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1、学习好资料 欢迎下载 单元综合测试十六(波粒二象性 原子结构和原子核)本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，试卷满分为 100 分考试时间为 90 分钟 第卷(选择题，共 40分)一、选择题(本题共 10 小题，每题 4 分，共 40 分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1(2009浙江高考)氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则 3 种力从大到小的排列顺序是()A核力、万有引力、库仑力 B万有引力、库仑力、核力 C库仑力、核力、万有引力 D 核力、库仑力、万有引力 解析：本题考查三种相互作
2、用及库仑定律、万有引力定律，意在考查考生知道三种相互作用和对两定律的理解在原子核大小范围内，有强相互作用存在即核力是最大的，由于质子的质量比较小，由万有引力定律和库仑定律可知，库仑力比万有引力大，所以选 D.答案：D 2下面是一核反应方程式：12H 13H 24HeX，用c表示光速，则()AX是质子，核反应放出的能量等于质子质量乘c2 BX是中子，核反应放出的能量等于中子质量乘c2 CX是质子，核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与质子的质量和，再乘c2 DX是中子，核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与中子的质量和，再乘c2 解析：由荷电核数守恒及质量数守恒，和爱因斯坦质
3、能方程可以求解 答案：D 3据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡，英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药放射性元素钋(84210Po)，若该元素发生衰变，其半衰期是 138 天，衰变方程为84210PoX24He，则下列说法中正确的是()AX原子核含有 124 个中子 BX原子核含有 206 个核子 C射线是由处于激发态的钋核从较高能级向较低能级跃迁时发出的 D100 g 的84210Po 经 276 天，已衰变的质量为 75 g 解析：X原子核中的核子数为 2104206 个，B正确中子数为 206(84 2)124 个，A正确射线是由于核反应前后因质量损亏释放的能
4、量以光子的形式放出，C错经过两个半衰期，剩余的钋的质量为原来的四分之一，则已衰变的质量为原来的四分之三，D正确 答案：ABD 4根据有关放射性方面的知识可知，下列说法正确的是()A随着气温的升高，氡的半衰期会变短 学习好资料 欢迎下载 B许多元素能自发地放出射线，使人们开始认识到原子是有复杂结构的 C放射性元素发生衰变时所释放的电子来源于核外电子 D氢核、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，当氢核与中子结合为氘核时，放出的能量为(m1m2m3)c2 解析：半衰期是由原子核内部结构决定的，与化学、物理性质无关，故 A项错衰变是核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，故 C 项
5、错氢核和中子结合成氘核放出的能量为(m1m2m3)c2是正确的，故 D项正确，放射性使人们认识到原子核有复杂结构，B错 答案：D 5关于天然放射现象，下列说法正确的是()A放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期 B放射性物质放出的射线中，粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强 C当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生衰变 D放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出射线 解析：半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间，故 A错；、三种射线中，粒子速度最小，其贯穿本领最小，故 B 错；衰变的原因是原子核内部的中子转化为质子时产生了
6、电子，故 C错；衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，释放能量，辐射出射线，故 D对 答案：D 图 1 6 氢原子的能级如图1所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62 3.11 eV，下列说法错误的是()A 处于n3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离 B大量氢原子从高能级向n3 能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应 C大量处于n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 6 种不同频率的光 D大量处于n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 3 种不同频率的可见光 解析：要使处于n3 能级的氢原子电离，其光子的能量必须大于或等于 1.51 eV，而紫外线光子的能量大于 3.
