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1、2014届高考物理一轮复习定时跟踪检测：第15章 第2单元原子结构氢原子光谱（人教版）(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题7分，共63分)1下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A光电效应实验 B伦琴射线的发现C粒子散射实验 D氢原子光谱的发现解析：光电效应实验说明光具有粒子性，A选项错误；X射线(伦琴射线)的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现(X射线1896年、放射线1896年、电子1897年)之一，这一发现标志着现代物理学的产生，B选项错误；氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征，D选项错误；所以选择C.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。答案：C 2下列有关卢瑟
2、福的粒子散射实验的结论正确的是()A. 证明了质子的存在B. 证明了原子核是由质子和中子组成的C. 说明了原子核的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上D. 说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动解析：考查粒子散射实验卢瑟福的粒子散射实验彻底否定了汤姆生的原子模型，为核式结构学说奠定了实验基础，这个实验事实说明原子中心有个很小的核，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，除此之外不能说明其他问题，利用此实验结果判断，A、B、D均错，只有C正确聞創沟燴鐺險爱氇谴净。答案：C3在下列4个核反应方程中，x表示质子的是()A.PSix B.UThx残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。C.AlnMgx
3、D.AlHePx酽锕极額閉镇桧猪訣锥。解析：质子是H，由于核反应中，质量数和电荷数守恒因此，C中的x是质子彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。答案：C42013西安地区联考氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦原子的能级示意图如图所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。A42.8 eV(光子) B.43.2 eV(电子)C41.0 eV(电子) D.54. 4 eV(光子)解析：由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收，故A项中光子不能被吸收；而实物粒子(如电子)只
4、要能量不小于两能级差，均可能被吸收，故B、C两项中电子均能被吸收厦礴恳蹒骈時盡继價骚。答案：A5一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是()茕桢广鳓鯡选块网羈泪。A核反应方程是HnH鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。B聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)cD光子的波长解析：由核反应中质量数和电荷数守恒知，A错由质量亏损的意义知，B对由质量亏损的意义及质能关系知，C错由hmc2和c/知，D错籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。答案：B6中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m，
5、相应的能量Emc22.2 MeV是氘核的结合能下列说法正确的是()預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。A用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。C用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。D用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。解析：由题意知，中子和质子结合成氘核时释放2.2 MeV的能量，
6、由结合能的意义知，只有用能量大于或等于2.2 MeV的光子照射静止的氘核时，氘核才能分解为一个质子和一个中子由能量守恒定律知，照射光的光子能量将转化为质子和中子的动能故本题B、C错A、D对贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。答案：AD7氢原子能级如图所示，用光子能量为E1的光照射到一群处于基态的氢原子，可以看到三条光谱线，用光子能量为E2的光照射到该群处于基态的氢原子，就可以看到六条光谱线，对于E1、E2的比较，下列说法正确的是()坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。AE22E1 B.E22E1CE1E2E112 eV解析：大量氢原子从高能级向低能级跃迁，发出的谱线数N.当N3时， n3，E11.51 eV(13.6)
7、eV12.09 eV；当N6时，n4，E20.85 eV(13.6) eV12.75 eV，故C、D正确蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。答案：CD82011四川理综，18氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1；从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。A吸收光子的能量h1h2B辐射光子的能量h1h2C吸收光子的能量h2h1D辐射光子的能量h2h1解析：由题意可知：EmEnh1，EkEnh2. 因为紫光的频率大于红光的频率，所以21，即k能级的能量大于m能级的能量，氢原子从能级k跃迁到能级m时向外辐射能量，其值为EkEm
8、h2h1，故D正确綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。答案：D92013重庆模拟真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为1和2)制成，板面积为S，间距为d.现用波长为(12)的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电荷量Q正比于()驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。A. () B. ()猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。C. () D. ()锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。解析：当电容器极板所带为最终电荷量时，两板间电压为截止电压，即此时最大初动能完全用来克服电场力做功，末速度为0.则有：hh2eU，構氽頑黉碩饨荠龈话骛。又，C，U，輒峄陽檉簖疖網儂號泶。解得Q()()，尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。由于为常数，故D项正确答
9、案：D二、非选择题(共37分) 10(10分)约里奥居里夫妇因发现人工放射性元素而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是_.P是P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1 mg P随时间衰变的关系如图所示，请估计4 mg的P经多少天的衰变后还剩0.25 mg?识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。解析：由核反应中质量数和电荷数守恒知，另一种粒子是正电子(e)由半衰期的意义知，4 mg的P变成0.25 mg的P要经过4个半衰期，由图知P的半衰期约是14天，所以4 mg的P要经过56天的衰变后还剩0.25 mg.凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。答案：正电子(e) 56
10、11(16分)利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已具备了发展核电的基本条件恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。(1)核反应堆中的“燃料”是U，完成下面的核反应方程式UnSrXe10n；鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。(2)一座100万千瓦的核电站，每年需要多少吨浓缩铀？已知铀核的质量为235.0439 u，中子质量为1.0087 u，锶(Sr)核的质量为89.9077 u，氙(Xe)核的质量为135.9072 u1 u1.661027 kg，浓缩铀中铀235的含量占2%.硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。(3)同样功率(1
11、00万千瓦)的火力发电站，每年要消耗多少吨标准煤？(已知标准煤的热值为2.93104 kJ/kg)阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。(4)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染，需采取哪些措施？(举两种)解析：(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得：质量数为136，电荷数为38.(2)该反应的质量亏损是：m235.0439 u1.0087 u89.9077 u135.9072 u101.0087 u0.1507 u氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。根据爱因斯坦质能方程Emc20.15071.661027(3108)2 J2.31011 J核电站每年放出的热量QPt1.01093.610324365
12、 J3.21016 J则由题意知：QENAm kg2.6104 kg.釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。(3)根据煤的燃烧值计算可得：消耗煤的质量为109365243600/2.93107 kg1.1106 t.(4)核反应堆外面需要修建很厚的水泥保护层，用来屏蔽射线；对放射性废料，要装入特制的容器，埋入地层深处进行处理怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。答案：见解析12(11分)氢原子在基态时轨道半径r10.531010 m，能量E113.6 eV.求氢原子处于基态时：谚辞調担鈧谄动禪泻類。(1)电子的动能(2)原子的电势能(3)用波长是多少的光照射可使其电离？解析：(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v1，则：km嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。电子动能Ek1mvk熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。 eV13.6 eV.鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。(2)E1Ek1Ep1来Ep1E1Ek113.6 eV13.6 eV27.2 eV(3)设用波长的光照射可使氢原子电离：0E1 m0.9141107 m.纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。答案：(1)13.6 eV(2)27.2 eV(3)0.9141107 m - 6 - / 6
