2021届高考物理二轮复习-提升指导与精练20-原子物理.doc
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1、2021届高考物理二轮复习 提升指导与精练20 原子物理2021届高考物理二轮复习 提升指导与精练20 原子物理年级:姓名:- 9 -原子物理记住几个二级结论:(1)遏止电压Uc与入射光频率、逸出功W0间的关系式:Uc。(2)截止频率c与逸出功W0的关系:hcW00,据此求出截止频率c。(3)光照引起的原子跃迁,光子能量必须等于能级差;碰撞引起的跃迁,只需要实物粒子的动能大于(或等于)能级差。(4)大量处于定态的氢原子向基态跃迁时可能产生的光谱线条数:Cn2。(5)磁场中的衰变:外切圆是衰变,内切圆是衰变,半径与电荷量成反比。(6)平衡核反应方程:质量数守恒、电荷数守恒。例1(2019全国I卷
2、14) 氢原子能级示意图如图所示,光子能量在1.63 eV3.10 eV的光为可见光。要使处于基态(n1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为()A12.09 eV B10.20 eVC1.89 eV D1.5l eV【解析】因为可见光光子的能量范围是1.633.10 eV,所以氢原子至少要被激发到n3能级,要给氢原子提供的能量最少为E(1.5113.60) eV12.09 eV,即选项A正确。【答案】A例2(2019全国II卷15) 太阳内部核反应的主要模式之一是质子质子循环,循环的结果可表示为:4HHe2e2。已知H和He的质量分别为mp1.007 8 u和m4.
3、002 6 u,1 u931 MeV/c2,c为光速在4个H转变成1个He的过程中,释放的能量约为()A8 MeV B16 MeV C26 MeV D52 MeV【解析】核反应质量亏损m41.007 8 u4.002 6 u0.028 6 u,释放的能量E0.028 6931 MeV26.6 MeV,选项C正确。【答案】C提分训练1关于近代物理的知识,下列说法正确的是()A查德威克发现质子的核反应方程为NHeOHB衰变就是原子核内的一个质子转变为一个中子和电子,电子被释放出来C铀核裂变的一种核反应方程为UBaKr2nD若氢原子从n6的能级向n1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则
4、氢原子从n6的能级向n2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应【答案】D【解析】发现质子的是卢瑟福,故A错误;衰变实质是原子核内的一个中子转变为一个质子并以射线的形式释放出一个电子,故B错误;铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变,其中的一种核反应方程UnBaKr3n,故C错误;根据玻尔理论可知,氢原子从n6的能级向n1的能级跃迁时辐射出的光子的能量大于氢原子从n6的能级向n2的能级跃迁时辐射出的光子的能量,结合光电效应发生的条件可知,若氢原子从n6的能级向n1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n6的能级向n2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应,故D
5、正确。2如图所示为氢原子的能级图,现有一群处于n3能级的激发态的氢原子,则下列说法正确的是()A能发出6种不同频率的光子B波长最长的光是氢原子从n3能级跃迁到n1能级产生的C发出的光子的最小能量为12.09 eVD处于该能级的氢原子至少需吸收1.51 eV能量的光子才能电离【答案】D【解析】一群处于n3能级的激发态的氢原子能发出C3种不同频率的光子,选项A错误;由辐射条件知氢原子由n3能级跃迁到n1能级辐射出的光子频率最大,波长最短,选项B错误;发出的光子的最小能量为E3E21.89 eV,选项C错误;n3能级对应的氢原子能量是1.51 eV,所以处于该能级的氢原子至少需吸收1.51 eV能量
6、的光子才能电离,故选项D正确。3下列说法正确的是()AUThX中X为中子,核反应类型为衰变BHHHeY中Y为中子,核反应类型为人工核转变CUnXeSrK,其中K为10个中子,核反应类型为重核裂变DNHeOZ,其中Z为氢核,核反应类型为轻核聚变【答案】C【解析】核反应方程UThHe,放出的是粒子,这是衰变,故A错误;HHHeY中Y为中子,核反应类型为轻核聚变,故B错误;裂变是重核吸收一个慢中子后分裂成两个或两个以上的中等质量的原子核的过程,根据质量数守恒与电荷数守恒可知,裂变方程中裂变的核反应可能为UnXeSrK,其中K为10个中子,核反应类型为重核裂变,故C正确;核反应方程NHeOZ是人工核反
7、应方程,不是轻核聚变,故D错误。4Cu是铜的一种同位素,研究发现Cu具有放射性,其发生衰变时伴有光子辐射,衰变方程为CuCoHe,则下列说法中正确的是()A光子是衰变过程中Cu核辐射的B8个Cu核在经过2个半衰期后,一定还有2个Cu核未发生衰变C由于衰变时有能量释放,所以Co比Cu的比结合能小D原子核的天然放射现象说明原子核是可分的【答案】D【解析】衰变时,蕴含在Cu核内的能量会释放出来,使产生的新核Co处于激发态,当它向低能级跃迁时辐射出光子,故选项A错误;半衰期是统计规律,对大量的原子核适用,对少数原子核不适用,故选项B错误;由于衰变时有能量释放,所以Co比Cu的比结合能大,故选项C错误;
8、原子核的天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构,并且说明原子核是可分的,故选项D正确。5已知真空中的光速c3.0108 m/s,下列说法正确的是()A铋210的半衰期是5天,经过10天,32个铋210衰变后还剩下8个B用中子轰击铀核的核反应方程为UnBaKr3n,属于原子核的衰变C若核反应nHH释放出2.2 MeV能量,该过程质量亏损为3.91030 kgD某原子核X吸收一个中子后,放出一个电子,最后分裂为两个粒子,则A7,Z2【答案】C【解析】半衰期是针对大量原子核的衰变行为的统计规律,少数原子核不适用此规律,选项A错误;UnBaKr3n是原子核的裂变,选项B错误;根据Emc2,可得m3.9
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