【备考宝典】2023高考物理 知识点强化 专题十六 原子结构与原子核

强化16原子结构与原子核一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在下列各题的四个选项中，有的是一个选项正确，有的是多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分，请将正确选项的序号涂在答题卡上)1、入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱而频率不变，则下列说法正确的是（　　）A．有可能不发生光电效应B．从光照射到金属表面上到发生光电效应的时间间隔将增大C．光电子的最大初动能将减少D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少2、有关氢原子光谱的说法正确的是(   )A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子光谱说明氢原子只发射特定频率的光C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关3、关于近代物理初步的相关知识，下列说法中正确的是（   ）（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。选错一个扣3分，最低得分为0分）A．α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构B．光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性C．重核的裂变会发生质量亏损，但质量数仍守恒D．氢原子相邻低能级间的跃迁比相邻高能级间跃迁所辐射的光子波长短E.升高或者降低放射性物质的温度均可改变其半衰期4、下图为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A､B､C､D四个位置时,关于观察到的现象,下列说法中正确的是(   )-9-\nA．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数只比放在A位置时稍少些C．放在C､D位置时屏上观察不到闪光D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少5、关于经典力学，下列说法正确的是  (    )A．经典力学能够说明微观粒子的规律性B．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动问题C．相对论和量子力学的出现，表示经典力学已失去意义D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用6、如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有：   A．6种B．10种C．12种D．15种-9-\n7、对于下述四个核反应方程的说法中正确的有( )①                             ②能量③   ④A．①中的X是电子B．②是链式反应方程C．⑧是核裂变方程,其中x=10D．④是α衰变方程,其中Y是中子8、近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆。因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239（Pu），这种Pu可由铀239（U）经过衰变而产生。则下列判断中正确的是                                  （   ）A．Pu与U的核内具有相同的中子数B．Pu与U的核内具有相同的核子数C．U经过1次α衰变产生PuD．U经过2次β衰变产生Pu9、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性情性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是A．氡的半衰期为3．8天，若取4个氡原子核，经7．6天后就一定剩下一个原子核了B．β衰变所释放的电子是来自于核外的电子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，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4-9-\n10、如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图像。下列说法中正确的是     A．若DE能结合成F，结合过程一定要释放能量B．若DE能结合成F，结合过程一定要吸收能量C．若A能分裂成BC，分裂过程一定要释放能量D．若A能分裂成BC，分裂过程一定要吸收能量10、在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管。若实验a中的光强大于实验b中的光强，实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列图中可能正确的是（     ）11、关于天然放射现象，以下叙述正确的是（  ）A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的C．在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D．铀核（U）衰变为铅核（Pb)的过程中，要经过8次衰变和10次衰变-9-\n12、某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为H＋C―→N＋Q1　H＋N―→C＋X＋Q2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：以下推断正确的是(　　)A．X是He，Q2>Q1B．X是He，Q2>Q1C．X是He，Q2<Q1D．X是He，Q2<Q113、“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹的说法正确的是A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式C．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式D．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式-9-\n14、我国科学家研制世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”，用来解决人类的能源之需，代替煤、石油等不可再生资源．“人造太阳”的实验装置模拟太阳产生能量的方式．从海水中提取氘和氚，使其在上亿度的高温下产生聚变反应，反应方程式为：．设氘（）的质量为m1，氚（）的质量为m2，氦（）的质量为m3，中子（）的质量为m4，c为光在真空中传播的速度．核反应放出的能量E为A．B．C．D．二、填空题（本题共16分）15、（8分）如右图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子。这群氢原子能发出_________种不同频率的光，用从n=3跃迁到n=1所发出的光照射逸出功为1.86eV的金属铯，金属铯表面所发出的光电子的最大初动能为__________eV。16、（8分）(1)如图1所示，下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　　　　　．-9-\n(2)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是　　　　　　    。是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术。1mg随时间衰变的关系如图2所示，请估算4mg的经多少天的衰变后还剩0.25mg?       图2三、计算题（本题共4个小题，共42分，17、18、19均为10分，20题为12分）17、如图所示是做光电效应实验的装置简图.在抽成真空的玻璃管内,K为阴极(用金属铯制成,发生光电效应的逸出功为1.9eV),A为-9-\n阳极.在a、b间不接任何电源.用频率为ν(高于铯的极限频率)的单色光照射阴极K,会发现电流表指针有偏转.这时,若在a、b间接入直流电源,a接正极,b接负极,并使a、b间电压从零开始逐渐增大,发现当电压表的示数增大到2.1V时,电流表的示数刚好减小到零.求：(1)a、b间未接直流电源时,通过电流表的电流方向.(2)从阴极K发出的光电子的最大初动能Ek是多少?(3)入射的单色光的频率是多少?18、放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖.（1）宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5730年.试写出此核反应方程.（2）若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的25%，则此遗骸距今约有多少年？[19为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为0MeV的质子轰击静止的锂核，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV，已知质子、粒子、锂粒子的质量分别取、、-9-\n，求：①写出该反应方程.②通过计算说明正确.（1u=1.6606×10-27㎏）20、一个静止的氮核俘获一个速度为2.3×107m/s的中子生成一个复核A,A又衰变成B､C两个新核.设B､C的速度方向与中子速度方向相同,B的质量是中子的11倍,速度是106 m/s,B､C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比为RBRC=1130.求:(1)C核的速度大小;(2)根据计算判断C核是什么核;(3)写出核反应方程.-9-