2021版一轮复习名师导学物理文档：第12章　章末总结　提高　波粒二象性　原子和原子核 WORD版含解析.docx

1、章末总结提高【p228】【p228】1熟记光子能量计算式Eh 和光电效应方程hW0Ekm，从能量守恒角度理解这个方程并能依方程讨论有关问题对光电效应的有关图象，要明确斜率、截距的物理意义2对原子核的认识卢瑟福由粒子散射实验结果提出了原子的核式结构学说，指出在原子中存在一个很小的核；卢瑟福利用粒子轰击氮核得到了质子，查德威克用实验证实在原子核中除了质子外，还有中子，从而确定了原子核是由质子和中子组成的；天然放射现象的发现又说明了原子核也有复杂的结构，而且原子核还能够按照一定的规律发生变化3对原子跃迁条件的理解原子的跃迁条件：hE初E终只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况，对于电子

2、和原子作用而使原子电离和实物粒子作用而使原子激发的情况，则不受条件的限制这是因为，原子一旦电离，原子结构即被破坏，因而不再遵守有关原子结构的理论，基态氢原子的电离能为13.6 eV，只要大于或等于13.6 eV的光子都能使基态的氢原子吸收而发生电离，只不过入射光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大至于实物粒子和原子碰撞情况，由于实物粒子的动能部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于原子某两定态能量之差，也可以使原子受激发而向较高能级跃迁4关于核反应常见的核反应有：衰变、人工转变、裂变和聚变等几种类型不论是哪种类型的核反应，都遵守质量数守恒和电荷数守恒，这是写核反应方程的重要依据

3、需要特别注意的是，核反应通常是不可逆的，方程中只能用箭头符号“”来连接，并指示反应的方向，而不能用“”连接核反应方程核反应过程通常伴有巨大的能量转化释放的核能依Emc2计算，依m的两种单位，分别采用不同的方式求解释放核能的主要途径有：重核的裂变和轻核的聚变5对半衰期、衰变、衰变的理解半衰期仅由原子核本身的性质决定，与原子核所处的物理、化学状态无关衰变的实质可表示为：2H2nHe衰变的实质可表示为：nHe关于衰变次数的推算，应先根据原来核与新生核的质量数之差求出衰变次数，再依电荷数关系式求出衰变次数【p228】1(2019全国卷)氢原子能级示意图如图所示光子能量在1.63 eV3.10 eV的光

4、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 eVB10.20 eVC1.89 eVD1.51 eV解析 由题意可知，基态(n1)氢原子被激发后，至少被激发到n3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63 eV3.10 eV的可见光故E1.51(13.60) eV12.09 eV.故本题选A.答案 A2(2019全国卷)太阳内部核反应的主要模式之一是质子质子循坏，循环的结果可表示为4HHe2e2，已知H和He的质量分别为mp1.0078 u和m4.0026 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

5、约为()A8 MeV B16 MeV C26 MeV D52 MeV解析 由Emc2知E(4mpm2me)c2，忽略电子质量，则：E(41.0078 u4.0026 u)c226 MeV，故C选项符合题意答案 C3(2019北京卷)光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流表中给出了6次实验的结果组次入射光子的能量/eV相对光照光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04040弱中强2943600.90909第二组4566.06060弱中强2740552.92929由表中数据得出的结论中不正确的是()A两组实验采用了不同频率的入射光B两组

6、实验所用的金属板材质不同C若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eVD若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大解析 由于光子的能量Eh，又入射光子的能量不同，故入射光子的频率不同，A项正确；由爱因斯坦光电效应方程hW0Ek，可求出两组实验的逸出功均为3.1 eV，故两组实验所用的金属板材料相同，B项错误；由hW0Ek，逸出功W03.1 eV可知，若入射光子能量为5.0 eV，则逸出光电子的最大动能为1.9 eV，C项正确；相对光强越强，单位时间内射出的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数越多，形成的光电流越大，故D项正确答案 B4(2018全国卷)193

7、4年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝核Al，产生了第一个人工放射性核素X：AlnX.X的原子序数和质量数分别为()A15和28 B15和30C16和30 D17和31解析 根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知，X的电荷数为21315，质量数为427130，根据原子核的电荷数等于原子序数，可知X的原子序数为15，质量数为30，选项B正确答案 B5(2018北京)在核反应方程HeNOX中，X表示的是()A质子 B中子C电子 D粒子解析 设X为X，根据核反应的质量数守恒：41417Z，则：Z1电荷数守恒：278A，则A1，即X为H是质子，故选项A正确，B、C、D错误答案 A6(2018江苏)已知A

