《2019高考物理二轮ⅰ专项16原子和原子核(名师预测1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考物理二轮ⅰ专项16原子和原子核(名师预测1)（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019高考物理二轮精品i专项 16原子和原子核（名师预测1）（教师版）【一】选择题共10小题，每题6分.在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选 项正确，有的小题有多个选项正确1. 在a粒子散射实验中，a粒子可以表示为2He,那么2He中的4和2分别表示（）A. 4为核子数，2为中子数B. 4为质子数和中子数之和，2为质子数C. 4为核外电子数，2为中子数D. 4为中子数，2为质子数答案：B2. 关于物质的波粒二象性，以下说法错误的选项是.（）A. 不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微观粒子都具有波粒二象性B. 高速运动的微观粒子跟光子一样，它们都不会发生衍射现象C波粒二象性中的波动性，
2、是大量光子或大量高速运动的微观粒子的行为，这种波动性与机械波在本质上是完全不相同的D.波动性和粒子性在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观现象中是统一的 解析：在微观领域，各种粒子均具有波粒二象性，即出现各个位置的概率不同，均会出现加强区和减弱区，形成干涉、衍射现象；从公式E= hv可知，微观粒子的波动性和粒子性是统一的，应选项 A C D正确.答案：B3. 在光电效应实验中，以下结果正确的选项是（）A. 当光照时间增大为原来的两倍时，光电流强度也增大为原来的两倍B. 当入射光频率增大为原来的两倍时，光电子的最大初动能也增大为原来的两倍C. 当入射光的强度增大为原来的两倍时，可能不产生光电效应
3、D. 当入射光的波长增大为原来的两倍时，单位时间内发射光电子的数量也增大为原来的两倍解析：电流是瞬时量，与时间的积累无关，应选项A错误；由 丘=hv W逸可知，丘=h 2 v W逸，应选项B错误；当入射光的频率小于极限频率时，无论入射光的强度多大 都不会发生光电效应， 应选项C正确；当入射光的波长增大为原来的两倍时，有可能不发生光电效应，应选项 D错误.答案：C4. 在卢瑟福的a粒子散射实验中，某一一 a粒子经过某一金原子核附近的运动轨迹如图中的实线所示.图中P、Q是轨迹上的两点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域 .不考虑其他原子核和 a粒子的作用，那么原
4、子核的位置 （）A. 定在区B.可能在区C. 可能在区D. 一定在区解析：原子核和a粒子的库仑力沿两者连线方向，以P和Q两点为例，库仑力又应指向轨迹曲线“凹”的一侧，满足要求的只有区答案：A35. 分别用波长为入和4入的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1 : 2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，那么此金属板的逸出功为 （） he 2hc 34h 入A. 2TB. 3TC.4hc 入 D. 5c4hchc解析：由光电效应方程得：3Tw= 2（齐一W）2hc解得：w= 3T.答案：B6. 如下图，a、b、c分别表示氢原子不同能级间的三种跃迁，发生a、b、c三种跃迁时,释
5、放光子的波长分别是 入a、入b、入c,那么以下说法正确的选项是（）n=37V=141 eV-3.40 eV-13.6 eV入a入cA. 从n= 3能级跃迁到n= 1能级时，释放光子的波长可表示为入b=入a+入cB. 从n= 3能级跃迁到n= 2能级时，核外电子的电势能减小，动能也减小C. 假设用波长为入a的光照射某金属恰好能发生光电效应，那么波长为入c的光照射该金属时也一定能发生光电效应D. 假设用11eV的光子照射时，至少可以使处于某一能级上的氢原子吸收光子而发生跃 迁ccc11解析：由波尔理论可知h:=E2 E, h仁=E3 E2, hb =巳一日=hc（示+二）入a入c可得：入b=入a+
6、入c应选项A正确从n=3能级跃迁到n=2能级电子的电势能减小，动能增大，总能量减小，应选项B错误.c ch只h齐c，故波长为入c的光不一定能使该金属发生光电效应，应选项 C错误.氢原子任意两能级之差都不等于11eV,故11eV的光子不能使任一能级的氢原子发生跃迁，选项D错误.答案：A7. 使氢原子能级受激发跃迁有两种途径一一光照和实物粒子撞击.氢原子辐射能量时每个原子的每一次跃迁辐射一个光子.欲使处于基态的氢原子激发，以下措施可行的是（E =13.6eV, E =）（）A.用10.2eV的光子照射B.用11eV的光子照射C.用14eV的光子照射 D.用11eV的电子碰撞解析：氢原子能级跃迁时，
7、只能吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子，应选项A正确.对于14eV的光子，其能量大于氢原子的电离能（13.6eV），足以使氢原子电离，应选项C正确.用电子去碰撞氢原子时，入射电子的动能可全部或部分被氢原子吸收，所以只要入 射电子的动能大于或等于基态和某个激发态量的能量之差，也可使氢原子激发，应选项D正确.答案：ACD8. 氦原子被电离一个核外电子，形成类似氢结构的氦离子.基态的氦离子能量Ei=-54.4eV，氦离子能级的示意图如下图.在具有以下能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）忆0盘4-3.4 eV闿血VEi-13.6 eV-544 eVA.40.8eVB.43.2eVC.
