2012高考物理二轮 专题复习测试16 波粒二象性 原子结构和原子核

照相底片放射源铅盒+++++-----D C 验电器锌板弧光灯单色光单孔屏双孔屏 像屏BA放射源荧光屏显微镜金箔ab c+P-高二物理《波粒二象性、原子结构》单元试题一、单项选择题（3’×10=30’） 1．下列说法中不正确．．．的是： A ．汤姆生发现电子，并提出原子结构“枣糕模型”B ．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子C ．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核有一定的结构D ．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说2．如图所示，P 为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a 、b 、c 三束．以下判断正确的是：A ．a 为α射线、b 为β射线B ．a 为β射线、b 为γ射线C ．b 为γ射线、c 为β射线D ．b 为α射线、c 为γ射线 3．在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是：A ．使光子一个一个地通过单缝，如果曝光时间足够长，底片上将会显示衍射图样B ．只有单个光子通过单缝后，底片上也会出现完整的衍射图样C ．光子通过狭缝的运动路线像水波一样起伏D ．单个光子通过单缝后运动有随机性，大量光子通过单缝后运动也呈现随机性 4． 下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是：5．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是：A ．电子绕核旋转的半径增大B ．氢原子的能量增大C ．氢原子的电势能增大D ．氢原子核外电子的速率增大6．利用光电管研究光电效应的实验电路如图所示，用频率为v 0的可见光照射阴极K ，电流表中有电流通过，则：A ．只用紫外光照射K ，电流表中不一定有电流通过B ．只用红外光照射K ，电流表中一定无电流通过C ．频率为v 0的可见光照射K ，变阻器的滑片移到A 端，电流表中一定无电流通过D ．频率为v 0的可见光照射K ，变阻器的滑片向B 端滑动时，电流表示数可能不变7． 目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成的，u 夸克带电荷量为＋e 32，d 夸克带电荷量为e 31-，e 为元电荷．下列论断中可能正确的是： A ．质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成 B ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成 C ．质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成 D ．质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成8．新发现的一种放射性元素X ，它的氧化物X 2O 的半衰期为8天，X 2O 与F 发生化学反应2X 2O+2F 2=4XF+O 2之后，XF 的半衰期为：A ．2天B ．4天C ．8天D ．16天9．氦原子的一个核外电子被电离，会形成类似氢原子结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E 1=－54.4 eV ，氦离子能级的示意图如图所示．可以推知，在具有下列能量的光子中，不能．．被基态氦离子吸收而发生跃迁的是： A ．40.8 eVB ．43.2 eVC ．51.0 eVD ．54.4 eV10．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（Rn 22286），由于衰变，它沿着与磁场垂直的方向放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，两圆的直径之比为42∶1，如图所示．那么氡核的衰变方程应是下列方程的哪一个： A ．e Fr Rn 012228722286-+→ B ．H At Rn 212208522286+→C ．e At Rn 012228522286+→ D ．He Po Rn 422188422286+→二、不定项选择题（6’×4=24’，漏选得3’，错选、不选得0’） 11．关于光谱的产生，下列说法正确的是：Bb aX 射线阳极K A灯线电源A ．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光，产生的是明线光谱B ．白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱C ．撒上食盐的酒精灯火焰发出的光是明线光谱D ．炽热高压气体发光产生的是明线光谱12．1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家．下列核反应中属于研究“两弹”的基本核反应的是：A ．N 147 +He 42→O 178 +H 11B ．U 23592 +n 10→Sr 9038+Xe 13654+10n 1C ．U 23892 →Th 23490 +He 42D ．H 21+H 31→He 42+n 113．如图是产生X 射线的装置，图中K 是阴极，A 是阳极．通电时由阴极发出的电子打在阳极上，从阳极上激发出X 射线．设其中X 光子能量最大值等于电子到达阳极时的动能．已知电子初速度为零，两极间电势差U ，普朗克常量h ，电子电荷e 和光速c ，则： A ．X 射线是从阴极K 直接发出的 B ．高压电源的a 端为正极C ．X 射线管发出的X 光的最短波长为eU hcD ．X 射线管发出的X 光的最大频率为eUh14．中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质．反物质即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但电性相反的物质，如反质子即为11-H ．假若使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线，沿OO ′穿过速度选择器后进入匀强磁场B 2形成4条径迹，下列说法正确的是：A ．1、2是反粒子的径迹B ．3、4为反粒子的径迹C ．2为反α粒子径迹D ．4为反α粒子径迹 三、填空与实验题（5’×5=25’）15．一个正电子和一个负电子相遇会发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子的质量为m ，普朗克常量为h ，光速为c ，则这一对光子的频率ν=_______． 16．已知一个U 235核吸收一个中子后可能发生的反应是n Kr Ba n U 1092361415610235923++→+，放出的能量为E ．若U 235核的质量为M ，中子的质量为m 0，Ba 141核的质量为m 1，Kr 92核的质量为m 2，真空中的光速c ，则释放的能量E=__________________．17．氢原子从能级A 跃迁到能级B 时，辐射出波长为λ1的光子；从能级A 跃迁到能级C 时，辐射出波长为λ2的光子；若λ1＞λ2，则氢原子从能级B 跃迁到能级C 时，将_______（填“辐射”或“吸收”）光子，光子的波长λ=_______．18．一瓶无害放射性同位素溶液，其半衰期为20天，测得每分钟衰变6×107次．今将这瓶溶液倒入一水库中，80天后可以认为溶液已均匀分布在水库中，现取1m 3水样本测得每分钟衰变20次，则该水库蓄水量V =_______m 3．四、计算题（7’×3=21’，解题要有必要的步骤、简图或文字）19．若氢原子的核外电子质量为m ，电量为e ，在离核最近的轨道上近似做匀速圆周运动，轨道半径为r 1．试求：（1）电子运动的动能E k 是多少？ （2）电子绕核转动的频率f 是多少？ （3）氢原子核在电子轨道处产生的电场强度E 为多大？20．物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应．根据这一理论，在太阳内部４个氢核（11H ）转化成一个氦核（He 42）和两个正电子（e 01）并放出能量．已知质子质量m p ＝1.0073u ，α粒子的质量m α＝4.0015u ，电子的质量m e ＝0.0005u ．1u 的质量对应931.5MeV 的能量．试求：（1）写出该热核反应方程；（2）一次这样的热核反应过程中释放出多少兆电子伏的能量?（结果保留四位有效数字）21．云室处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一静止的质量为M 的原子核在云室中发生一次α衰变， α粒子的质量为m ，电量为q ，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内．现测得α粒子的轨道半径为R ，试求在衰变过程中的质量亏损．（提示：涉及动量问题的计算时，亏损的质量可忽略不计）．。

