24 原子结构和原子核 期末复习专项训练-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 本单元卷聚焦《原子结构和原子核》，通过单选、多选及解答题，覆盖电子发现、α粒子散射、能级跃迁、核反应等核心知识，适配高二期末复习，注重物理观念与科学思维的综合考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|12|电子发现、α粒子散射、能级跃迁等|基础巩固，如第1题考查电子发现揭示原子结构复杂性| |多选题|4|波粒二象性、氢原子跃迁、核衰变等|能力提升，如第13题结合德布罗意波长与光电效应分析| |解答题|2|玻尔模型能量计算、电磁场中射线运动|综合应用，如第18题结合磁场与电场分析α、β射线轨迹，体现科学推理与模型建构|

2025-2026学年度高二物理下学期期末复习专项训练 《原子结构和原子核》 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．首先揭示原子结构复杂性的物理实验或现象是 （　　） A．电子的发现 B．α粒子散射实验 C．黑体辐射 D．光电效应 【答案】A 【详解】电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有结构。 故选A。 2．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）         A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验的结果，发现了质子和中子 B．图乙：密立根油滴实验首先测出了静电常量 C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构 【答案】C 【详解】A．卢瑟福通过分析粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，A错误； B．密立根油滴实验首先测出了元电荷的数值，B错误； C．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，C正确； D．汤姆孙通过电子的发现揭示了原子还有复杂结构，D错误。 故选C。 3．如图所示是粒子散射实验装置的示意图。从粒子源发射的粒子射向金箔，利用观测装置观测发现，绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，有少数粒子发生了大角度偏转，极少数粒子偏转的角度大于90°。下列说法正确的是（    ） A．粒子是从放射性物质中发射出来的快速运动的质子流 B．实验结果说明原子中的正电荷弥漫性地均匀分布在原子内 C．粒子发生大角度偏转是金箔中的电子对粒子的作用引起的 D．粒子发生大角度偏转是带正电的原子核对粒子的库仑力引起的 【答案】D 【详解】A．粒子是从放射性物质中发射出来的氦核，A错误； B．若原子中的正电荷弥漫性地均匀分布在原子内，粒子穿过原子时受到的各方向正电荷的斥力基本上会平衡，对粒子运动的影响不会很大，不会出现大角度偏转的实验结果，B错误； C．由于电子的质量极小，其对粒子速度的影响可以忽略，C错误； D．原子核带正电，体积很小，但几乎集中了原子的全部质量，电子在核外运动，当粒子进入原子区域后，大部分离原子核很远，受到的库仑力很小，运动方向几乎不变，只有极少数粒子离原子核很近，因此受到很强的库仑力，发生大角度偏转，D正确。 故选D。 4．红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示，是基态，是亚稳态，是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到，然后自发跃迁到，释放波长为的光子，处于亚稳态的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由光子能量公式 根据能量关系可知 解得 故选A。 5．依据玻尔的原子模型可知，电子是在量子化能级的轨道上绕着原子核高速运转的粒子，这些能级以量子数来描述，电子只能存在于这些状态中，并且也只能在这些状态中转移。其中电子从的能级直接跃迁到的能级发出的谱线称为巴尔末系，并以连续的希腊字母命名：至称为巴尔末或，至称为，至称为，依此类推。氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．用13eV的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁并辐射出巴尔末系的谱线 B．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出2种巴尔末系的谱线 C．用光子能量在范围的光去照射一群处于基态的氢原子，在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种 D．氢原子从能级跃迁到能级时产生的光子与从能级跃迁到能级时产生的光子的能量之比为 【答案】C 【详解】A．要在两能级间发生跃迁，吸收的光子的能量必须等于能级差，而13eV不等于任何一个激发态与基态之间的能级差，不能发生跃迁，A错误； B．电子从的能级直接转移跃迁到的能级发出的谱线称为巴尔末系，一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时可直接跃迁到能级或者先跃迁到能级再跃迁到能级，但由于只有一个原子，因此只能出现一种情况，B错误； C．处于基态的氢原子吸收范围内的光子后能达到的能量范围为 因此符合的能级有、、三种，C正确； D．从能级跃迁到能级时产生的光子与从能级跃迁到能级时产生的光子的能量之比为 D错误。 故选C。 6．关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（   ） A．卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征 B．玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律 C．光电效应揭示了光的粒子性 D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性 【答案】C 【详解】A．波尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特征，A错误； B．玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念，还不成完全揭示微观粒子的运动规律，B错误； C．光电效应揭示了光的粒子性，C正确； D．电子束穿过铝箔后的衍射图样，证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D错误。 故选C。 7．下列说法正确的是（　　） A．原子从低能态向高能态跃迁时放出光子能量等于前后两个能级之差 B．爱因斯坦提出了能量子的假设，得出了黑体辐射强度按波长分布的公式 C．变化的磁场能产生电场，变化的电场不能产生磁场 D．电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 【答案】D 【详解】A．原子从低能态向高能态跃迁时吸收光子能量等于前后两个能级之差，故A错误； B．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故B错误； C．变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场，故C错误； D．电磁波按波长由大到小的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，故D正确。 故选D。 8．下列是四种类型的核反应方程：，，，，按顺序它们对应的核反应类型依次为（　　） A．衰变、人工核转变、核裂变、核聚变 B．衰变、核裂变、核聚变、人工核转变 C．人工核转变、核裂变、衰变、核聚变 D．核聚变、核裂变、人工核转变、衰变 【答案】A 【详解】，钠24自发发射电子（β粒子）转变为镁24，属于衰变，，氟19被α粒子轰击转变为氖22和质子，为人工核转变，，铀235吸收中子后分裂成氙140和锶94，并释放中子，属于核裂变，，氘和氚结合成氦4并释放中子，属于核聚变。 故选A。 9．电离式烟雾报警器利用微量的镅241（）发生衰变生成镎237（），放出的射线使空气电离形成电流，当烟雾进入报警器时干扰电流，触发报警。已知镅241的半衰期约为432.2年，下列说法正确的是（　　） A．镎237中含有144个中子 B．射线的电离本领和穿透本领都比射线强 C．12个镅241核经过432.2年后，还剩6个没有衰变 D．镅241的比结合能大于镎237的比结合能 【答案】A 【详解】A．镅241（）发生衰变生成镎237（），衰变方程为，镎237中含有中子数，A正确； B．α射线由氦核（）组成，带电量大、质量大，电离本领强，但穿透本领弱（可被纸张阻挡）。β射线由电子组成，带电量小、质量小，电离本领较弱，但穿透本领比α射线强（可穿透几毫米铝）。因此，α射线的电离本领比β射线强，但穿透本领比β射线弱，B错误； C．半衰期（432.2年）是放射性衰变的统计规律，适用于大量原子核。对于少量原子核（如12个），衰变具有随机性，实际剩余核数可能多于或少于6个，不能保证恰好剩余一半，选项表述忽略了统计涨落，C错误； D．比结合能（结合能除以核子数）反映原子核稳定性。α衰变自发进行，表明母核（镅241）比子核（镎237）更不稳定，稳定性与比结合能正相关，因此镅241的比结合能应小于镎237的比结合能，D错误。 故选A。 10．把放射源铀、钍或镭放入用铅做成的容器中，使射线只能从容器的小孔射出成为细细的一束。在射线经过的空间施加垂直于纸面的匀强磁场或水平方向的匀强电场，都可以使射线分成如图所示的A、B、C三束。则下列说法正确的是（　　） A．若施加的是垂直纸面向里的匀强磁场，A为α射线 B．若施加的是水平向右的匀强电场，C为β射线 C．三种射线中C为高速电子流，其穿透能力最强 D．三种射线中B的电离本领最强 【答案】A 【详解】ABC．若施加的是匀强磁场，当磁场方向垂直纸面向里时，由左手定则可知，A粒子带正电，若磁场方向垂直纸面向外，C粒子带正电，若施加的是匀强电场，当电场方向水平向右时，则C粒子应带正电，β射线是高速电子流，带负电，故A正确，故BC错误； D．三种射线中B在磁场和电场中都不偏转，即B粒子不带电，是γ射线，其穿透性最强，电离特性最弱，故D错误。 故选A。 11．2022年6月23日，辽宁红沿河核电站6号机组正式具备商业运行条件，该核电站是中国首次一次同时装机4台百万千瓦级核电机组标准化、规模化建设的核电项目，也是东北地区第一个核电站。现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能的和平利用。已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为下列说法正确的是（　　） A．裂变方程式左右两边都有中子，可以改写成 B．在中子轰击下发生裂变反应过程中，有质量亏损 C．裂变释放能量，原子核的结合能比原子核的大 D．在自然界中可发生衰变，60个铀核经过一个半衰期后一定有30个铀核发生衰变 【答案】B 【详解】A．裂变反应方程中左右两边都有中子，这是核反应原理，必须有中子的参与，方程不能改写成，故A错误； B．在中子轰击下发生裂变反应过程中，放出能量，有质量亏损，故B正确； C．结合能和核子数有关，原子核的核子数大于原子核的核子数，原子核的结合能更大，故C错误； D．半衰期是针对大量放射性元素的统计规律，对少量放射性元素不适用，故D错误。 故选B。 12．下列各种说法中错误的是（　　） A．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的照射时间太短 C．当用某种频率的光照射金属时，未发生光电效应，增大光的强度也不发生光电效应 D．任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波 【答案】B 【详解】A． 