高考模拟与权威预测 专题十九波粒二象性 原子结构和原子核

高考模拟与权威预测 专题十九波粒二象性 原子结构和原子核内容摘要：

1、（共 15 页）【模拟演练】1.(2012银川模拟)如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光下列说法正确的是( )A.由 n4 能级跃迁到 n1 能级产生的光子能量最大B.由 n2 能级跃迁到 n1 种不同频率的光D.用 n2 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光照射逸出功为 金属铂能发生光电效应2.(2012昌平模拟)北京时间 2011 年 3 月 11 日 13 时 46 分，强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘 131 的衰变方程为 13153I 13154根据有关放射性知识，下列说法正 2、确的是( )子为 半衰期大约是 8 天，则若取 4 个碘原子核，经 16 天就一定剩下 1 3154于激发态，还会放射 射线， 射线的穿透能力最强，有 53 个质子和 131 个中子3.(2012宝鸡模拟)在匀强磁场中有一个静止的氡原子核 (22286由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为 421，如图所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个( )（共 15 页） 22287 21884 222851e 2208512012徐州模拟)下列说法中正确的是( ) 粒子散射实验基础上提出的 射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组 3、织造成太大的伤害5.(2012广州模拟)如图为氢原子的能级示意图，图中 、分别表示氢原子由所处激发态向低能级的跃迁，跃迁时所发射的光子的频率分别为 1、 2、 3下列说法正确的是( )23，且 1=2+3，A、B、D 错，C 解析 】选 a、b 、c 三点的射线分别是 、 射线，A 粒子在磁场中做圆周运动，C 错，B 、 粒子向上、下偏转更大，D 解析 】选 3892U 质量为 m 的矿石中的铀 238 发生衰变，变成的新核质量和没有发生衰变的部分质量仍存在于矿石中，减少的质量就是释放出的射线粒子质量，再根据半衰期的定义即可以判断出，A、B、C 错，D （共 15 页）【误区警示】解答本题容易 4、出现以下错误:(1)矿石质量为 M 与 23892U 的质量为 m 相混淆导致错误.(2)对半衰期理解不清，解析 】选 ，又 E=最大频率为 ， A、B 错. 最小波长为 = ， C = h， 折射率最大，D 对 解析 】选 C、 +1e 1H 2上述方程得 X 核比 Y 核多一个质子，Y 核比 Z 核多一个质子，所以 X 核比 Z 核多两个质子，X 核比 Z 核中子数多 1，故选项 A、B 与 Y 核质量数相等，Y 核比 Z 核质量数多 3，选项 C 、Y、Z 原子核的电荷数分别为 qX、q Y、q Z，则qX=qY+e，q Y=qZ+e，则 qX+ D 正确.【方法技巧】判断多个核变化时中 5、子数和质子数变化的方法(1)写出各个核变化方程，找质子数和中子数之间的联系.(2)根据电荷数守恒、质量数守恒列方程组，即可找出各个核之间质子数、解析 】选 在 a、c 之间移动时，光电管上加正向电压，在 明没有产生光电效应，所以只有增大入射光的频率，才能产生光电流，A、C 错，B 对；当滑动头 P 在 c、b 之间移动时，光电管上加反向电压，更不能产生光电流，D 解析 】选 A. 这是一个核聚变反应，方程是 21H+31H420n+，所以 A 对，B 光子的能量为 E=(m1+m2m 3m 4) 子的波长1234，D 解析 】选 B、 和 D 都是原子核人工转变方程， A 错，D 对；B 表示 6、核聚变反应方程，选项 B 对；C 表示衰变方程，选项 C （共 15 页）13.【解析 】选 B. 