7、11 eV，故能使n3 能级的氢原子电离；大量氢原子从高能级向n3 能级跃迁时，放出的光子在红外线区，故具有显著的热效应；大量氢原子由n4 能级向低能级跃迁时，可能放出 6 种不同频率的光，其中有 2 种不同频率的可见光，D选项错误 答案：D 7根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E的轨道，辐射出波长为的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E等于()AEhcBEhc 试卷满分为分考试时间为分钟第卷选择题共分一选择题本题共小题每题分共分有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确把正确选项前的字母填在题后的括号内浙江高考氦原子核由两个质子与两个中子组成这两个质子之间
8、万有引力核力库仑力万有引力解析本题考查三种相互作用及库仑定律万有引力定律意在考查考生知道三种相互作用和对两定律的理解在原子核大小范围内有强相互作用存在即核力是最大的由于质子的质量比较小由万有引力定律和库子质量乘是中子核反应放出的能量等于中子质量乘是质子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与质子的质量和再乘是中子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与中子的质量和再乘解析由荷电核数守恒学习好资料 欢迎下载 CEhcDEhc 解析：根据玻尔理论，原子从一种定态(设能量为E)跃迁到另一种定态(设能量为E)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即hE
9、E，又光在真空中传播时c，联立得EEhc.答案：C 8(2010天津高考)下列关于原子和原子核的说法正确的是()A.衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 解析：衰变是原子核内一个中子转化为一个质子，同时放出一个电子，核反应方程为01n11H 10e，选项 A错误；放射性元素的半衰期不随外界温度、压强等发生改变，选项 C 错误；比结合能越大，核子结合的越牢固，选项 D错误 答案：B 9(2010全国卷)原子核ZAX与氘核12H反应生成一个粒子和一个质子由此可知()AA2，Z
10、1 B A2，Z2 CA3，Z3 D A3，Z2 解析：核反应方程为ZAX12H24He11H，根据质量数、电荷数守恒有A241，Z121.解得A3，Z2，本题只有选项 D正确 答案：D 10(2011上海虹口区期末)如图 2 所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是()图 2 A正电子 B 中子 C光子 D 电子 解析：查德威克发现中子的核反应方程式：24He49Be612C01n，是用钋(Po)放出的粒子轰击铍(Be)，选项 B正确 答案：B 第卷(非选择题，共 60分)二、填空题(本题共 2 小题，每题 8 分，共 16 分)试卷满分为分考试
11、时间为分钟第卷选择题共分一选择题本题共小题每题分共分有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确把正确选项前的字母填在题后的括号内浙江高考氦原子核由两个质子与两个中子组成这两个质子之间万有引力核力库仑力万有引力解析本题考查三种相互作用及库仑定律万有引力定律意在考查考生知道三种相互作用和对两定律的理解在原子核大小范围内有强相互作用存在即核力是最大的由于质子的质量比较小由万有引力定律和库子质量乘是中子核反应放出的能量等于中子质量乘是质子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与质子的质量和再乘是中子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与中子的质量和再乘解析由荷电核数守恒学习好资料
12、 欢迎下载 11(2009山东高考)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为 0.5 MeV的质子11H轰击静止的ZAX，生成两个动能均为 8.9 MeV 的24He.(1 MeV1.61013J)上述核反应方程为_ 质量亏损为_kg.解析：11H 37X24He24He或11H 37Li24He24He m3.01029 kg 答案：见解析 12(2009福建高考)随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是_(填选项前的编号)卢瑟福粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构 天然放射现象表明原子核内部有电子 轻核聚变反应方程
13、有：12H 13H 24He01n 氢原子从n3 能级跃迁到n1 能级和从n2 能级跃迁到n1 能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长 解析：本题考查原子的基本结构和原子核的基本组成，核反应方程式的写法以及玻尔的氢原子能级量子化理论 选项错误，卢瑟福的粒子散射实验说明了原子应该具有核式结构选项错误，天然放射现象放射出的射线是高速运动的电子流，是由原子核中的中子变成质子后产生的选项正确，写核反应方程时应遵循质量数守恒和电荷数守恒的原则选项错误，由氢原子能级方程hEmEn，而c，则hcEmEn得hcEmEn，当氢原子从n3 能级跃迁到n1 能级时，1hcE3E1，从n2 能级跃迁到n1 能级时，
