考点18 波粒二象性 原子和原子核-【成功方案】2024年高考物理艺术生文化课总复习教师用书(Word)

考点18　波粒二象性　原子和原子核 1．下列说法正确的是(　　) A．α粒子的散射实验说明原子的能量是量子化的 B．玻尔的原子轨道理论认为电子运动的轨道是连续的 C．放射性元素的原子核能够发出β射线，说明原子核内存在电子 D．两轻核发生聚变释放能量，生成核的比结合能增加 [答案]　D [解析]　α粒子散射实验说明原子有核式结构，不能说明原子的能量是量子化的，故A错误；根据玻尔原子模型：电子的轨道是量子化，原子的能量是量子化，故氢原子的能量是量子化的，故B错误；β衰变中产生的β射线是原子核中的中子转化成质子而发射出来的，不是原子核内存在电子，故C错误；两轻核发生聚变的过程中存在质量亏损，释放能量，生成核的比结合能增加，所以D选项是正确的。 2．2017年11月17日，“中国核潜艇之父”——黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑。下列有关核反应说法错误的是(　　) A．目前核潜艇是利用重核裂变提供动力 B．重核裂变反应中一定有质量亏损 C．U＋n→Xe＋Sr＋dn，式中d＝2 D．铀核裂变后生成的新核比铀核的比结合能小 [答案]　D [解析]　目前世界上的核潜艇都是利用重核裂变提供动力，A正确。重核裂变释放能量一定存在质量亏损，B正确。由核反应中质量数守恒可知d＝2，C正确。铀核裂变后生成的新核的比结合能比铀核的大，D错误。 3．三个原子核X、Y、Z，X核与氦核(He)发生核反应后生成Y核和中子，Y核放出一个正电子后变成Z核，则下面说法正确的是(　　) A．X核比Z核少2个质子 B．X核比Z核少2个中子 C．X核的质量数比Z核质量数小2 D．X核的电荷数与Z核的电荷数相等 [答案]　B [解析]　核反应为X＋He→Y＋n，Y→Z＋e。X核比Z核少1个质子，故A项错误。X核比Z核少2个中子，故B项正确。X核的质量数比Z核的质量数小3，故C项错误。X核的电荷数与比Z核的电荷数少2，故D项错误。综上所述，本题正确答案为B。 4．镭是一种放射性很强的元素，它的所有同位素都具有强烈的放射性，其中最稳定的同位素为镭226，半衰期约为1 600年，会衰变成氡222，衰变时放射出α和γ两种射线。镭放出的射线能破坏、杀死细胞和细菌，因此，常用来治疗癌症。此外，镭盐与铍粉的混合制剂，可作为中子放射源，用来探测石油资源、岩石组成等。下列说法正确的是(　　) A．100个镭226原子核，经过1 600年后只剩下50个 B．核反应中释放出的α射线的穿透本领比γ射线的强 C．镭226衰变成氡222的过程中质量会发生亏损 D．核反应式为Ra→Rn＋He＋γ [答案]　C [解析]　半衰期具有统计意义，对少数的原子核没有意义，故A错误；α射线的穿透本领比γ射线的弱，故B错误；镭226衰变成氡222的过程中有核能释放出来，根据质能方程可知质量会发生亏损，故C正确；根据核反应遵循质量数守恒、电荷数守恒可知，该核反应式电荷数不守恒，故D错误；故选C。 5．(多选)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上，下列说法中正确的是(　　) A．核外电子受力变小 B．原子的能量减少 C．氢原子要吸收一定频率的光子 D．氢原子要放出一定频率的光子 [答案]　BD [解析]　根据F＝k得，轨道半径减小，则核外电子受力变大，故A错误；由较远轨道跃迁到较近轨道，原子能量减小，故B正确；因为原子能量减小，则氢原子放出一定频率的光子，故C错误，D正确。 6．一群氢原子从n＝5能级向n＝2能级跃迁，能够发出x种频率的光子，x等于(　　) A．3　　 B．5　　　 C．6　　 D．10 [答案]　C [解析]　根据数学组合公式C＝6知，一群氢原子从n＝5能级向n＝2能级跃迁，可能发出6种频率不同的光子，故C正确。 7．如图，当电键K断开时，用光子能量为3.0 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零，合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.80 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.80 V时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为(　　) A．0.8 eV　　　　　　 B．2.2 eV C．3.0 eV D．3.8 eV [答案]　B [解析]　设用光子能量为3.0 eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm，当反向电压达到U＝0.80 V以后，电流表读数为零说明具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此Ekm＝eU＝0.80 eV，根据光电效应方程有Ekm＝hν－W0，阴极材料的逸出功为W0＝hν－Ekm＝2.2 eV。 8．如图所示为氢原子的能级图，已知金属铂的逸出功为6.34 eV，则下列说法正确的是(　　) A．处于基态的氢原子可以吸收能量为10.5 eV的光子而被激发 B．用n＝4能级跃迁到