第12课时波粒二象性原子与原子核考点光电效应波粒二象性1．光电效应方程(1)光子：频率为ν的光的能量子为hν.(2)方程表达式：hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0.2．三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：E k＝hν－W0(2)最大初动能与遏止电压：E k＝eU c(3)逸出功与截止频率：W0＝hνc3．两个图象(1)光电流与电压的关系，如图1所示图1①I m为饱和光电流，由光照强度决定．②U c为遏止电压，对应光电子的最大初动能，由光的频率决定．(2)用图象表示光电效应方程，如图2所示图2①截止频率：图线与ν轴的交点的横坐标νc②逸出功：图线与E k轴交点的纵坐标的绝对值W0③普朗克常量：图线的斜率k＝h.4．两条线索(1)光强大→光子数目多→发射光电子数多→光电流大(2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大5．光的波粒二象性(1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性．(2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强．例1(2019·河南九师联盟质检)关于光电效应，下列说法正确的是()A．在光电效应实验中，用不同频率的光照射相同的金属表面，这种金属的逸出功不同B.若用紫光照射某金属表面能发生光电效应，用黄光照射该金属表面时一定能发生光电效应C．用同一种频率的单色光照射不同的金属(都有光电效应发生)，光电子的最大初动能与金属的逸出功成线性关系D．只要增加光照时间和光照强度照射金属表面，该金属一定能发生光电效应答案 C解析在光电效应实验中，金属的逸出功是由金属本身决定的物理量，与入射光的频率无关，选项A错误；黄光的频率小于紫光，则若用紫光照射某金属表面能发生光电效应，用黄光照射该金属表面时不一定能发生光电效应，选项B错误；根据E k＝hν－W0可知，用同一种频率的单色光照射不同的金属(都有光电效应发生)，光电子的最大初动能与金属的逸出功成线性关系，选项C正确；能否发生光电效应，由入射光的频率决定，与光照时间和光照强度无关，选项D错误．变式训练1．(2019·四川综合能力提升卷)用一种红光照射某种金属，发生了光电效应．现改用紫光照射该金属，下列说法正确的是()A．若紫光强度较小，可能不会产生光电子B．用红光照射时，该金属的逸出功小，用紫光照射时该金属的逸出功大C．用紫光照射时，光电子的最大初动能更大D．两种光比较，用红光照射产生的光电子的动能都比用紫光照射产生的光电子的动能小答案 C解析因为紫光的频率大于红光的频率，红光照射某种金属，发生了光电效应，则紫光一定发生光电效应，选项A错误；某种金属的逸出功与入射光的频率无关，选项B错误；照射在都能产生光电效应的同一种金属上，紫光的光子能量较大，则用紫光照射时，光电子的最大初动能更大，选项C正确；两种光比较，用红光照射产生的光电子的最大初动能比用紫光照射产生的光电子的最大初动能小，但用红光照射产生的光电子的动能不一定都比用紫光照射产生的光电子的动能小，选项D错误．例2(多选)(2019·浙江嘉丽3月联考)某同学用某一金属为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图3甲所示．测得该金属的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.则()图3A．图甲中电极A为光电管的阳极B．探究遏止电压U c与入射光频率ν关系时，电源的左侧是正极C．该金属的截止频率νc为5.15×1014 HzD．该金属的逸出功为3.41×10－19 eV答案AC解析电子从金属板上射出后被电场加速，知A板为阳极，故选项A正确；探究遏止电压U c与入射光频率ν关系时，应让电子减速，直至光电流为零，故电源左侧是负极，选项B错误；由E k＝hν－W0和eU c＝E k知，当U c＝0时，hνc＝W0.据题图乙知截止频率νc＝5.15×1014Hz，故选项C正确；W0＝hνc＝6.63×10－34×5.15×1014 J≈3.41×10－19 J，故D错误．变式训练2.(2020·山东等级考模拟卷·6)如图4所示，有一束单色光入射到极限频率为ν0的金属板K 上，具有最大初动能的某出射电子，沿垂直于平行板电容器极板的方向，从左侧极板上的小孔入射到两极板间的匀强电场后，到达右侧极板时速度刚好为零.已知电容器的电容为C ，带电荷量为Q ，极板间距为d ，普朗克常量为h ，电子电荷量的绝对值为e ，不计电子的重力.关于电容器右侧极板的带电情况和入射光的频率ν，以下判断正确的是( )图4A.带正电，ν0＋Qe ChB.带正电，ν0＋QeChdC.带负电，ν0＋QeChD.带负电，ν0＋QeChd答案 C解析 以最大初动能入射至电容器的电子经板间电场到达右侧极板时速度刚好为零，说明电场力做负功，电场强度方向向右，右侧极板带负电，且－eU ＝0－E k0，由电容器电压与电荷量的关系知U ＝QC ，由最大初动能与单色光入射频率的关系知E k0＝hν－hν0，代入化简可得ν＝ν0＋Qe Ch.3．(2019·浙江宁波市 “十校联考”)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意图如图5.用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应．