普朗克在研究黑体热辐射问题时提出了能量子假说，这是量子物理的基础事实，故A说法正确，不符合题意； B.．光电效应能否发生取决于光的频率是否达到或超过金属的极限频率，与照射时间无关；照射时间太短不会导致不能发生光电效应，故B说法错误，符合题意； C.．当光的频率低于金属的极限频率时，未发生光电效应，增大光强（即增加光子数目）不会改变频率，因此仍不会发生光电效应，故C说法正确，不符合题意； D.．德布罗意提出物质波概念，所有运动物体（无论宏观或微观）都有对应的波，即物质波，故D说法正确，不符合题意。 故选B。 二、多选题 13．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（　　） A．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C．速率相等的质子和电子，质子的德布罗意波波长大于电子的德布罗意波波长 D．用蓝光和紫光照射光电管均有电子逸出，蓝光和紫光照射逸出的光电子的动能可能相等 【答案】BD 【详解】A．由黑体辐射的实验规律，普朗克提出能量子概论，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，是用光的粒子性解释，故A错误； B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明运动的实物粒子具有波动性，B正确； C．由德布罗意波波长，粒子动量，质子质量大，速率相等的质子比电子动量大，波长小，C错误； D．由光电效应方程，紫光的频率高，逸出电子最大动能大，但电子从金属中不同位置逸出时动能不同，逸出电子在零到最大值之间都存在，即蓝光和紫光照射逸出光电子的动能可能相等，D正确。 故选BD。 14．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．图甲：原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，而质子和中子则由更小的微粒组成 B．图乙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 C．图丙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能 D．图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 【答案】AD 【详解】A．图甲表示原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，而质子和中子则由更小的微粒组成，故A正确； B．图乙为粒子散射实验装置图，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型，故B错误； C．图丙表示用中子轰击铀核使其发生裂变，故C错误； D．图丁普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故D正确。 故选AD。 15．当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光的波长为121nm。以下判断正确的是（　　） A．氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光的波长小于121nm B．用波长为330nm的光照射，可使氢原子从能级跃迁到能级 C．用波长为121nm的光照射，能使氢原子从能级发生电离 D．一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线 【答案】CD 【详解】A．由能级图可知，氢原子从能级跃迁到能级时辐射出的光子的能量1.89eV小于从能级跃迁到能级时辐射光子的能量10.2eV，由 可知，该辐射光的波长大于121nm，故A错误； B．波长为330nm的光，对应光子的能量为 而氢原子从能级跃迁到能级，所需光子的能量为1.89eV，无法实现，故B错误； C．波长为121nm的光子能量为10.2eV，要使氢原子从能级发生电离，所需光子的能量 所以用波长为121nm的光照射，能使氢原子从能级发生电离，故C正确； D．一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生的谱线种类数为种，故D正确。 故选CD。 16．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法正确的是（　　） A．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙 B．新核Y在磁场中做圆周运动的半径为 C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为 D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为 【答案】BCD 【详解】A．由动量守恒可知 衰变后α粒子与新核Y运动方向相反，所以轨迹圆应外切，由 可得圆周运动的半径 新核Y和α粒子动量相同，α粒子电荷量较小，则半径大，由左手定则可知两粒子圆周运动方向相同，丁图正确，A错误； B．由可知 则，B正确； C．圆周运动周期 环形电流 ，C正确； D．对α粒子，由洛伦兹力提供向心力 可得 由质量关系可知，衰变后新核Y质量为 由衰变过程动量守恒可得 ， 系统增加的能量为 由质能方程得ΔE=Δmc2 联立得，D正确。 故选BCD。 三、解答题 17．玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知电子质量为，电荷量为，静电力常量为。氢原子处于基态时电子的轨道半径为，电势能为（取无穷远处电势能为零）。（普朗克常量） (1)求氢原子处于基态时电子的动能及氢原子的总能量。（用字母表示即可） (2)若已知基态能量，电子电荷量，要使处于能级的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射氢原子？