裂变产生的能量是相同的