换用同样频率为ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在K 、A 之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是下列的(其中W 0为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电荷量)( )图5A ．U ＝hνe －W 0eB ．U ＝2hνe －W 0eC ．U ＝2hν－W 0D ．U ＝5hν2e －W 0e答案 B解析 发生光电效应时有E k ＝nhν－W 0(n ＝2,3,4…)，在K 、A 间逐渐增大U ，当光电流为零时，由－eU ＝0－E k 得U ＝nhνe －W 0e(n ＝2,3,4…)，故B 项正确．考点氢原子模型与原子结构1.玻尔理论的基本内容(1)能级假设：氢原子E n ＝E 1n2(n 为量子数)．(2)跃迁假设：吸收或释放的能量hν＝E m －E n (m >n )． (3)轨道假设：氢原子r n ＝n 2r 1(n 为量子数)． 2．两类能级跃迁(1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子． 光子的频率ν＝ΔE h ＝E 高－E 低h.(2)受激跃迁：低能级→高能级，吸收能量．①光照(吸收光子)：光子的能量必须恰好等于能级差ΔE . ②碰撞：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E 外≥ΔE . ③大于电离能的光子被吸收，原子被电离． 3．四点技巧(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差． (2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级的绝对值．(3)一群氢原子处于量子数为n 的激发态时，可能辐射光子的种类N ＝C 2n＝n (n －1)2. (4)计算能级能量时应注意：因一般取无穷远处为零电势参考面，故各个能级的能量值均为负值．例3(2019·河南濮阳市5月模拟)He －Ne 激光器产生的波长为6.33×10－7 m 的谱线是Ne 原子从激发态能级(用E 1表示)向能量较低的激发态能级(用E 2表示)跃迁时发生的；波长为3.39×10－6 m 的谱线是Ne 原子从激发态能级E 1向能量较低的激发态能级(用E 3表示)跃迁时发生的．已知普朗克常量h 与光速c 的乘积hc ＝1.24×10－6 m·eV .由此可知Ne 的激发态能级E 2与E 3的能量差为(结果保留两位有效数字)( ) A ．1.6 eV B ．2.6 eV C ．3.6 eV D ．4.0 eV答案 A解析 由E m －E n ＝hcλ，有E 2－E 1＝hcλ1，E 3－E 1＝hcλ2，则ΔE ＝E 2－E 3＝hc λ1－hcλ2代入数值得ΔE ≈1.6 eV ，故A 项正确．变式训练4．(2019·四川宜宾市第二次诊断)玻尔首先提出能级跃迁．如图6所示为氢原子的能级图，现有大量处于n ＝3能级的氢原子向低能级跃迁．下列说法正确的是( )图6A．这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光B．氢原子由n＝3能级跃迁到n＝2能级产生的光频率最大C．氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的光波长最长D．这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV答案 A5．(2019·全国卷Ⅰ·14)氢原子能级示意图如图7所示．光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光．要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为()图7A．12.09 eV B．10.20 eVC．1.89 eV D．1.51 eV答案 A解析因为可见光光子的能量范围是1.63 eV～3.10 eV，所以处于基态的氢原子至少要被激发到n＝3能级，要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60) eV＝12.09 eV，故选项A 正确．考点核反应与核能1．核反应的四种类型2.原子核的衰变(1)衰变的实质：α衰变为211H＋210n→42He，即放出α射线；β衰变为10n→11H＋0－1e，即放出β射线，在α衰变或β衰变过程中放出γ射线．(2)衰变的快慢由原子核内部因素决定，与原子所处的物理、化学状态无关；半衰期是统计规律，对个别、少数原子无意义．3．核反应方程解答技巧(1)熟记常见基本粒子的符号——是正确书写核反应方程的基础．如质子(11H)、中子(10n)、α粒子(42He)、β粒子(0－1e)、正电子( 0+1e)、氘核(21H)、氚核(31H)等．(2)掌握核反应方程遵守的规律——是正确书写核反应方程或判断核反应方程是否正确的依据，所以要理解并会应用质量数守恒和电荷数守恒．(3)明白核反应过程是不可逆的——核反应方程只能用箭头连接并表示反应方向，不能用等号连接．4．核能的计算方法(1)根据ΔE＝Δmc2计算时，Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算时，Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．(3)根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能＝核子比结合能×核子数．例4(2019·安徽A10联盟开年考)关于核反应方程238 92U→X 90Th＋42He，其中X为Th原子核的质量数，则下列说法正确的是()A．该反应属于β衰变B. X 90Th中含有148个中子C.238 92U的平均结合能比X 90Th大D．该反应新生成的粒子X 90Th具有放射性答案 D解析该反应放出α粒子，属于α衰变，选项A错误；根据电荷数守恒可知X＝238－4＝234，则X 90Th中含有234－90＝144个中子，选项B错误；核电荷数越小的平均结合能越大，则238 92U 的平均结合能比X 90Th小，选项C错误；该反应新生成的粒子X 90Th原子序数大于83，具有放射性，选项D正确．变式训练7．(2019·天津市和平区上学期期末)天然放射现象的发现，证明了原子核具有复杂的结构．关于原子核，下列说法正确的是()A．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流B．某原子核经过一次α衰变后，核内质子数减少4个C．增大压强不能改变原子核衰变的半衰期D．α射线的贯穿作用很强，可用来进行金属探伤答案 C解析β射线是原子核内的一个中子转化为一个质子同时生成一个电子形成的，故A错误；α衰变是原子核自发放射α粒子的核衰变过程．α粒子是核电荷数为2、质量数为4的氦核．质子数等于核电荷数2，所以“核内质子数减少4个”是错误的，则B错误；原子核的半衰期有其自身决定，与原子所处的物理、化学状态和外部条件无关，故改变压强不能改变半衰期，C正确；γ射线的贯穿作用很强，可用来进行金属探伤，α射线的电离本领最强，D错误．8．(2019·湖北武汉市二月调研)据悉我国第四代先进核能系统之一的钍基熔盐堆核能系统(TMSR)研究已获重要突破．该反应堆以钍为核燃料，钍俘获一个中子后经过若干次β衰变转化成铀；铀的一种典型裂变产物是钡和氪，同时释放巨大能量．下列说法正确的是() A．钍核232 90Th有90个中子，142个质子B．铀核裂变的核反应方程为233 92U＋10n→142 56Ba＋8936Kr＋310nC．放射性元素衰变的快慢与核内部自身因素无关，由原子所处的化学状态和外部条件决定D．重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能减小答案 B解析钍核232 90Th有90个质子，142个中子，故A错误；根据反应前后质量数守恒，电荷数守恒可知，故B正确；根据半衰期的特点可知，放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，故C错误；较重的核分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核的过程中会释放一定的能量，所以核子的比结合能都会增大，故D错误．例5(2019·全国卷Ⅱ·15)太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循环，循环的结果可表示为411H→42He＋201e＋2γ，已知11H和42He的质量分别为m p＝1.007 8 u和mα＝4.002 6 u,1 u＝931 MeV/c2，c为光速．在4个11H转变成1个42He的过程中，释放的能量约为()A．8 MeV B．16 MeVC．26 MeV D．52 MeV答案 C解析因电子的质量远小于质子的质量，计算中可忽略不计．核反应质量亏损Δm＝4×1.007 8 u －4.002 6 u＝0.028 6 u，释放的能量ΔE＝0.028 6×931 MeV≈26.6 MeV，选项C正确．变式训练9．(多选)(2019·浙江绍兴市3月选考)一座核电站反应堆产生的热功率为3 400 MW，发电功率为1 100 MW.已知一个铀235核裂变时释放的能量约为200 MeV，下列说法正确的是() A．核裂变的反应方程为23592U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋210nB．核反应后总质量增加了C．核电站的发电效率约为32%D．每秒钟约有1.1×1020个铀235核发生裂变答案CD解析根据质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程应为23592U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n，由于释放核能，据ΔE＝Δmc2，总质量一定减小；发电效率η＝1 100 MW3 400 MW×100%≈32%；由Pt＝nE，每秒发生裂变的铀核n＝ 3 400×106 W×1 s≈1.1×1020个．200×106×1.6×10－19J专题突破练级保分练1．(2019·山东日照市上学期期末)用光电管进行光电效应实验中，分别用频率不同的单色光照射到同种金属上，下列说法正确的是()A．频率较小的入射光，需要经过足够长的时间照射才能发生光电效应B．入射光的频率越大，极限频率就越大C．入射光的频率越大，遏止电压就越大D．入射光的强度越大，光电子的最大初动能就越大答案 C解析只要入射光的频率低于金属的极限频率，无论时间多长，无论光的强度多大，都不会发生光电效应，故A错误；金属材料的性质决定金属的逸出功，而逸出功决定金属的极限频率，与入射光的频率无关，故B错误；根据eU c＝hν－W0可知，入射光的频率越大，遏止电压就越大，故C正确；根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0，可知光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大，与入射光的强度无关，故D错误．2.