浙江版高考物理總復習專題十六原子結(jié)構(gòu)和原子核教學講練

1、物理高考總復習PAGE PAGE 14學好數(shù)理化，走遍天下都不怕專題十六原子結(jié)構(gòu)和原子核探考情悟真題【考情探究】考點考向5年考情預測熱度考試要求考題示例關(guān)聯(lián)考點素養(yǎng)要素原子結(jié)構(gòu)電子的發(fā)現(xiàn)a科學論證原子的核式結(jié)構(gòu)模型b模型建構(gòu)氫原子光譜b2018.04選考,15,2分光電效應(yīng)科學推理玻爾的原子模型c2016.10選考,15,2分模型建構(gòu)原子核原子核的組成a2017.04選考,14,2分科學本質(zhì)放射性元素的衰變c2018.04選考,14,2分2016.04選考,14,2分2019.04選考,15,2分核能科學本質(zhì)探測射線的方法a科學態(tài)度放射性的應(yīng)用與防護a物質(zhì)觀念核力與結(jié)合能c2018.11選考,

2、15,2分能量觀念核裂變c2016.10選考,16,2分科學本質(zhì)核聚變c2017.11選考,14,2分科學本質(zhì)粒子和宇宙a物質(zhì)觀念分析解讀縱觀這幾年浙江選考,今后浙江選考對本專題,主要將從基本概念的理解、辨別等角度進行考查,試題難度不大,但試題一般“點多面寬”“考點分散”,考查的核心內(nèi)容主要包括原子躍遷、核裂變、核能等知識,常與波粒二象性等知識相關(guān)聯(lián)?！菊骖}探秘】破考點練考向【考點集訓】考點一原子結(jié)構(gòu)1.(2020屆浙江杭州五校聯(lián)考,2)氫原子的能級圖如圖所示,如果大量氫原子處在n=3能級的激發(fā)態(tài),則下列說法正確的是()A.這群氫原子能輻射出3種不同的頻率的光子B.波長最長的輻射光是氫原子從n

3、=3能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的C.輻射光子的最小能量為12.09 eVD.處于該能級的氫原子至少需吸收13.6 eV能量的光子才能電離答案A2.(2020屆浙江名校協(xié)作體聯(lián)考,15)(多選)如圖為氫原子能級圖,已知可見光的光子的能量范圍為1.623.11 eV,普朗克常量h=6.6310-34 Js。下列說法正確的是()A.能量為13.0 eV的光子或者電子均可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)B.處于n=3能級的氫原子能吸收任意頻率的紫外線C.鋅的逸出功是3.34 eV,一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時,發(fā)出的光照射鋅板,鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為8.75 eVD.波長為60 n

4、m的倫琴射線能使處于基態(tài)的氫原子電離答案BCD3.(2019浙江綠色聯(lián)盟聯(lián)考,14)(多選)如圖為氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)的四條譜線H、H、H和H,都是氫原子中電子從量子數(shù)n2的能級躍遷到n=2的能級發(fā)出的光,根據(jù)此圖可以判定()A.H對應(yīng)的原子前后能級之差最小B.同一介質(zhì)對H的傳播速度最大C.H對應(yīng)的光子的動量最大D.用H對應(yīng)的光照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則用H對應(yīng)的光照射同一金屬一定不能發(fā)生光電效應(yīng)答案ABC4.(2019浙江杭州模擬一,16)(多選)如圖所示為氫原子的能級圖,已知氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級時,輻射出A光,則以下判斷正確的是()A.氫原子從n=2躍遷到n=3吸收光

5、的波長小于A光波長B.只要用波長小于A光波長的光照射,都能使氫原子從n=1躍遷到n=2C.氫原子從n=3躍遷到n=2輻射的光在相同介質(zhì)中的全反射臨界角比A光大D.氫原子從n=3躍遷到n=2輻射的光在同一種介質(zhì)中的傳播速度比A光大答案CD5.(2018浙江紹興一中期中,14)(多選)關(guān)于物理學史,下列說法正確的是()A.J.J.湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)情況,斷定其本質(zhì)是帶負電的粒子流,并最終發(fā)現(xiàn)了電子B.G.P.湯姆孫利用電子束在晶體中的衍射實驗,證實了電子的粒子性C.盧瑟福依據(jù)粒子散射實驗的現(xiàn)象,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D.玻爾原子模型的一個重要假設(shè)是原子能量的量子化,而弗蘭克-