8、51.0eVD.54.4eVB.解析：大于等于基态能级的绝对值或等于两能级差的光子能被吸收，选 答案：B9. 某同学采用了如下图的实验装置来研究光电效应现象.当用某单色光照射光电管的阴此电压表的电压值 U称为反Ekm.现分别用频率为V 1U和U2,设电子的质量为m电荷量极K时，会发生光电效应现象.闭合开关S,在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调 节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，2eU v =: m向截止电压，根据反向截止电压，可以计算到光电子的最大初动能 和v 2的单色光照射阴极，测量到反向截止电压分别为 为e,那么以下关系式正确的选项是（）A. 频率为v 1的光照
9、射时，光电子的最大初速度B. 阴极K金属的逸出功 W= h v 1-eUU v 1 U V 2C. 阴极K金属的极限频率v 0= U ue（ U UQD. 普朗克常数h= v 1 v 2 解析：反向截止电压的物理意义为恰好使具有最大初动能的1 1光电子不能达到 A极，由此得 ell = 2mv= hv 1 W； elb= 2m2= h v 2 W应选项A、B正确 又因为金属的逸出功 W= hv 0,故有： eU = h v 1 h v 0 eU= h v 2 h v 0U v 1 U v 2解得：v 0=u Ue（U U）h= v 1 v 2应选项C错误、D正确.答案：ABD1.62eV3.1
10、1eV，以下说法错误10. 氢原子的能级如下图，可见光的光子能量范围约为的选项是（）/eV113-6A. 处于n= 3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n= 3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C. 大量处于n=4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n=4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：处于n= 3能级的氢原子吸收光子而发生电离的最小能量是1.51eV，又因紫外线的频率大于可见光的频率，所以紫外线的光子能量E 3.11eV，应选项A正确.由能级跃迁理论知，氢原子由高能级向n= 3能级跃迁时，发
11、出光子的能量Ew 1.51eV ,所以发出光子能量小于可见光的光子能量由E= hv知，发出光子频率小于可见光的光子频率，发出光子为红外线，具有较强的热效应，应选项B正确由能级跃迁理论知，n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可发出6种不同频率的光子，应选项C正确由能级跃迁理论知，大量处于n= 4能级的氢原子向低能级跃迁时，发出光子的能量分别为：0.66eV（4宀3）, 2.55eV（4 宀2）,12.75eV（4 宀 1）,1.89eV（3 宀2）,12.09eV（3 宀 1） , 10.2eV（2 宀 1），所以只 有2和2跃迁时发出的2种频率的光子属于可见光，应选项D错误.答案：D【二】非
12、选择题共 3小题，共40分11. （13分）德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的实验研究.如图甲所示，他们在阴极射线管中充入要考察的汞蒸气，阴极发射出的电子经阴极K和栅极R之间的电压UR加速，电子到达栅极R时，电场力做的功为et.此后电子通过栅极 R和阳极A之间的减速电压LA.通过阳极的电流如图乙所示，随着加速电压增大，阳极电流在短时间内也增 大，但是电压达到一个特定的值匕后，观察到电流突然减小.在这个电压值上，电子的能量刚好能够激发和它们碰撞的原子.而参加碰撞的电子放出能量，速度减小，因此到达不了阳极，阳极电流减小.e即为基态气体原子的激发能.得到汞原子的各个能级比基态高以下能 量
13、值：4.88eV,6.68eV,8.87eV,10.32eV.由此可知图乙中的 U = V, U= V.甲乙解析：由题意知，eU= En-日时电流突然减小，那么：U= 4.88eV , U2= 6.68eV.答案：4.886.6812. （13分）金属晶体中晶格大小约为1 X 10-10m电子经加速电场加速后形成一电子束，电子束照射到该金属晶格时，获得明显的衍射图样，那么这个加速电场的电压约为多少？（电一 1931一 34子的电荷量 e= 1.6 X 10 C,电子的质量 m= 9.1 X 10 kg,普朗克常量 h= 6.63 X 10 J -s,h物质波的波长入=p, p为动量.结果保留两
14、位有效数字）解析：当电子运动的德布罗意波长与晶格大小差不多时，可以得到明显的衍射图样，由此可估算出加速电场的电压 设加速电场的电压为 U,那么电子加速获得的动能H = eU而电子的动量 p=72Ekm.h h电子的德布罗意波长入=p= 一2Emh2加速电压U= 2入2ene把数据代入解得：U= 1.5 x 102V.答案：1.5 x 102V13. （14分）（1）发生光电效应时，光电子的最大初动能由光的和决定.（2）图示为测定光电效应产生的光电子比荷的实验原理简图.将两块相距为 d的平行板放在真空容器中，其中金属板N受光线照射时发射出沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流表指针偏转假设调节 R逐渐增大极板间的电压，可以发现电流逐渐减小， 当电压表的示数为 U时，电流恰好为零；断开开关，在MN间加上垂直纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零.当磁感应强度为 B时，电流恰好为零.由此可算得光电e子的比荷mv .（用量U B、d表示）解析：（2）当电压表的示数为 U时，垂直N板并具有最大初动能的电子恰好不能到达M板，那么eU=，断开开关，在 M N两板间加上垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场时，电流恰好为零.根据圆周运动和几何关系有：2VmevmB= md2e 8u联立解得：m=8U答案：（1）频率金属的逸出功（2）