(多选)(2019·安徽皖江名校联盟摸底大联考) 利用光电效应可以把光信号转变为电信号，因此利用光电效应制作的光电器件在工农业生产、科学技术和文化生活领域内得到了广泛的应用，其中光电管就是应用最普遍的一种光电器件，把光电管接入如图1所示的电路中，闭合开关S，用波长为λ的单色光照射光电管时发生了光电效应，下列说法正确的是()图1A．照射的单色光越强，饱和光电流将越大B．若用波长更长的单色光照射光电管，则光电管中金属的逸出功越大C．若把滑片c向左滑动，电流表G的示数一定增大D．若把电源正负极反接，电流表G的示数可能为零答案AD解析发生光电效应时，保持入射光的频率不变，饱和光电流随入射光强度的增大而增大，A正确；金属的逸出功与入射光的频率(波长)无关，由金属本身决定，B错误；若把滑片c 向左滑动，当电流达到饱和电流后，电流不在随电压的增大而增大，C错误；若把电源正负极反接，则电压为遏止电压，当遏止电压与电子电荷量的乘积大于光电子的最大初动能时，光电子不能到达阳极，光电流为零，D正确．3.(多选)(2019·浙江嘉兴一中高三期末)如图2所示，是某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压U c与入射光频率ν的关系图象．则由图象可知()图2A．遏止电压与入射光的频率无关B．该金属的逸出功等于hν0C．图象的斜率表示普朗克常量hD．入射光的频率为3ν0时，产生的光电子的最大初动能为2hν0答案BD4．(2019·江西宜春市上学期期末)下列说法中不正确的是()A．光电效应表明光子有能量，康普顿效应表明光子有动量，这两者均证明了光的粒子性B．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构C．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了所有原子的光谱D．天然放射现象表明原子核有更为精细的结构答案 C解析光电效应表明光子具有能量，康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量，它们都是光的粒子性的证明，故A正确；卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故B正确；玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释所有原子光谱的实验规律，故C错误；天然放射现象表明原子核有更为精细的结构，故D正确．5．(多选)(2019·贵州部分重点中学教学质量评测)下列说法中正确的是()A．在核反应21H＋31H→42He＋10n，42He与10n的质量和一定小于21H与31H的质量和B．卫星可以在大于地球半径的任意圆轨道上运动，电子也可以在大于基态轨道半径的任意圆轨道上运动C．分别用绿光和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，逸出的光电子的最大初动能可能相等D．随着黑体温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动答案AD解析在核裂变和核聚变反应中有能量释放，对应的有质量亏损，故A正确；由玻尔理论知电子绕原子核的圆周运动轨道半径是不连续的，故B错误；对同一金属来讲逸出功是一定的，紫光光子的能量大于绿光光子的能量，由光电效应方程知用紫光照射同一金属表面，逸出的光电子的最大初动能较绿光大，故C错误；根据黑体辐射理论，黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D正确．6．(2019·贵州安顺市上学期质量监测)下列说法正确的是()A．电子在核外绕核旋转，向心力为万有引力B．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子吸收光子，能量增加C．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型D．光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大答案 C解析电子在核外绕核旋转，向心力为原子核对电子的静电引力，选项A错误；一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子释放光子，能量减小，选项B错误；根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，选项C正确；根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能随着入射光的频率增大而增大，选项D错误．7.(2020·山东等级考模拟卷·1)2019年是世界上首次实现元素人工转变100周年.1919年，卢瑟福用氦核轰击氮原子核，发现产生了另一种元素，该核反应方程可写为42He＋147N→m 8X＋1n Y.以下判断正确的是()A.m＝16，n＝1B.m＝17，n＝1C.m＝16，n＝0D.m＝17，n＝0答案 B解析由质量数和电荷数守恒可得：4＋14＝m＋1,2＋7＝8＋n，解得：m＝17，n＝1. 8．(2019·山东临沂市2月质检)氢原子的能级图如图3所示，不同色光的光子能量如下表所示．图3一群处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内只有1条，其颜色为() A．红色 B. 黄色 C. 绿色 D. 蓝—靛答案 A解析如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出10.2 eV的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV属于红色可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝－靛光；由题意，由一群处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内只有1条，则一定对应着从第三能级到低能级的跃迁，其可见光的颜色为红色，故选A.9．(多选)(2019·浙江超级全能生2月联考)如图4所示的四幅图，下列说法中正确的是()图4A．根据甲图氢原子的电子云示意图可知，电子在玻尔理论中的某一轨道上稳定运动，应该是一个概率问题B．根据乙图中原子核的比结合能示意图可知，63Li原子核中的平均核子质量比16 8O的要小C．丙图中的链式反应要能持续，裂变物质必须具有一定的体积或质量D．根据丁图中氡的衰变可知，1 g氡经过38天后还剩0.1 g答案AC10．(2019·山东菏泽市下学期第一次模拟)下列关于核力、原子核的结合能、比结合能的说法正确的是()A．维系原子核稳定的力是核力，核力就是表现为相邻核子间的相互吸引力B．核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力小C．比结合能小的原子核分解成比结合能大的原子核时会释放核能D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能答案 C解析维系原子核稳定的力是核力，核力既可以是核子间的相互吸引力，也可以是排斥力，A项错误；核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力大的多，B项错误；比结合能小的原子核分解成比结合能大的原子核时会亏损质量，释放核能，C项正确；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，D项错误．级争分练11.(2019·辽宁葫芦岛市一模)如图5所示，氢原子在不同能级间发生的a、b、c三种跃迁时，释放光子的频率分别是νa、νb、νc，下列关系式正确的是()图5A．νb＝νa＋νcB．νa＝νbνcνb＋νcC．νb＝νaνcνa＋νcD．νc＝νbνaνa＋νb答案 A解析因为E m－E n＝hν，知E b＝E a＋E c，即hνb＝hνa＋hνc，解得νb＝νa＋νc，故选A.12.(2019·湖北恩施州2月教学质量检测)利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟，可以制成氢原子钟；如图6所示为氢原子的能级图，一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁，能辐射出波长最短的电磁波的频率约为(已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s)()图6A．3.08×1014 Hz B．3.08×1015 HzC．1.93×1014 Hz D．1.93×1015 Hz答案 B解析辐射出的波长最短的电磁波为频率最高的电磁波，即为能量最大的电磁波，根据玻尔理论可知：E4－E1＝hν，解得ν＝[－0.85－(－13.6)]×1.6×10－196.63×10－34Hz≈3.08×1015 Hz，故选B.13.(多选)(2019·浙南名校联盟高三期末)如图7为普通使用的“慢中子”核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，一种典型的铀核裂变方程：235 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n，用重水做慢化剂可使快中子减速，假设中子与重水中的氘核(21H)每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前氘核是静止的，氘核的质量是中子的两倍，则下列说法正确的是()图7A ．钡核的比结合能比铀核的大B ．若碰撞前中子的动能为E 0，经过一次弹性碰撞后中子动能变成19E 0 C ．镉棒插入深一些可增大链式反应的速度D ．水泥防护层可用来屏蔽裂变产物放出的射线答案 ABD14．(2019·福建泉州市第一次质量检查)重核裂变的一个核反应方程为235 92U ＋10n →136 54Xe ＋9038Sr＋х10n ，已知235 92U 、136 54Xe 、9038Sr 的平均结合能分别为7.6 MeV 、8.4 MeV 、8.7 MeV ，则( )A ．该核反应方程中x ＝10B.235 92U 的中子数为92 C ．该核反应中质量增加D.235 92U 的平均结合能比136 54Xe 小，235 92U 比136 54Xe 更稳定 答案 A解析 根据质量数和电荷数守恒可知，x ＝10，故A 正确；235 92U 的质子数为92，质量数为235，所以中子数为143，故B 错误；该核反应是重核裂变，质量会发生亏损，故C 错误；平均结合能越大，表示原子越稳定，故D 错误．15．(多选)(2019·山东实验中学第二次模拟)核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的元素，它可破坏细胞基因，增加患癌的风险．已知钚的一种同位素239 94Pu 的半衰期为24 100年，其衰变方程为239 94Pu →X ＋42He ＋γ，则下列说法中正确的是( )A ．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，穿透能力很强B ．上述衰变方程中的X 含有143个中子。

高考热点专项练(十二) 波粒二象性原子结构和原子核热点一光电效应规律及光电效应方程的应用1．(多选)对光电效应的解释正确的是()A．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应入射光的最低频率也不同解析：按照爱因斯坦的光子说，光的能量是由光的频率决定的，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大。

但要使电子离开金属须使电子具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量，但电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子，否则即使光的频率低，只要照射时间足够长，也会发生光电效应。

电子从金属逸出时只有从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功最小。

答案：BD2．频率为ν的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E km。

改为频率为2ν的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量)()A．E km－hνB．2E kmC．E km＋hνD．E km＋2hν解析：根据爱因斯坦光电效应方程得：E km＝hν－W0，若入射光频率变为2ν，则E km′＝h·2ν－W0＝2hν－(hν－E km)＝hν＋E km，故选C。

答案： C3.如图所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。

欲使光电子从阴极逸出时的初动能增大，应该()A．改用红光照射B．改用紫光照射C．增大光电管上的加速电压D ．增大绿光的强度解析： 由爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 可知对于同种金属，光电子的初动能只跟入射光的频率有关，故欲使光电子从阴极逸出时的初动能增大，应该换用频率更高的紫光照射。

本题应选B 。

答案： B热点二 氢原子能级跃迁4．(多选)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是( )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解析： 氢原子的核外电子离原子核越远，氢原子的能量(包括动能和势能)越大。

专题16 波粒二象性、原子结构和原子核1．【2017·新课标Ⅰ卷】大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。

氘核聚变反应方程是22311120H H He n ++→。

已知21H 的质量为2.013 6 u ，32He 的质量为3.015 0 u ，10n 的质量为1.008 7u ，1 u=931 MeV/c 2。

氘核聚变反应中释放的核能约为A ．3.7 MeVB ．3.3 MeVC ．2.7 MeVD ．0.93 MeV 2．【2016·上海卷】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在 A ．电子B ．中子C ．质子D ．原子核3．【2016·上海卷】放射性元素A 经过2次α衰变和1次β 衰变后生成一新元素B ，则元素B 在元素周期表中的位置较元素A 的位置向前移动了A ．1位B ．2位C ．3位D ．4位4．【2016·北京卷】处于n =3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有 A ．1种B ．2种C ．3种D ． 4种5．【2017·天津卷】我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。

下列核反应方程中属于聚变反应的是A ．23411120H H He n +→+B ．1441717281N He O H +→+C ．427301213150He Al P n +→+ D ．235114489192056360U n Ba Kr 3n +→++6．【2017·江苏卷】原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有 ．（A ）42He 核的结合能约为14 Me V （B ）42He 核比63Li 核更稳定（C ）两个21H 核结合成42He 核时释放能量 （D ）23592U 核中核子的平均结合能比8936Kr 核中的大7．【2017·新课标Ⅲ卷】在光电效应实验中，分别用频率为νa 、νb 的单色光a 、b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a 和U b 、光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b 。

选修3-5 第十六章 波粒二象性 原子结构 原子核一、选择题 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 ．α粒子散射实验D ．氢原子光谱的发现1、C [解析]光电效应实验揭示了光具有粒子性，故A 错误；伦琴射线是原子内层电子能级跃迁产生，故B 错误；α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构．因为绝大部分α粒子不偏转，极少数α粒子发生了大角度散射．故C 正确；氢原子光谱的发现揭示了氢原子能量分布是不连续的．故D 错误．2．下列有关物理学的史实中，正确的是( )A ．伽利略认为力是维持物体运动的原因B ．奥斯特最早发现了电磁感应现象C ．爱因斯坦提出光子假设并建立了光电效应方程D ．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的2.C 解析：伽利略认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；法拉第发现了电磁感应现象，奥斯特发现了电流的磁效应；卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子具有核式结构模型。

本题答案为C 。

3．下列说法中正确的是A ．放射性元素发生一次β衰变，原子序数减少1B ．氢原子由n =3向n =1的能级跃迁时，只能辐射2种频率的光子C ．在光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光强无关，只随入射光的频率增大而增大D ．235 92U 的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可以变短3.C 解析：β衰变时，原子核放出一个电子，同时转化成新核，形如e Y X 01b 1a b a -++→，可见，原子序数增加1，选项A 错误；氢原子由n =3向n =1的能级跃迁时，能辐射n =323=C 种频率的光子，选项B 错误；根据光电效应方程E k =hν-W 0可知，选项C 正确；放射性元素的半衰期由原子核内部的本身因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，选项D 错误。

本题答案为C 。

4.下面列出的是两个核反应方程式，X 1和X 2各代表某种粒子。

高考物理专题练习 波粒二象性、原子结构和原子核一、选择题（本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求） 1．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有（ ） A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等2．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用，下列说法符合历史事实的是（ ）A ．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值B ．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核C ．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子D ．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷3．现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。

下列说法正确的（ ） A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大C ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D ．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关4．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。

强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置如图所示。

用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应。

换用同样频率ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场。

逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是下列的（其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电量）（ ）A ．h WU e eν=- B ．2h WU e e ν=-C ．U 2h W =ν-D ．5h WU 2e eν=-5．一群基态氢原子吸收某种波长的光后，可以发出三种波长的光，这三种光的波长关系为321λ>λ>λ，已知某金属的极限波长为2λ，则下列说法正确的是（ ） A ．该金属的逸出功为2h λB ．波长为3λ的光一定可以使该金属发生光电效应C ．基态氢原子吸收的光子的波长为1λD ．若用波长为4λ的光照射该金属且能发生光电效应，则发生光电效应的光电子的最大初动能为4211hc()-λλ 6．如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n 4=的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（ ） A ．电子轨道半径减小，动能增大B ．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C ．由n 4=跃迁到n =1时发出光子的频率最小D ．金属钾的逸出功为2.21 eV ，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条7．如图所示为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV ，那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是（ ）A ．用氢原子从高能级向基态跃迁时辐射的光子照射锌板一定不能产生光电效应B ．一群处于n 3=能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出无数种不同频率的光子C ．一群处于n 3=能级的氢原子向基态跃迁时，辐射的光子照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eVD ．用能量为9.3 eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态8．我国矿泉水资源十分丰富，但其中也有不少水源受到天然或人工的放射性污染。