6、赫茲實驗為其提供了實驗依據(jù)答案ACD考點二原子核1.(2018浙江11月選考,15,2分)(多選)一個鈹原子核(47Be)俘獲一個核外電子(通常是最靠近原子核的K殼層的電子)后發(fā)生衰變,生成一個鋰核(37Li),并放出一個不帶電的質(zhì)量接近零的中微子e,人們把這種衰變稱為“K俘獲”。靜止的鈹核發(fā)生了“K俘獲”,其核反應(yīng)方程為47Be+-10e37Li+e。已知鈹原子的質(zhì)量為MBe=7.016 929 u,鋰原子的質(zhì)量為MLi=7.016 004 u,1A.中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零B.鋰核(37Li)獲得的動能約為0.86C.中微子與鋰核(37D.中微子與鋰核(37答案AC2.(2020屆浙江

7、金麗衢十二校聯(lián)考一,14)(多選)下列說法正確的是()A.在原子核的衰變中衰變放出射線,衰變放出射線,衰變放出射線B.處于基態(tài)的氫原子能夠吸收14 eV的光子而發(fā)生躍遷C.某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時,遏止電壓的大小只與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強度無關(guān)D.重核裂變、輕核聚變后生成的新核的比結(jié)合能比原來的核的比結(jié)合能小答案BC3.(2020屆浙江七彩陽光聯(lián)盟聯(lián)考,11)(多選)下列說法中正確的是()A.、和三種射線中,射線的電離能力最強,射線的穿透能力最強B.放射性同位素90232Th經(jīng)、衰變會生成86220Th,其衰變方程為C.將放射性元素摻雜到其他穩(wěn)定元素中并大幅度降低溫度,它的半衰期不發(fā)生改

8、變D.根據(jù)玻爾理論,氫原子從N+1激發(fā)態(tài)躍遷到N激發(fā)態(tài)時(N=2,3,4,),其輻射的能量是一定值答案AC4.(2019浙江綠色評價聯(lián)盟聯(lián)考,14)(多選)一靜止的原子核92238U發(fā)生一次衰變后變?yōu)樵雍薚h,同時放出光子。已知92238U的質(zhì)量為m1,Th核的質(zhì)量為m2,粒子的質(zhì)量為m3,A.該衰變方程為92238U90B.放出的光子能量為(m1-m2-m3)c2C.Th核和粒子的速率之比為m3m2D.將含有92238U的原料深埋地下答案AC5.(2019浙江紹興適應(yīng)性考試,5)(多選)一座核電站反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱功率為3 400 MW,發(fā)電功率為1 100 MW。已知一個鈾235核裂變時釋放

9、的能量約為200 MeV,下列說法正確的是()A.核裂變的反應(yīng)方程為92235U+01n56B.核反應(yīng)后總質(zhì)量增加了C.核電站的發(fā)電效率約為32%D.每秒鐘約有1.11020個鈾235核發(fā)生裂變答案CD6.(2018浙江紹興新昌中學選考適應(yīng)性考試,14)(多選)下列說法中正確的是()A.無論是機械波還是光波,在不同介質(zhì)中傳播時波長保持不變B.盧瑟福通過粒子散射實驗,提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并估算出原子核的大小C.在LC振蕩電路中,電容器剛放電時,電容器極板上的電荷量最多,回路電流最小D.設(shè)質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個粒子,所釋放的核能為E=(m3-m1

10、-m2)c2答案BC煉技法提能力【方法集訓】方法氫原子能級圖及原子躍遷問題1.(2018浙江4月選考,15,2分)(多選)氫原子的能級圖如圖所示,關(guān)于大量氫原子的能級躍遷,下列說法正確的是(可見光的波長范圍為4.010-7 m7.610-7 m,普朗克常量h=6.610-34 Js,真空中的光速c=3.0108 m/s)()A.氫原子從高能級躍遷到基態(tài)時,會輻射射線B.氫原子處在n=4能級,會輻射可見光C.氫原子從高能級向n=3能級躍遷時,輻射的光具有顯著的熱效應(yīng)D.氫原子從高能級向n=2能級躍遷時,輻射的光在同一介質(zhì)中傳播速度最小的光子能量為1.89 eV答案BC2.(2020屆浙江之江教育

