高考物理第十二章 波粒二象性 原子结构和原子核45分钟章末检测卷.docx
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高考物理第十二章波粒二象性原子结构和原子核45分钟章末检测卷
高考物理第十二章波粒二象性原子结构和原子核
45分钟章末检测卷满分100分
一、选择题(1~7题只有一项符合题目要求,8~13题有多项符合题目要求,每小题7分,共91分)
1.由放射性元素放出的氦核流被称为( )
A.阴极射线 B.α射线
C.β射线D.γ射线
2.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子( )
A.放出光子,能量增加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
3.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是( )
A.γ射线是高速运动的电子流
B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大
C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D.Bi的半衰期是5天,100克Bi经过10天后还剩下50克
4.如图所示为光电管工作原理图,闭合开关,当有波长(均指真空中的波长,下同)为λ的光照射阴极K时,电路中有光电流,则( )
A.换用波长为λ1(λ1>λ)的光照射阴极K时,电路中一定没有光电流
B.换用波长为λ2(λ2<λ)的光照射阴极K时,电路中一定有光电流
C.增大电路中电源两端电压,电路中的光电流一定增大
D.将电路中电源的极性反接,电路中一定没有光电流
5.如图所示为氢原子的能级图,图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁,已知可见光光子的能量范围为1.61~3.10eV,关于四次跃迁,下列说法正确的是( )
A.经历a跃迁,氢原子吸收的光子能量为0.66eV
B.经历b跃迁,氢原子的轨道半径增大,原子核外电子的动能增大
C.经历c跃迁,氢原子放出的光子是可见光光子
D.经历d跃迁后,再用可见光照射跃迁后的氢原子,可使氢原子发生电离
6.用不同频率的光照射某金属均产生光电效应,测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν,得到Uc-ν图象,如图所示.根据图象求出该金属的截止频率和普朗克常量分别为(已知电子电荷量e=1.6×10-19C)( )
A.10.0×1014Hz 6.4×10-34J·s
B.5.0×1014Hz 3.2×10-34J·s
C.5.0×1014Hz 6.4×10-34J·s
D.5.0×1014Hz 9.6×10-34J·s
7.已知氢原子处于基态时的能量为E1(E1<0),氢原子处于n能级时能量为En=.现有一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁,发出两个不同频率的光子,其中频率较小的光子照射某种金属恰好能使该金属发生光电效应,已知普朗克常量为h.则下列说法正确的是( )
A.频率较大的光子能量为-E1
B.被照金属发生光电效应的截止频率为
C.该氢原子向低能级跃迁过程中减少的电势能等于电子增加的动能
D.若用其中频率较大的光子照射该金属,则产生的光电子的最大初动能可能为Ek=-E1
8.关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的是( )
A.U→Th+He是α衰变
B.N+He→O+H是β衰变
C.H+H→He+n是轻核聚变
D.Se→Kr+2e是重核裂变
9.下列说法中正确的是( )
A.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构
B.结合能越大的原子核,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定
C.根据玻尔理论可知,氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和不守恒
D.已知Th的半衰期是24天,48g的Th经过72天后衰变了42g
10.一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为U+n→X+Sr+2n,则下列说法正确的是( )
A.X的原子核中含有86个中子
B.X的原子核中含有141个核子
C.因为裂变释放能量,根据E=mc2,所以裂变后的总质量数增加
D.因为裂变释放能量,出现质量亏损,所以裂变后的总质量减少
11.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发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14.0eV的光子照射,可使处于基态的氢原子电离
12.金属钙的逸出功为4.3×10-19J,普朗克常量h=6.6×10-34J·s,光速c=3.0×108m/s,以下说法正确的是( )
A.用波长为400nm的单色光照射金属钙,其表面有光电子逸出
B.用波长为400nm的单色光照射金属钙,不能产生光电效应现象
C.若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象,则增大光的强度将会使光电子的最大初动能增大
D.若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象,则减小光的强度将会使单位时间内发射的光电子数减少
13.现有两动能均为E0=0.35MeV的H在一条直线上相向运动,两个H发生对撞后能发生核反应,得到He和新粒子,且在核反应过程中释放的能量完全转化为He和新粒子的动能.已知H的质量为2.0141u,He的质量为3.0160u,新粒子的质量为1.0087u,核反应时质量亏损1u释放的核能约为931MeV(如果涉及计算,结果保留整数).则下列说法正确的是( )
A.核反应方程为H+H→He+n
B.核反应前后不满足能量守恒定律
C.新粒子的动能约为3MeV
D.He的动能约为4MeV
二、非选择题(共9分)
14.(9分)如图所示,静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子而发生核反应Li+n→H+He.若已知He的速度v2=2.0×104m/s,其方向与反应前中子速度方向相同,求:
(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周时,粒子H旋转几圈.
高考物理第十二章波粒二象性原子结构和原子核
45分钟章末检测卷满分100分
一、选择题(1~7题只有一项符合题目要求,8~13题有多项符合题目要求,每小题7分,共91分)
1.由放射性元素放出的氦核流被称为( )
A.阴极射线 B.α射线
C.β射线D.γ射线
解析:
本题考查天然放射现象.在天然放射现象中,放出α、β、γ三种射线,其中α射线属于氦核流,选项B正确.