实物粒子既具有粒子性，又具有波动性， A 错；卢瑟福通过 粒子散射实验现象，提出了原子的核式结构模型，B 对；光波是概率波，光子在前进和传播过程中，其位置和动量不能够同时确定，满足不确定性关系，C 错；激光的频率小于 光子的频率，因而能量小于 光子的能量，D 解析 】(1) 15O 衰变的方程式为： 158O 157N+01e.(2)15O 在人体内的主要用途是作为示踪原子，B 正确.(3)正负电子湮灭后生成一对光子，释放的核能为：E=2m以 E=2m 光子的波长 4)所选的放射性同位素的半衰期 7、应短，1) 158O 157N+01e (2)B (3) c (4)短15.【解析 】(1)选 等质量数的原子核比结合能最大，所以核子组合成中等质量数的原子核时质量亏损最大，.(2)取中子开始运动的方向为正方向，根据动量守恒可得，p 中子 =子 +p 碳核 ，所以 p 碳核 0，且 p 碳核 =p 中子 +p中子 ，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向相反，并且 p 碳核 p中子 .(3)依题意得：E 3=0 15 n=4 向 n=1 跃迁所放出的光子照射金属产生光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电方程得：Ek=(：E k=（共 15 页）答案:(1)B (2)相反 大于 (3)015 考 8、预测】1.【解题指南 】理清分析思路，分析物理现象：(1)首先是紫外线照射时受激跃迁到较高的能级.(2)然后是自发跃迁辐射可见光到较低的能级.【解析】选 迁到较高能级，第二次跃迁是放出可见光光子由于 ，故 E 2，C 项正确2.【解析 】选 EPt0 26 J，由质能方程 E，每秒钟减少的质量 m4109 选 解析 】选 n=2 能级上的电子跃迁到 n=1 能级上时应释放的能量：E= 1= n=4 能级上的电子要电离所需的能量 1则 n=4 能级上的电子得到 E 的能量后，首先需要能量使之电离，然后多余的能量以动能的形式存在，所以 6， 选项 C 正确.【误区警示】本题易产生的误区为:根据 n 9、=2 能级上的电子跃迁到 n=1 能级上时释放的能量转给 n=4 能级上的电子使之电离脱离原子,误认为从 n=2 跃迁到 n=1 能级时释放的能量全部转化为俄歇电子的动能,从而导致不能得出正确结论 解析 】选 A、B 、C. 根据爱因斯坦光电效应方程：E k=析图象可得：=有当入射光频率 0，才能发生光电效应，当 =20 时，E k=以选项 D 错，A、B、C 解析 】选 3692U 20882Pbn ，根据电荷数和质量数守恒可得：22=92 ，4n+208=236，解得 n=7，k=4 ，选项 A 解析 】选 A、核一定不能分解，所以 （共 15 页）正确，B 错误. 用能量大于结合能的光子 10、照射氘核时,氘核可能分解，只要分解，分解出的质子和中子动能之和一定不为零(若动能之和为零就分不开了)，所以 C 错误，D 【解析 】(1)氢原子从 n2 的某一能级跃迁到 n2 的能级，辐射光子的频率应满足： nE 2 En 2n4基态氢原子要跃迁到 n4 的能级，应提供的能量为EE 4E 12)辐射跃迁图如图所示答案:(1) (2)见解析图8.【解析 】(1) 设运动氢原子的速度为 全非弹性碰撞后两者的速度为 v，损失的动能E 被基态氢原子吸收若 E10.2 基态氢原子可由 n1 跃迁到 n 22211 03.6 （共 15 页）解得，E 201E0.2 2)若使基态氢原子电离，则 E13.6 入得E，所以 7.2 1)不能 (2)27.2 解析 】(1) 设中子的质量为 m,则氮核的质量为 14m，B 核的质量为 11m，C 核的质量为4m，根据动量守恒可得：1入数值解得106 m/s.(2)根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式 得: 以 又 qC+q C=2e，q B=5e,所以 C 核为 423)核反应方程为147N+10n 115B+1)310 6 m/s (2)42（共 15 页）(3)147N+10n 115B+。