（结果保留3位有效数字） 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）根据题意，设氢原子处于基态时电子绕原子核做圆周运动的速率为，由牛顿第二定律有 又有 联立可得，氢原子处于基态时电子的动能为 电势能为 氢原子的总能量为 （2）要使处于能级的氢原子电离，照射光的光子能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，则有 由能级公式可得 联立代入数据解得 18．研究天然放射现象时，把某放射源放入用铅做成的容器中，射线从容器的小孔竖直射出，成为细细的一束。若在射线经过的空间施加磁感应强度大小为B、垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，发现射线会分成三束，分别为α射线、β射线和γ射线。研究发现：α射线是氦原子核，β射线是电子流，γ射线是高能电磁波。已知光速大小为c，假定α粒子的速度大小为、β粒子的速度大小为。不计重力和粒子间的相互作用。 (1)写出图中的①、②、③三束射线分别对应的射线种类。 (2)再施加一沿水平方向的匀强电场。 a．若①、②两束射线重合，求匀强电场的电场强度大小E及方向。 b．请判断①、②、③三束射线是否可以重合。若可以，计算出匀强电场的电场强度大小；若不可以，请说明理由。 【答案】(1)①、②、③三束射线分别对应的是，α射线、γ射线、β射线 (2)a．，方向为水平向右；b．不可以。设电子电量为e，若使③射线与②射线重合，需施加的电场强度为，有 可得 因为，所以①、②、③三束射线无法重合。 【详解】（1）根据左手定则可知①、②、③三束射线分别对应的是，α射线、γ射线、β射线。 （2）a．设α粒子的电荷量为，①、②两束射线重合，有 可得 电场的方向为水平向右 b．略。 试卷第12页，共13页 试卷第1页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高二物理下学期期末复习专项训练 《原子结构和原子核》 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．首先揭示原子结构复杂性的物理实验或现象是 （　　） A．电子的发现 B．α粒子散射实验 C．黑体辐射 D．光电效应 2．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）         A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验的结果，发现了质子和中子 B．图乙：密立根油滴实验首先测出了静电常量 C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构 3．如图所示是粒子散射实验装置的示意图。从粒子源发射的粒子射向金箔，利用观测装置观测发现，绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，有少数粒子发生了大角度偏转，极少数粒子偏转的角度大于90°。下列说法正确的是（    ） A．粒子是从放射性物质中发射出来的快速运动的质子流 B．实验结果说明原子中的正电荷弥漫性地均匀分布在原子内 C．粒子发生大角度偏转是金箔中的电子对粒子的作用引起的 D．粒子发生大角度偏转是带正电的原子核对粒子的库仑力引起的 4．红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示，是基态，是亚稳态，是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到，然后自发跃迁到，释放波长为的光子，处于亚稳态的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为（　　） A． B． C． D． 5．依据玻尔的原子模型可知，电子是在量子化能级的轨道上绕着原子核高速运转的粒子，这些能级以量子数来描述，电子只能存在于这些状态中，并且也只能在这些状态中转移。其中电子从的能级直接跃迁到的能级发出的谱线称为巴尔末系，并以连续的希腊字母命名：至称为巴尔末或，至称为，至称为，依此类推。氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．用13eV的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁并辐射出巴尔末系的谱线 B．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出2种巴尔末系的谱线 C．用光子能量在范围的光去照射一群处于基态的氢原子，在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种 D．氢原子从能级跃迁到能级时产生的光子与从能级跃迁到能级时产生的光子的能量之比为 6．关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（   ） A．卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征 B．玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律 C．光电效应揭示了光的粒子性 D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性 7．下列说法正确的是（　　） A．原子从低能态向高能态跃迁时放出光子能量等于前后两个能级之差 B．爱因斯坦提出了能量子的假设，得出了黑体辐射强度按波长分布的公式 C．变化的磁场能产生电场，变化的电场不能产生磁场 D．电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 8．下列是四种类型的核反应方程：，，，，按顺序它们对应的核反应类型依次为（　　） A．衰变、人工核转变、核裂变、核聚变 B．