答案:
B
2.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子( )
A.放出光子,能量增加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
解析:
氢原子从高能级向低能级跃迁时,放出光子,能量减少,故选项B正确,A、C、D错误.
答案:
B
3.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是( )
A.γ射线是高速运动的电子流
B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大
C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D.Bi的半衰期是5天,100克Bi经过10天后还剩下50克
解析:
β射线是高速电子流,而γ射线是一种电磁波,选项A错误.氢原子辐射光子后,绕核运动的电子距核更近,动能增大,选项B正确.太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变,选项C错误.10天为两个半衰期,剩余的Bi为100×g=100×2g=25g,选项D错误.
答案:
B
4.(2018·湖南十三校联考)如图所示为光电管工作原理图,闭合开关,当有波长(均指真空中的波长,下同)为λ的光照射阴极K时,电路中有光电流,则( )
A.换用波长为λ1(λ1>λ)的光照射阴极K时,电路中一定没有光电流
B.换用波长为λ2(λ2<λ)的光照射阴极K时,电路中一定有光电流
C.增大电路中电源两端电压,电路中的光电流一定增大
D.将电路中电源的极性反接,电路中一定没有光电流
解析:
因为λ1>λ,则ν1<ν,所以用波长为λ1的光照射阴极K,不一定发生光电效应,A错误;因为λ2<λ,则ν2>ν,所以用波长为λ2的光照射阴极K,一定发生光电效应,B正确;饱和光电流的大小与入射光的强度有关,与电压无关,所以只增大电路中电源两端的电压,光电流不一定增大,C错误;将电路中的电源反接,若电压小于遏止电压,仍然会有光电流产生,D错误.
答案:
B
5.如图所示为氢原子的能级图,图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁,已知可见光光子的能量范围为1.61~3.10eV,关于四次跃迁,下列说法正确的是( )
A.经历a跃迁,氢原子吸收的光子能量为0.66eV
B.经历b跃迁,氢原子的轨道半径增大,原子核外电子的动能增大
C.经历c跃迁,氢原子放出的光子是可见光光子
D.经历d跃迁后,再用可见光照射跃迁后的氢原子,可使氢原子发生电离
解析:
经历a跃迁,氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射出的光子的能量为0.66eV,A项错误;经历b跃迁,氢原子吸收能量,轨道半径增大,但核外电子的动能会减小,B项错误;经历c跃迁,氢原子辐射出的光子的能量为0.97eV,则该光子不是可见光光子,C项错误;经历d跃迁后,跃迁后的氢原子的电离能为1.51eV,因此用可见光光子照射可使其电离,D项正确.
答案:
D
6.用不同频率的光照射某金属均产生光电效应,测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν,得到Uc-ν图象,如图所示.根据图象求出该金属的截止频率和普朗克常量分别为(已知电子电荷量e=1.6×10-19C)( )
A.10.0×1014Hz 6.4×10-34J·s
B.5.0×1014Hz 3.2×10-34J·s
C.5.0×1014Hz 6.4×10-34J·s
D.5.0×1014Hz 9.6×10-34J·s
解析:
对于电子在电场中减速运动的过程,由动能定理得
eUc=Ek
根据光电效应方程有Ek=hν-W0
又W0=hνc,联立以上几式得Uc=(ν-νc)
可知,在Uc-ν图象中,图线与ν轴的交点对应的频率表示截止频率νc,由图象可读νc=5.0×1014Hz
斜率=
解得h=6.4×10-34J·s
所以选项C正确.
答案:
C
7.已知氢原子处于基态时的能量为E1(E1<0),氢原子处于n能级时能量为En=.现有一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁,发出两个不同频率的光子,其中频率较小的光子照射某种金属恰好能使该金属发生光电效应,已知普朗克常量为h.则下列说法正确的是( )
A.频率较大的光子能量为-E1
B.被照金属发生光电效应的截止频率为
C.该氢原子向低能级跃迁过程中减少的电势能等于电子增加的动能
D.若用其中频率较大的光子照射该金属,则产生的光电子的最大初动能可能为Ek=-E1
解析:
E2==,E3==,频率较大的光子的能量为hν=E2-E1=-,选项A错误;频率较小的光子照射恰好发生光电效应,可知该金属的逸出功W0=hν0=E3-E2=-,解得截止频率ν0=-,选项B错误;氢原子向低能级跃迁过程中减少的电势能等于电子增加的动能与辐射的光子的能量之和,选项C错误;根据光电效应方程hν=W0+Ek,解得Ek=-E1,选项D正确.
答案:
D
8.关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的是( )
A.U→Th+He是α衰变
B.N+He→O+H是β衰变
C.H+H→He+n是轻核聚变
D.Se→Kr+2e是重核裂变
答案:
AC
9.(2018·广东揭阳一中、潮州金中联考)下列说法中正确的是( )
A.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构
B.结合能越大的原子核,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定
C.根据玻尔理论可知
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