11、評價聯(lián)盟聯(lián)考二,15)(多選)氫原子光譜如甲圖所示,圖中給出了譜線對應(yīng)的波長,已知普朗克常量h=6.6310-34 Js,玻爾的氫原子能級圖如乙圖所示,則下列說法正確的是(真空中光速c=3108 m/s)()甲乙A.甲圖所示的四種光均屬于可見光范圍B.H 譜線對應(yīng)光子的能量小于H 譜線對應(yīng)光子的能量C.H 對應(yīng)光子的能量約為 10.2 eVD.H譜線對應(yīng)的躍遷是從n =3能級到n=2能級答案AB【五年高考】A組自主命題浙江卷題組1.(2019浙江4月選考,15,2分)(多選)靜止在勻強磁場中的原子核X發(fā)生衰變后變成新原子核Y。已知核X的質(zhì)量數(shù)為A,電荷數(shù)為Z,核X、核Y和粒子的質(zhì)量分別為mX、

12、mY和m,粒子在磁場中運動的半徑為R。則()A.衰變方程可表示為ZAXZB.核Y的結(jié)合能為(mX-mY-m)c2C.核Y在磁場中運動的半徑為2D.核Y的動能為EkY=m答案AC2.(2016浙江10月選考,15,2分)(多選)如圖為氫原子能級圖,氫原子中的電子從n=5能級躍遷到n=2能級可產(chǎn)生a光;從n=4能級躍遷到n=2能級可產(chǎn)生b光。a光和b光的波長分別為a和b,照射到逸出功為2.29 eV的金屬鈉表面均可產(chǎn)生光電效應(yīng),遏止電壓分別為Ua和Ub。則()A.abB.UaUbC.a光的光子能量為2.86 eVD.b光產(chǎn)生的光電子最大初動能Ek=0.26 eV答案BCD3.(2016浙江4月選考

13、,14,2分)(多選)下列說法正確的是()A.波源的頻率越高,波速越大B.溫度升高,放射性元素的半衰期不變C.氫原子吸收光子從低能級躍遷到高能級D.光發(fā)生全反射時,臨界角隨入射角增大而變大答案BC4.(2015浙江10月選考,14,2分)(多選)氫原子從n=6躍遷到n=2能級時輻射出頻率為1的光子,從n=5躍遷到n=2能級時輻射出頻率為2的光子。下列說法正確的是()A.頻率為1的光子的能量較大B.頻率為1的光子的動量較大C.做雙縫干涉實驗時,頻率為1的光產(chǎn)生的條紋間距較大D.做光電效應(yīng)實驗時,頻率為1的光產(chǎn)生的光電子的最大初動能較大答案ABD5.(2018浙江4月選考,14,2分)(多選)下列

14、說法正確的是()A.組成原子核的核子越多,原子核越穩(wěn)定B.92238U衰變?yōu)?6222Rn經(jīng)過4次衰變C.在LC振蕩電路中,當電流最大時,線圈兩端電勢差也最大D.在電子的單縫衍射實驗中,狹縫變窄,電子動量的不確定量變大答案BD6.(2017浙江11月選考,14,2分)(多選)下列說法正確的是()A.核聚變反應(yīng)方程可能為12H+13HB.鈾核裂變的核反應(yīng)方程可能為92235U+01n54C.發(fā)生衰變時原子核放出電子,說明電子是原子核的組成部分D.中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核,若該過程質(zhì)量虧損為m,則氘核的結(jié)合能為mc2答案BD7.(2016浙江10月選考,16,2分)(多選)用中子(01n)轟擊鈾核(9