14、2hcE2E1，E3E1E2E1，所以12.答案：三、计算题(本题共 4 小题，13、14 题各 10 分，15、16 题各 12 分，共 44 分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图 3 13(2010江苏高考)(1)研究光电效应的电路如图 3 所示用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极 K)，钠极板发射出的光电子被阳极 A吸收，在电路中形成光电流下列光电流I与 A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是_ 试卷满分为分考试时间为分钟第卷选择题共分一选择题本题共小题每题分共分有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确把正确选项前的字母填在
15、题后的括号内浙江高考氦原子核由两个质子与两个中子组成这两个质子之间万有引力核力库仑力万有引力解析本题考查三种相互作用及库仑定律万有引力定律意在考查考生知道三种相互作用和对两定律的理解在原子核大小范围内有强相互作用存在即核力是最大的由于质子的质量比较小由万有引力定律和库子质量乘是中子核反应放出的能量等于中子质量乘是质子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与质子的质量和再乘是中子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与中子的质量和再乘解析由荷电核数守恒学习好资料 欢迎下载 (2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_
16、(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是 _(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为3.40eV 和1.51eV，金属钠的截止频率为5.531014Hz，普朗克常量h6.631034Js.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应 解析：(1)由于光的频率相同，所以对应的反向截止电压相同，选项 A、B 错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以选项 C正确，D错误(2)光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)，所以光电子的动量减小(3)氢原子放出的光子能量EE3
17、E2，代入数据得E1.89 eV 金属钠的逸出功W0hc，代入数据得W02.3 eV 因为Eme，知pnpe，则ne.答案：(1)A(2)8.21014 遵循动量守恒(3)ne 16(2009海南高考)()已知：功率为100 W的灯泡消耗的电能的 5%转化为所发出的可见光的能量，光速c3.0108 m/s，普朗克常量h6.631034Js.假定所发出的可见光的波长都是560 nm，计算灯泡每秒内发出的光子数()钚的放射性同位素94239Pu 静止时衰变为铀核激发态92235U*和粒子，而铀核激发态92235U*立即衰变为铀核92235U，并放出能量为 0.097 MeV 的光子已知：94239
18、Pu、92235U和粒子的质量分别为mPu239.0521 u、mU235.0439 u 和m4.0026 u,1 u931.5 MeV/c2.(1)写出衰变方程；(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能 解析：()一波长为的光子能量为 Ehc 设灯泡每秒内发出的光子数为n，灯泡电功率为P，则nkPE 式中，k5%是灯泡的发光效率联立式得 nkPhc 试卷满分为分考试时间为分钟第卷选择题共分一选择题本题共小题每题分共分有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确把正确选项前的字母填在题后的括号内浙江高考氦原子核由两个质子与两个中子组成这两个质子之间万有引力核力库仑力万有引力解析本题
19、考查三种相互作用及库仑定律万有引力定律意在考查考生知道三种相互作用和对两定律的理解在原子核大小范围内有强相互作用存在即核力是最大的由于质子的质量比较小由万有引力定律和库子质量乘是中子核反应放出的能量等于中子质量乘是质子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与质子的质量和再乘是中子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与中子的质量和再乘解析由荷电核数守恒学习好资料 欢迎下载 代入题给数据得 n1.41019 s1.()(1)衰变方程为 94239Pu92235U*92235U*92235U 或合起来有 94239Pu92235U.(2)上述衰变过程的质量亏损为 mmPumUm 放
20、出的能量为 Ec2m 这能量是铀核92235U的动能EU、粒子的动能E和光子的能量E之和 EEUEE 由式得 EUE(mPumUm)c2E 设衰变后的铀核和粒子的速度分别为vU和v，则由动量守恒有 mUvUmv 又由动能的定义知 EU12mUvU2，E12mv2 由式得EUEmmU 由式得 EmUmUm(mPumUm)c2E 代入题给数据得E5.034 MeV.答案：()1.41019()(1)94239Pu92235U(2)5.034 MeV 试卷满分为分考试时间为分钟第卷选择题共分一选择题本题共小题每题分共分有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确把正确选项前的字母填在题后的括号内浙江高考氦原子核由两个质子与两个中子组成这两个质子之间万有引力核力库仑力万有引力解析本题考查三种相互作用及库仑定律万有引力定律意在考查考生知道三种相互作用和对两定律的理解在原子核大小范围内有强相互作用存在即核力是最大的由于质子的质量比较小由万有引力定律和库子质量乘是中子核反应放出的能量等于中子质量乘是质子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与质子的质量和再乘是中子核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与中子的质量和再乘解析由荷电核数守恒