高三一輪復(fù)習(xí)物理典型例題分類精講原子物理

1、原子物理一、選擇題在每小題給出的四個選項中，有的只有一項是正確的，有的有多個選項正確，全選對白得5分，選對但不全的得 3分，選錯的得0分。1. 2005年是“世界物理年”，100年前的1905年是愛因斯坦的“奇跡”之年，這一年他先 后發(fā)表了三篇具有劃時代意義的論文，其中關(guān)于光量子的理論成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象。關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)B.光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比C.光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度成正比D.某單色光照射一金屬時不能發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長較短的光照射該金屬可能發(fā)生 光電效應(yīng)2.從原子核中能放出 “、3、丫射

2、線，關(guān)于原子核的組成，以下說法中正確的是（）A.原子核中，有質(zhì)子、中子，還有 a粒子B.原子核中，有質(zhì)子、中子，還有 3粒子C.原子核中，有質(zhì)子、中子，還有 丫粒子D.原子核中，只有質(zhì)子和中子3.某光電管的陰極是用金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21eV,用波長為2.5X10-7m的紫外線照射陰極，已知真空中光速為 3.0 X108m/s,元電荷為1.6 x 10-19C,普朗克常量為6.63 X10-34Js,求得鉀的極限頻率和該光電管發(fā)射的光電子的最大動能應(yīng)分別是（）A.5.3X1014HZ,2.2JB, 5.3X1014HZ, 4.4 X 10-19JC.3.3 X1033Hz,2.2JD

3、. 3.3 X 1033hZ, 4.4 X 10-19J4.下列說法正確的是 （）A. 2h+3H - 2He+0n 是聚變2351B. 92U + n14094 Qr +2 1號要亦54 Xe + 38Sr 20n 無衣XC.24 Ra 222 Rn +4 He 是“衰變 88D. 24 Na 24 Mg +_0e是裂變愛電善 史5.在演示光電效應(yīng)的實驗中， 原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電 器相連。用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針就張開一個角 度，如圖所示，這時（）A.鋅板帶正電，指針帶負(fù)電B.鋅板帶正電，指針帶正電C.鋅板帶負(fù)電，指針帶正電D.鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電6.在中子衍射技術(shù)中，常

4、利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因為熱中子 的德布羅意波長與晶體中原子間距相近.已知中子質(zhì)量m=1.67x 10 27kg ,普朗克常量h=6.63 x 10 34J - s,可以估算德布羅意波長入=1.82 M10-1m的熱中子動能的數(shù)量級為（） TOC o 1-5 h z 1719A.10JB.10J_ 21_ 24C.10JD.10J.可見光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范圍內(nèi).若氫原子從高能級躍遷到量子數(shù)為n的低能級的譜線中有可見光，根據(jù)氫原子能級圖可判斷門為（）A.1B.2C.3D.4.在光電管的實驗中（如圖所示），發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色照射光 電管時，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用

5、另一頻率的B單色光照射時不發(fā)生光電效應(yīng)，那么（）A光的頻率大于B光的頻率。B光的頻率大于 A光的頻率。C.用A光照射光電管時流過電流表 G的電流方向是a流向b。 D.用A光照射光電管時流過電流表 G的電流方向是b流向a。.氫原子在某三個相鄰能級之間躍遷時，可能發(fā)出三種不同波長的輻射光。已知其中的兩個波長分別為 匕和% ,且% ,則另一個波長可能是（）A.1+ 2 B. - 2 C. -D.1 . 2.下列說法正確的是：（）A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C. 一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太短D.按照波爾理論，氫

6、原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子 的動能減小，原子總能量增加.關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A .放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時間就是半衰期B .放射性物質(zhì)放出的射線中，“粒子動能很大.因此貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)很強(qiáng)C .當(dāng)放射性元素的原子的核外電子具有較高能量時，將發(fā)生 3哀變D .放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級向低能級躍遷時，輻射出丫射線.目前普遍認(rèn)為，質(zhì)子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成的，u夸克帶電荷量為2 e, d夸克帶電荷量為-1 e, e為元電荷.下列論斷中可能正確的是33A.質(zhì)子由1個u夸克和B.質(zhì)子由2個u夸