8、和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为()A14 B12C21 D41解析 根据半衰期公式mm0，经过2T，A剩有的质量为mAm0，B剩有的质量为mBm0，故mAmB12，选项B正确答案 B7(2018江苏)光电效应实验中，用波长为0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出当波长为的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为_，A、B两种光子的动量之比为_(已知普朗克常量为h、光速为c)解析 根据光电效应方程有0W0，当E时，EkEW0，解得Ek；又光子动量p，所以A、B两种光子的动量之比为12.答案 128(2018天津)

9、氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H、H、H和H，都是氢原子中电子从量子数n2的能级跃迁到n2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定()AH对应的前后能级之差最小B同一介质对H的折射率最大C同一介质中H的传播速度最大D用H照射某一金属能发生光电效应，则H也一定能解析 波长越大，频率越小，故H的频率最小，根据Eh可知H对应的能量最小，根据hEmEn可知H对应的前后能级之差最小，A正确；H的频率最小，同一介质对应的折射率最小，根据v可知H的传播速度最大，BC错误；H的波长小于H的波长，故H的频率大于H的频率，若用H照射某一金属能发生光电效应，则H不一定能，D错误答案 A9(2018天

10、津)国家大科学过程中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是()A.N俘获一个粒子，产生O并放出一个粒子B.Al俘获一个粒子，产生P并放出一个粒子C.B俘获一个质子，产生Be并放出一个粒子D.Li俘获一个质子，产生He并放出一个粒子解析 根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为NHeOH、AlHePn、BHBeHe、LiHHeHe，故只有B选项符合题意答案 B10(2017全国卷)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是HHHen，已

11、知 H的质量为2.0136 u，He的质量为3.0150 u，n的质量为1.0087 u，1 u931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A3.7 MeV B3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeV答案 B11(2017全国卷)一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为UThHe.下列说法正确的是()A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量答案 B12(多选)(2017全国卷)在光电效应实验中，分别用频率为a、b的单色光a、b照射到同种金属上，测

12、得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量下列说法正确的是()A若ab，则一定有Uab，则一定有EkaEkbC若UaUb，则一定有Ekab，则一定有haEkahbEkb解析 由光电效应方程EkhW0可知，该动能会在遏止电压做功下恰好减为零，则U0qhW0，其中W0为逸出功，同种金属的W0相同若ab，则UaUb，故A错误；若ab，根据EkhW0，可得EkaEkb，故B正确；若UaUb，根据EkU0q，可得Ekab，根据EkhW0可知hEkW0，故haEkahbEkb，D错误答案 BC13(2017天津)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率

13、先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献下列核反应方程中属于聚变反应的是() A.HHHenB.NHeOHC.HeAlPnD.UnBaKr3n解析 HHHen是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故A正确；NHeOH是卢瑟福发现质子的核反应，他用粒子轰击氮原子核，产生氧的同位素氧17和一个质子，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故B错误；HeAlPn是居里夫妇用粒子轰击铝片时发现了放射性磷(磷30)，属于人工核反应，故C错误；UnBaKr3n是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故D错误答案 A14(2017北京)2017年年初，我

14、国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm109 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h6.61034 Js，真空光速c3108 m/s)()A1021 J B1018 JC1015 J D1012 J解析 一个处于极紫外波段的光子的能量约为E21018 J，由题意可知，光子的能量应比电离一个分子的能量稍大，因此数量级应相同，故选B.答案

15、B15(多选)(2017海南)三束单色光1、2和3的波长分别为1、2和3(123)分别用着三束光照射同一种金属已知用光束2照射时，恰能产生光电子下列说法正确的是()A用光束1照射时，不能产生光电子B用光束3照射时，不能产生光电子C用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多D用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大答案 AC16(多选)(2017江苏)原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有()A.He核的结合能约为14 MeVB.He核比 Li核更稳定C两个 H核结合成 He核时释放能量D.U核中核子的平均结合能比 Kr核中的大解析 由图知He核的比结合能约为7 MeV，所以结合能约为47 MeV28 MeV，故A错误；He核比Li核的比结合能大，所以He核比Li核更稳定，B正确；两个H核结合成He核时，即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量，C正确；由图知U核中核子的平均结合能比Kr核中的小，所以D错误答案 BC