衰变、核裂变、核聚变、人工核转变 C．人工核转变、核裂变、衰变、核聚变 D．核聚变、核裂变、人工核转变、衰变 9．电离式烟雾报警器利用微量的镅241（）发生衰变生成镎237（），放出的射线使空气电离形成电流，当烟雾进入报警器时干扰电流，触发报警。已知镅241的半衰期约为432.2年，下列说法正确的是（　　） A．镎237中含有144个中子 B．射线的电离本领和穿透本领都比射线强 C．12个镅241核经过432.2年后，还剩6个没有衰变 D．镅241的比结合能大于镎237的比结合能 10．把放射源铀、钍或镭放入用铅做成的容器中，使射线只能从容器的小孔射出成为细细的一束。在射线经过的空间施加垂直于纸面的匀强磁场或水平方向的匀强电场，都可以使射线分成如图所示的A、B、C三束。则下列说法正确的是（　　） A．若施加的是垂直纸面向里的匀强磁场，A为α射线 B．若施加的是水平向右的匀强电场，C为β射线 C．三种射线中C为高速电子流，其穿透能力最强 D．三种射线中B的电离本领最强 11．2022年6月23日，辽宁红沿河核电站6号机组正式具备商业运行条件，该核电站是中国首次一次同时装机4台百万千瓦级核电机组标准化、规模化建设的核电项目，也是东北地区第一个核电站。现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能的和平利用。已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为下列说法正确的是（　　） A．裂变方程式左右两边都有中子，可以改写成 B．在中子轰击下发生裂变反应过程中，有质量亏损 C．裂变释放能量，原子核的结合能比原子核的大 D．在自然界中可发生衰变，60个铀核经过一个半衰期后一定有30个铀核发生衰变 12．下列各种说法中错误的是（　　） A．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的照射时间太短 C．当用某种频率的光照射金属时，未发生光电效应，增大光的强度也不发生光电效应 D．任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波 二、多选题 13．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（　　） A．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C．速率相等的质子和电子，质子的德布罗意波波长大于电子的德布罗意波波长 D．用蓝光和紫光照射光电管均有电子逸出，蓝光和紫光照射逸出的光电子的动能可能相等 14．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A．图甲：原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，而质子和中子则由更小的微粒组成 B．图乙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 C．图丙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能 D．图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 15．当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光的波长为121nm。以下判断正确的是（　　） A．氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光的波长小于121nm B．用波长为330nm的光照射，可使氢原子从能级跃迁到能级 C．用波长为121nm的光照射，能使氢原子从能级发生电离 D．一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线 16．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法正确的是（　　） A．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙 B．新核Y在磁场中做圆周运动的半径为 C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为 D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为 三、解答题 17．玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知电子质量为，电荷量为，静电力常量为。氢原子处于基态时电子的轨道半径为，电势能为（取无穷远处电势能为零）。（普朗克常量） (1)求氢原子处于基态时电子的动能及氢原子的总能量。（用字母表示即可） (2)若已知基态能量，电子电荷量，要使处于能级的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射氢原子？（结果保留3位有效数字） 18．研究天然放射现象时，把某放射源放入用铅做成的容器中，射线从容器的小孔竖直射出，成为细细的一束。若在射线经过的空间施加磁感应强度大小为B、垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，发现射线会分成三束，分别为α射线、β射线和γ射线。研究发现：α射线是氦原子核，β射线是电子流，γ射线是高能电磁波。已知光速大小为c，假定α粒子的速度大小为、β粒子的速度大小为。不计重力和粒子间的相互作用。 (1)写出图中的①、②、③三束射线分别对应的射线种类。 (2)再施加一沿水平方向的匀强电场。 a．若①、②两束射线重合，求匀强电场的电场强度大小E及方向。 b．请判断①、②、③三束射线是否可以重合。若可以，计算出匀强电场的电场强度大小；若不可以，请说明理由。 试卷第12页，共13页 试卷第1页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $