《新高考物理二轮复习精选练习专题14原子物理（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新高考物理二轮复习精选练习专题14原子物理（含解析）（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十四、原子物理第一部分 织网点睛，纲举目张一、光电效应1建构知识体系2掌握两个重要关系(1)遏止电压Uc与入射光频率、逸出功W0间的关系：Uc。(2)截止频率c与逸出功W0的关系：hcW0，据此求出截止频率c。二、玻尔理论1建构知识体系2掌握解题思路(1)按照玻尔的氢原子模型，电子在各轨道上稳定运动时，有m，可得mv2，可知，氢原子的核外电子向靠近原子核的轨道跃迁时，电子动能增大，库仑力增大，库仑力做正功，系统电势能减少，原子能量减少。(2)一群处于较高能级n的氢原子向低能级跃迁时，释放出的谱线条数为C，而一个处于较高能级n的氢原子向低能级跃迁时，释放出的光谱线条数最多为n1。氢原子在能级
2、之间发生跃迁时，吸收或放出的光子频率是某些特定值，但使处于某能级的氢原子发生电离，吸收的能量或光子的频率可以是高于某一特定值的任意值。三、原子核及其衰变1建构知识体系2辨析两类问题(1)粒子、粒子、射线粒子分别为He、e、光子，它们的组成不同，特性不同，在电场、磁场中的偏转规律也不同。(2)衰变和衰变次数的确定方法：由于衰变不改变质量数，故可以先由质量数改变确定衰变的次数，再根据电荷数守恒确定衰变的次数。3规避三个易错点(1)半衰期是反映衰变快慢的物理量，其长短由核内自身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关。(2)半衰期是一个对放射性元素的大量原子核而言的统计概念，对个别原子核来说没
3、有什么意义。(3)注意区分两个质量，已发生衰变的质量为，未发生衰变的质量为。四、爱因斯坦质能方程核能1建构知识体系2掌握两种技能(1)核反应方程的书写核反应方程遵循的两个基本规律：质量数守恒和电荷数守恒。(2)核能的计算爱因斯坦质能方程：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是Emc2，这就是爱因斯坦的质能方程。另一个表达形式是Emc2。应用公式Emc2时应选用国际单位，即E的单位为焦耳，m的单位为千克，c的单位为米/秒。1 u相当于931.5 MeV，其中u为原子质量单位：1 u1.660 5661027 kg,1 MeV106 eV,1 eV1.61019 J。第二部分 实战训练
4、，高考真题演练1（2022重庆高考）如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为，紫光光子的能量范围为。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ）A B C D【参考答案】C【名师解析】由题意可知，处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则由蓝光光子能量范围可知氢原子从n=4能级向低能级（n=2）跃迁可以辐射蓝光，则需要激发氢原子到n=4能级，所以激发氢原子的光子能量为E=E4-E1=(-0.85eV)- (-13.6eV)= 12.75eV，选项C正确。2. （2022山东物理）碘125衰变时产生射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。
5、碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的（）A. B. C. D. 【参考答案】B【命题意图】本题考查半衰期及其相关计算。【名师解析】碘125的半衰期为60天，根据半衰期的定义，经过一个半衰期，剩余，经过180天即3个半衰期，剩余碘125的质量为刚植入时的=，选项B正确。【一题多解】设刚植入时碘的质量为，经过180天后的质量为m，根据代入数据解得故选B。3（2022高考北京卷）氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子（ ）A放出光子，能量增加 B放出光子，能量减少C吸收光子，能量增加 D吸收光子，能量减少【参考答案】B【命题意图
6、】此题考查能级、跃迁及其相关知识点。【名师解析】氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子放出光子，能量减少，选项B正确。4. （2022高考湖北物理）上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在实验方案：如果静止原子核俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子e，即 。根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。下列说法正确的是（）A. 原子核X是B. 核反应前后的总质子数不变C. 核反应前后总质量数不同D. 中微子的电荷量与电子的相同【参考答案】A【命题意图】本题考查核反应及其相关知识点。【解题思路】根据核反应遵循的规律，
7、核反应前后质量数守恒，电荷数守恒，X原子核的电荷数为3，质量数为7，所以原子核X是Li，选项A正确BCD错误。5. （2022高考上海）某元素可以表示为X，则下列可能为该元素同位素的是（ ）A、X B、X C、X D、X【参考答案】.C 【命题意图】考查对原子核同位素的理解。【名师解析】根据原子核同位素的意义可知，同位素是位于元素周期表中同一位置的元素，原子序数相同，电荷数相同，质子数相同，中子数不同，即左下角的数字必须相同，而左上角的数字不同，所以选项C正确。【教材再现】原子核符号。6（2022新高考海南卷）下列属于衰变的是（ ）A BC D【参考答案】C【名师解析】根据衰变的定义可知选项C
