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首页高考知识点物理知识点17.波粒二象性,原子结构,原子核

高考物理知识点

17.波粒二象性,原子结构,原子核

绩优堂高考知识点17.波粒二象性,原子结构,原子核包括光电效应与波粒二象性,原子结构、氢原子光谱,原子核,核力、核反应和核能等

考点

光电效应与波粒二象性原子结构、氢原子光谱原子核,核力、核反应和核能

共计73道相关试题精选知识点题

【正确答案】
C:(1)C    (2)近 ,    

(3)根据动量守恒 解得 离开空间站方向

【解题思路】

C(1)由 可知,如果一个电子和一个中子的波长相等,则它们的动量 相等,C项正确.

(2)由玻尔理论知,能级越低,电子的轨道半

【命题立意】

C(1)本题考查德布罗意波长的公式.难度较小.

(2)本题考查考生对玻尔理论的掌握与应用,难度中等.

(3)本题考查考生对动量守恒定律的理解与应用.难度中等.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)B    C   78    82  (4分,每空1分)

(2)解:(i)设木块到达最高点时,木块和物体  的共同速度为  ,由水平方向动量守恒和功能关系得

   ①

    ②

联立①②式得

   ③

(ii)设木块停在  之间时,木块和物体  的共同速度为  ,由水平方向动量守恒和功能关系得

  ④

   ⑤

联立③④⑤式得

   ⑥

评分参考:本题共8分.第(i)问5分,①②式各2分,③式1分,第(ii)问3分,④⑤⑥式各1分.

【命题立意】

(1)本题考查核反应方程式的书写以及质量数守恒和电荷数守恒.

(2)本题考查动量守恒定律及功能关系的应用.

【解题思路】

从四个选项看衰变后质量数没有变化,所以只能是发生  衰变,即BC正确.根据衰变遵循的守恒规律可知,  的质子数为53,  的质子数为55,所以中子数分别为78和82.

【举一反三】

(1)完成核反应方程,确定原子核中质子数、中子数,其依据是核反应中的质量数、电荷数守恒.

(2)应用动量守恒定律前首先要确定研究对象,同时判断所研究的对象是否动量守恒,再将确定的研究对象的初、末状态的情况找到,然后才能应用动量守恒定律来求解问题.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)ABC (5分)

(2)(10分)

解:(i)从  压缩弹簧到 具有相同速度  时,对  与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得

   ①

此时  与 发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为 ,损失的机械能为  对 组成的系统,由动量守恒和能量守恒定律得

   ②

  ③

联立①②③式得

  ④

(ii)由②式可知  ,  将继续压缩弹簧,直至 三者速度相同,设此速度为 ,此时弹簧被压缩至最短,其弹性势能为  .由动量守恒和能量守恒定律得

  ⑤

  ⑥

联立④⑤⑥式得

  ⑦

【命题立意】

(1)本题考查核能及其释放的能量.难度较小.(2)本题考查动量守恒定律及功能关系或机械能守恒定律的综合运用.难度较小.

【解题思路】

(1)结合能是指核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成核子时吸收的能量,选项A正确;由于重核裂变反应中能量守恒,且释放能量,因此,衰变产物的结合能之和一定大于原重核的结合能,选项B正确;原子核的核子数越多,结合能越大,选项C正确;比结合能越大,原子核越稳定,选项D错误;自由核子结合成原子核时释放能量,因此,质量亏损对应的能量小于原子核的结合能,选项E错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)     (每空3分)

(2)(9  分)

解:设在发生碰撞前的瞬间,木块  的速度大小为  ;在碰撞后的瞬间, 的速度分别为  和 .在碰撞过程中,由能量和动量守恒定律得

  ①

  ②

式中,以碰撞前木块 的速度方向为正.由①②式得

   ③

设碰撞后 运动的距离分别为  和 ,由动能定理得

  ④

  ⑤

按题意有

   ⑥

的初速度大小为 ,由动能定理得

  ⑦

联立②至⑦式,得

  ⑧

【命题立意】

(1)本题考查的是在核反应中质量数守恒和电荷数守恒.难度较小.(2)本题考查的是动量守恒定律、能量守恒定律及动能定理的应用.难度中等.

【解题思路】

(1)由质量数守恒和电荷数守恒知,该核反应方程为 ,可见新核有 个核子,其中有 个质子,  个中子.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案 5   2
【答案详解】

解析    从图得出 变为 时, 的中子数为 ,质子数为 的中子数为 ,质子数为 ,设发生 衰变, 衰变,则有: ,联立两方程得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构
  • B. 衰变成 要经过 衰变和 衰变
  • C. 衰变中产生的 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
  • D.升高放射性物质的温度,不可缩短其半衰期
  • E.对于某种金属,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大
【正确答案】
BDE
【答案详解】

卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,但并不能说明原子核有复杂的结构,A错;据 衰变、 衰变的实质可知 ,得 ,故B正确; 衰变中 射线是由原子核中的中子转变形成的,C错;放射性物质的半衰期只由其本身决定,与外界环境无关,D正确;据光电效应方程 得入射光频率 越高,所产生的光电子的最大初动能 就越大,E正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.氢原子的能量增加
  • B.氢原子的能量减少
  • 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
【正确答案】
BD
【答案详解】

因离核越远轨道的能量越大,离核越近轨道的能量越小,所以氢原子从远轨道跃迁到近轨道释放一定频率的光子,能量减少,故B、D两项正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.由 能级跃迁到 能级产生的光子能量最大
  • B.由 能级跃迁到 能级产生的光子频率最小
  • C.这些氢原子总共可辐射出 种不同频率的光
  • D.用 能级跃迁到 能级辐射出的光照射逸出功为 的金属铂能发生光电效应
【正确答案】
AD
【答案详解】

 由 能级跃迁到 能级产生的光子能量

为跃迁时产生光子能量的最大值,A正确。由 能级跃迁时,产生的光子能量最小,频率也最小,B错。这些氢原子跃迁时共可辐射出 种不同频率的光,C错。从 能级跃迁到 能级辐射出的光子能量为 ,大于金属铂的逸出功 ,故能发生光电效应, 正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A. 种光子中波长最长的是 激发态跃迁到基态时产生的
  • B. 种光子中有 种属于巴耳末系
  • C.使 能级的氢原子电离至少要 的能量
  • D.若从 能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从 能级跃迁到 能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应
  • E.在 种光子中,从 能级跃迁到 能级释放的光子康普顿效应最明显
【正确答案】
BCE
【答案详解】

,得 种光子中由 的能量差最大,波长最短,所以A项错误。由巴耳末系的定义,知在 种光子中只有 跃迁到 跃迁到 释放的光子属巴耳末系,B项正确。由  ,所以要使 能级的氢原子电离至少需 的能量,C项正确。因为 ,所以 ,故D项错。在 种光子中,从 能级跃迁到 能级时释放的光子的能量最大,则光子的波长最短,康普顿效应最明显,故E项正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.某放射性元素经过 天有 的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为
  • B.在单缝衍射实验中,假设只让一个光子通过单缝,则该光子可能落在暗条纹处
  • C.一群氢原子从 的激发态向较低能级跃迁,最多可放出两种频率的光子
  • D.已知能使某金属发生光电效应的极限频率为 ,则当频率为 的单色光照射该金属时,光电子的最大初动能为
  • E. 是原子核的人工转变方程
【正确答案】
ABE
【答案详解】

,可知 天,故A对。光是概率波,所以B对。一群氢原子从 的激发态向较低能级跃迁,最多可放出 种频率的光子,故C错。据光电效应方程 ,得 ,故D错。E中核反应方程是原子核的人工转变方程,E对。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
AB
【答案详解】

  衰变的实质 ,则A对;镍 发生 衰变的方程为 ,则B对;元素的半衰期只由元素本身决定,与外界压强、温度等无关,则C错;在电池内部电子从 流向 ,则电流方向应是从 流向 ,D错。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.氡的半衰期为 天,若取4个氡原子核,经 天后就剩下1个原子核了
  • B.原子核内的中子转化成一个质子和一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是 粒子,这就是 衰变的实质
  • C.光子的能量由光的频率所决定
  • D.只要有核反应发生,就一定会释放出核能
  • E.按照玻尔理论,氢原子核外的电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量增加
【正确答案】
BCE
【答案详解】

因半衰期是对大量原子核的衰变作出的统计规律,对于少数原子核是没有意义的,所以A项错误。因为 衰变的本质是核内—个中子转化成—个质子和—个电子并将电子发射出来的过程,所以B项正确。由光子的能量式 ,知C项正确。并不是所有核反应都放出核能,有些核反应过程需要吸收能量,D项错误。由玻尔理论知,E项正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案 ①        ②
【答案详解】

解析    ①根据质量数、电荷数守恒可得该核反应方程为 。②该核反应过程质量亏损 ,由爱因斯坦质能方程有  

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案    ①聚变  ②放出  减少    
【答案详解】

解析     为轻核聚变反应, 是反应中放出的能量,再由 可知,质量减少

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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