15、2235U)產(chǎn)生裂變反應(yīng),會產(chǎn)生鋇核(56144Ba)和氪核(3689Kr)并釋放出中子(01n),當達到某些條件時可發(fā)生鏈式反應(yīng)。一個鈾核(92235U)裂變時,釋放的能量約為A.92235U的裂變方程為92235U56B.92235U的裂變方程為92235U+01nC.92235D.一個92235U裂變時,質(zhì)量虧損約為3.610-20答案BC8.2016浙江自選,14(1),4分以下說法正確的是()A.氫原子的能量是量子化的B.在核反應(yīng)過程中,質(zhì)子數(shù)守恒C.半衰期越大,原子核衰變越快D.如果一個系統(tǒng)不受外力,系統(tǒng)的總動量一定為零答案AB組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組1.(2019課標,14

16、,6分)氫原子能級示意圖如圖所示。光子能量在1.63 eV3.10 eV的光為可見光。要使處于基態(tài)(n=1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子,最少應(yīng)給氫原子提供的能量為()A.12.09 eVB.10.20 eVC.1.89 eVD.1.51 eV答案A2.(2019課標,15,6分)太陽內(nèi)部核反應(yīng)的主要模式之一是質(zhì)子質(zhì)子循環(huán),循環(huán)的結(jié)果可表示為411H2已知11H和24He的質(zhì)量分別為mp=1.007 8 u和m=4.002 6 u,1 u=931 MeV/c2,c為光速。在4個11H轉(zhuǎn)變成1個A.8 MeVB.16 MeVC.26 MeVD.52 MeV答案C3.2016海南單科,17(

17、1),4分(多選)下列說法正確的是()A.愛因斯坦在光的粒子性的基礎(chǔ)上,建立了光電效應(yīng)方程B.康普頓效應(yīng)表明光子只具有能量,不具有動量C.玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律D.盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型E.德布羅意指出微觀粒子的動量越大,其對應(yīng)的波長就越長答案ACD4.(2017課標,17,6分)大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)方程是:12H+12H23He+01n。已知12H的質(zhì)量為2.013 6 u,23He的質(zhì)量為3.015 0 u,A.3.7 MeVB.3.3 MeVC.2.7 MeVD.0.93 MeV答案B5

18、.(2017上海單科,3,3分)在同位素氫、氘、氚的核內(nèi)具有相同的()A.核子數(shù)B.電子數(shù)C.中子數(shù)D.質(zhì)子數(shù)答案D6.2017江蘇單科,12C(1)(多選)原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線,下列判斷正確的有()A.24He核的結(jié)合能約為14B.24He核比C.兩個12H核結(jié)合成D.92235U核中核子的平均結(jié)合能比答案BC7.(2017課標,15,6分)一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核,衰變方程為92238U90234Th+2A.衰變后釷核的動能等于粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經(jīng)歷的時間D.衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰

19、變前鈾核的質(zhì)量答案B8.(2017天津理綜,1,6分)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機構(gòu)認證,這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是()A.12H+13H24He+01nBC.24He+1327Al1530P+01nD.92答案A9.2015福建理綜,30(1),6分下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認識,其中正確的是()A.射線是高速運動的電子流B.氫原子輻射光子后,其繞核運動的電子動能增大C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.83210Bi的半衰期是5天,100克83210Bi經(jīng)過答案B10.(2015廣東理綜,18,6分)

20、(多選)科學家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量。核反應(yīng)方程分別為:X+Y24He+13H+4.9 MeV和 12H+1A.X是中子B.Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C.兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)答案AD11.2016課標,35(1),5分在下列描述核過程的方程中,屬于衰變的是,屬于衰變的是,屬于裂變的是,屬于聚變的是。(填正確答案標號)A.614C714N+-10eC.92238U90234Th+24HeD.7E.92235U+01n54140Xe+3894Sr+201n答案CABEFC組教師專用題組1.(2016上海單科,1,2分)盧瑟福通過對粒子散射實

21、驗結(jié)果的分析,提出了原子內(nèi)部存在()A.電子B.中子C.質(zhì)子D.原子核答案D2.(2016北京理綜,13,6分)處于n=3能級的大量氫原子,向低能級躍遷時,輻射光的頻率有()A.1種B.2種C.3種D.4種答案C3.(2017上海單科,1,3分)由放射性元素放出的氦核流被稱為()A.陰極射線B.射線C.射線D.射線答案B4.(2016上海單科,10,3分)研究放射性元素射線性質(zhì)的實驗裝置如圖所示。兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連接,放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出。則()A.a為電源正極,到達A板的為射線B.a為電源正極,到達A板的為射線C.a為電源負極,到達A板的為射線

22、D.a為電源負極,到達A板的為射線答案B5.(2016天津理綜,6,6分)(多選)物理學家通過對實驗的深入觀察和研究,獲得正確的科學認知,推動物理學的發(fā)展。下列說法符合事實的是()A.赫茲通過一系列實驗,證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論B.查德威克用粒子轟擊714N獲得反沖核C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象,說明原子核有復雜結(jié)構(gòu)D.盧瑟福通過對陰極射線的研究,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型答案AC6.2015山東理綜,39(1)(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N,半衰期約5 700年。已知植物存活期間,其體內(nèi)14C與12C的比例不變;生命活動結(jié)束后,14C的比例持續(xù)減少。現(xiàn)通過測量得知,某古木樣品中

23、14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說法正確的是()a.該古木的年代距今約5 700年b.12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)c.14C衰變?yōu)?4N的過程中放出射線d.增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變答案ac7.(2015北京理綜,17,6分)實驗觀察到,靜止在勻強磁場中A點的原子核發(fā)生衰變,衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運動,運動方向和軌跡示意如圖。則()A.軌跡1是電子的,磁場方向垂直紙面向外B.軌跡2是電子的,磁場方向垂直紙面向外C.軌跡1是新核的,磁場方向垂直紙面向里D.軌跡2是新核的,磁場方向垂直紙面向里答案D8.2016江蘇單科,12C(2)已知光

24、速為c,普朗克常量為h,則頻率為的光子的動量為。用該頻率的光垂直照射平面鏡,光被鏡面全部垂直反射回去,則光子在反射前后動量改變量的大小為。答案hc29.(2017北京理綜,23,18分)在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出的粒子(24He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動,其軌道半徑為R。以m、q分別表示(1)放射性原子核用ZAX表示,新核的元素符號用Y表示,寫出該(2)粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流,求圓周運動的周期和環(huán)形電流大小。(3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動能,新核的質(zhì)量為M,求衰變過程的質(zhì)量虧損m。答案本題考查了原子核的衰變

25、、動量和能量守恒、帶電粒子在勻強磁場中的運動、質(zhì)能方程等多個考點,是一道綜合題,難度中等。(1)ZAXZ(2)設(shè)粒子的速度大小為v,由qvB=mv2R,T=2粒子在磁場中運動周期T=2環(huán)形電流大小I=qT=(3)由qvB=mv2R,得設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v,系統(tǒng)動量守恒Mv-mv=0v=mvM=由mc2=12Mv2+12得m=(說明:若利用M=A-44m【三年模擬】時間:30分鐘分值:21分選擇題(每題3分,共21分)1.(2020屆浙江嘉興一中期中,7)(多選)以下說法中正確的是()A.如甲圖是風力發(fā)電的國際通用標志B.如乙圖是氫原子的能級示意圖,氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時吸

26、收了一定頻率的光子C.如丙圖是光電效應(yīng)實驗示意圖,當光照射鋅板時驗電器的金屬箔片張開,則此時驗電器的金屬桿上帶的是正電荷D.如丁圖是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣,該實驗現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性答案CD2.(2020屆浙江之江教育評價聯(lián)盟第二次聯(lián)考,11)關(guān)于下列說法正確的是()A.原子核的結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定B.鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程是92235U56141BaC.動能相等的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波長也相等D.用頻率為的入射光照射光電管的陰極,遏止電壓為Uc,改用頻率為 2的入射光照射同一光電管,遏止電壓大于2Uc答案D3.(2019浙江超級全能生2月聯(lián)考,15)(多選)下列說法中正確的是()甲乙丙丁A.根據(jù)甲圖氫原子的電子云示意圖可知,電子在玻爾理論中的某一軌道上穩(wěn)定運動,應(yīng)該是一個概率問題B.根據(jù)乙圖中原子核的比結(jié)合能示意圖可知,36Li原子核中的平均核子質(zhì)量比C.丙圖中的鏈式反