7、克和C.質(zhì)子由1個u夸克和D.質(zhì)子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由 1個d夸克組成，中子由 2個d夸克組成，中子由 1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成1個u夸克和2個d夸克組成2個u夸克和1個d夸克組成1個u夸克和1個d夸克組成13.下圖所示為盧瑟福a粒子散射實驗的原子核和兩個a粒子的徑跡，其中可能正確的是14.現(xiàn)有k個氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為3的能級上，若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則在此過程中發(fā)出的光子總數(shù)是多少？假定處在量子數(shù)為 較低能級的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級上的原子總數(shù)的A.B. kn的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各1/n ()D. 2k選1.用大量具有一定能力的電子轟

8、擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子的能力在此進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條。用 n表不兩側(cè)觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差,圖可以判斷， n和E的可能值為（A、 n=1 , 13.22 eV E13.32 eVB、 n=2, 13.22 eV E13.32 eVC、 n=1 , 12.75 eV E13.06 eVD、 n=2, 12.75 eV E選2.2006年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩名美國科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化。他們的出色工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時代的起點，下列與宇宙微波背景輻射黑體譜

9、相關(guān)的說法中正確的是A、微波是指波長在 10-3m到10m之間的電磁波B、微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C、黑體的熱輻射實際上是電磁輻射D、普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說、計算題：(50分)解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后的答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。.如圖所示，氫原子從n2的某一能通級躍遷到 n=2的能級，輻 f射出能量為2.55eV的光子，問要給基態(tài)的氫原子最少提供多3少電子伏特的能量，才能使它輻射出上述能量的光子？請在圖 2 中畫出獲得該能量后氫原子可能的輻射躍遷圖。如圖所示，氫 2原子從n2的某一能通級躍遷到

10、 n=2的能級，輻射出能量為 2.55eV的光子，問要給基 態(tài)的氫原子最少提供多少電子伏特的能量，才能使它輻射出上述能量的光子？請在圖中畫出獲得該能量后氫原子可能的輻射躍遷圖。.太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氨核的熱核反應(yīng)，這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽能的來源.(1)寫出這個核反應(yīng)方程；(2)求這一核反應(yīng)放出的能量.氫原子第n能級的能量為En =與，其中Ei是基態(tài)能量，而n=l, 2,。若一氫原子 n3 3發(fā)射能量為-Ei的光子后處于比基態(tài)能量高出-Ei的激發(fā)態(tài)，則氫原子發(fā)射光子164前后分別處于第幾能級？13；Ba和9：Kr,同時放出能量.已知每個563618.(10分)2

11、95u受中子轟擊時會發(fā)生裂變，產(chǎn)生鈾核裂變釋放的平均能量為200 MeV.(1)寫出核反應(yīng)方程；(2)現(xiàn)在要建設(shè)發(fā)電功率為5X105kW的核電站，用235 U作核燃料，假設(shè)核裂變釋放的能量一半轉(zhuǎn)化為電能，那么該核電站一天消耗235 U多少千克？(阿伏加德羅常數(shù)取 6,0 X 1023 mol-1)選1人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程。請按要求回答下列問題。(1)盧瑟福、玻爾、查德威克等科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢 獻(xiàn)。請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績。在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對放射線的性質(zhì)進(jìn)行了 深入研究，下圖為三種射線在同一磁場中的運動軌

12、跡，請從三 種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途。(2)在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨7：i1等常用作減速劑。中子在重水中可與12H核碰撞減速，在石墨中與 612C核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型。某反應(yīng)堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰撞考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？參考答案12.75eV,略(共 6 條)(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知核反應(yīng)方程為：4；H -2He+20e.(2)該反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為：A m=4nH-( nH+2m)=0.026 6 uAE=AmK c2=0.026 6 x 1.660 6

13、X 10 -27X(3 X 108) 2 J=3.98X10-12 J.17解：設(shè)氫原子發(fā)射光子前后分別處于第l與第m能級，則依題意有由式解得m=2由式得1=4氫原子發(fā)射光子前后分別處于第4與第2能級。 TOC o 1-5 h z 18 解析（1）核反應(yīng)方程 235 U + 0n - 139 Ba+96Kr +3 0n +200 MeV. 92056360(2)電站一天發(fā)出的電能Ei=Pt設(shè)每天消耗29；U為mkg ,核裂變釋放的能量為Ea=mx 103X6.0 x 1023X200X 106x 1.6 x 10-19/235由能量轉(zhuǎn)化得E1=n E2由式得n=1.06 kg.選1 (1)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型(或其