8、属于衰变。7. （2022高考上海）某原子核发生核反应放出一个正电子，则新原子核中多了一个（ ）A。质子 B。中子 C、电子 D。核子【参考答案】B 【命题意图】本题考查原子核反应+守恒思想【名师解析】根据原子核反应过程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可知质量数等于中子数+质子数，核反应时放出一个正电子，电荷数减1，质量数不变，则新原子核中多了一个中子，选项B正确。【教材再现】由于原子核内没有电子，衰变的实质是同样，核反应放出的正电子，是原子核内的质子转化为一个中子和一个正电子，其转化方程为这种转化产生的正电子发射到核外。与此同时，新核少了一个质子，却增加了一个中子。所以新核的质量数不变，电荷数减
9、少1.8（2022新高考海南卷）一群处于激发态的氢原子跃迁向外辐射出不同频率的光子，则（ ）A需要向外吸收能量B共能放出6种不同频率的光子C向跃迁发出的光子频率最大D向跃迁发出的光子频率最大【参考答案】BD【名师解析】处于激发态的氢原子跃迁向外辐射出不同频率的光子，向外辐射能量，A错误；共能放出3+2+1=6种不同频率的光子，B正确；向跃迁发出的光子能量最小，频率最低，C错误；向跃迁发出的光子能量最大，频率最大，D正确。9. （2022新高考江苏卷）上海光源通过电子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）A. 频率减小B. 波长减小C. 动量减小D. 速度减小【参考答案】B【命题意图】本题
10、考查光子能量、动量及其相关知识点。【解题思路】根据光子能量公式E=h，可知光子的能量增加后，光子的频率增加，A错误；根据波长与频率成反比，可知光子波长减小，选项A错误，B正确；根据光子动量公式，可知光子的动量p增加，选项C错误；根据爱因斯坦狭义相对论的假设，真空中光速不变，选项D错误。10（2022高考北京卷）2021年5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置（）取得新突破，成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录，向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态，被认为是物质的第四态。当物质处于
11、气态时，如果温度进一步升高，几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子，此时物质称为等离子体。在自然界里，火焰、闪电、极光中都会形成等离子体，太阳和所有恒星都是等离子体。下列说法不正确的是（ ）A核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能B可以用磁场来约束等离子体C尽管等离子体整体是电中性的，但它是电的良导体D提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力【参考答案】A【命题意图】此题考查及其相关知识点。【名师解析】核聚变释放的能量源于核反应释放的核能，不是等离子体中离子的动能，选项A不正确。11. （2022高考上海） “玉兔号”月球车的电池中具有同位素“钚”
12、。请补充钙元素原子核发生的核反应方程式：Pu U+ ；该反应属于 反应。（选填：“裂变”或“衰变”） 【参考答案】 He 衰变【命题意图】本题考查 核反应方程+衰变【名师解析】根据原子核反应方程遵循的质量数守恒和电荷数守恒，可知同位素“钚”原子核发生的核反应式是：Pu U+He。由于该核反应放出了He，即粒子，所以属于衰变反应。12. （2022高考辽宁物理） 2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果。表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为，己知、的质量分别为，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E。下列说法正确的是（）A. X为氘核B.
13、 X为氚核C. D. 【参考答案】B【命题意图】本题考查核反应/核能及其相关知识点.【名师解析】根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为3，电荷数为1，为氚核，选项A错误，B正确；因该反应为人工转变，反应前两种粒子都有动能（总动能设为Ek1），反应后的生成物也有动能Ek2，根据质能方程可知，由于质量亏损反应放出的能量为,则反应释放的能量为,选项CD错误。13. （2022高考上海） “玉兔号”月球车的电池中具有同位素“钚”。请补充钙元素原子核发生的核反应方程式：Pu U+ ；该反应属于 反应。（选填：“裂变”或“衰变”） 【参考答案】 He 衰变【命题意图】本题考查 核反应方程
14、+衰变【名师解析】根据原子核反应方程遵循的质量数守恒和电荷数守恒，可知同位素“钚”原子核发生的核反应式是：Pu U+He。由于该核反应放出了He，即粒子，所以属于衰变反应。14. （2022高考河北）如图是密立根于1916年发表的纳金属光电效应的遏止电压与入射光频率的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知（）A. 钠的逸出功为B. 钠的截止频率为C. 图中直线的斜率为普朗克常量hD. 遏止电压与入射光频率成正比【参考答案】A【命题意图】本题考查光电效应、对遏止电压与入射光频率的实验曲线的理解及其相关知识点。【名师解析】根据遏止电压与最大初动能的关系有根据爱因斯坦光电效应方程有当结合图像可知，当为0时，解得，选项A正确；钠的截止频率为，根据图像可知，截止频率小于，选项B错误；结合遏止电压与光电效应方程可解得，对比遏止电压与入射光频率的实验曲线可知，图中直线的斜率表示，选项C错误；根据遏止电压与入射光的频率关系式可知，遏止电压与入射光频率成线性关系，不是成正比，选项D错误。15（2022全国理综甲卷17）两种放射性元素的半衰期分别为和，在时刻这两种元素的原子核总数为N，在时刻，尚未衰变的原子核总数为，则在时刻，尚未衰变的原子核总数为（ ）A B C D