动量、波粒二象性、原子结构和原子核检测题A组一、本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小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.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1．下列叙述中符合物理史实的是：（）A.汤姆孙发现了电子，并由此提出了原子的核式结构学说B.卢瑟福做了粒子散射实验，并据此了解了原子核的组成C.约里奥.居里夫妇用粒子轰击铝核，发现了中子和正电子D.贝克勒尔首先发现了天然放射现象，揭开了人类认识原子核结构的序幕2.下列说法正确的是：（）A.动量为零时，物体一定处于平衡状态B.动能不变，物体的动量一定不变C.物体所受合外力大小不变时，其动量大小一定要发生改变D.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动3．如图所示，箱子放在水平地面上，箱内有一质量为m的铁球以速度v向左壁碰去，来回碰几次后停下来，而箱子始终静止，则整个过程中：（）A．铁球对箱子的冲量为零B．铁球和箱子受到的冲量大小相等C．箱子对铁球的冲量为，向右D．摩擦力对箱子的冲量为，向右4.一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的左右两端。

当两人同时相向运动时：（）A．若小车不动，两人速率一定相等B．若小车向左运动，A的速率一定比B 的小C．若小车向左运动，A的动量一定比B的大D．若小车向左运动，A的动量一定比B的小5. 关于光电效应，以下说法正确的是：（）A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C.能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功D.用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的黄光照射该金属一定不发生光电效应6.欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是：（）A.用10.2 eV的光子照射B.用11 eV的光子照射C.用14 eV的光子照射D.用11 eV的光子碰撞7.关于光的波粒二象性，下列说法正确的是：（）A.一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B.光子与电子是同一种粒子，光波与机械波是同一种波C.光的波动性是由光子间的相互作用形成的D.光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，光子能量，仍表示的是波的特性8. α粒子散射实验中，使α粒子散射的原因是：（）A.α粒子与原子核外电子碰撞B.α粒子与原子核发生接触碰撞C.α粒子发生明显衍射D.α粒子与原子核的库仑斥力作用9. 根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则：（）A.电子轨道半径越小B.核外电子运动速度越小C.原子能级的能量越小D.电子的电势能越大10. 如图所示为氢原子的能级图，若用能量为12.75 eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，则：（）A.氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去B.有的氢原子能从基态跃迁到n=3的激发态上去C.氢原子最多能发射3种波长不同的光D.氢原子最多能发射6种波长不同的光11. 原子弹和氢弹的制造原理是：（）A.都是依据重核的裂变B.都是依据轻核的聚变C.原子弹是根据轻核聚变，氢弹是根据重核裂变D.原子弹是根据重核裂变，氢弹是根据轻核聚变12. 下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是：（）A.+→+XB. +→+XC.+→+2+XD. →+X二、本题共3小题，共16分，把答案填在题中的横线上.13．质量m=4kg的物体A，在与水平成30º角的推力作用下保持静止，已知F=5N，作用时间t=3s，则力F的冲量I1= N·s，地面对A的支持力的冲量I2= N·s，A受的合外力冲量I3= N·s。

高中物理学习材料唐玲收集整理专题16波粒二象性 原子结构和原子核（2012上海）1．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（）（A ）频率（B ）强度 （C ）照射时间（D ）光子数目【解析】由0E h W υ=-可知选项A 正确。

【答案】A（2012上海）3．与原子核内部变化有关的现象是（ ） （A ）电离现象（B ）光电效应现象（C ）天然放射现象 （D ）α粒子散射现象 3.【考点】本题考查原子核的变化【解析】电离现象为原子核外的电子远离原子核，原子核不变，选项A 错误。

光电效应现象同样是原子核外的电子远离原子核，原子核不变，选项B 错误。

天然放射现象是原子核发生变化，选项C 正确。

α粒子散射现象原子核不发生变化，选项D 错误。

【答案】C（2012上海）4．根据爱因斯坦的“光子说”可知（ ） （A ）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”（B ）光的波长越大，光子的能量越小 （C ）一束单色光的能量可以连续变化（D ）只有光子数很多时，光才具有粒子性 4.【考点】本题考查对爱因斯坦“光子说”的理解【解析】爱因斯坦的“光子说”与牛顿的“微粒说”本质不同，选项A 错误。

由cE hλ=可知选项B 正确。

一束单色光的能量不能是连续变化，只能是单个光子能量的整数倍，选项C 错误。

光子不但具有波动性，而且具有粒子性，选项D 错误。

【答案】B（2012上海）5．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探轧辊 放射源探测器 A A A AO N O N O N O N（A ） （B ） （C ） （D ） 测器等构成，如图所示。

该装置中探测器接收到的是（）（A ）X 射线（B ）α射线（C ）β射线 （D ）γ射线5.【考点】本题考查三种射线的性质 【解析】放射源放出α、β、γ三种射线，而这三种射线中只有γ射线能穿过钢板，选项D 正确。

波粒二象性原子结构与原子核--专题测试【满分：100分时间：90分钟】一、选择题（本题共包括12小题，每小题5分，共60分）1．(2020·广东省梅州一中高三模拟)下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是()A．卢瑟福通过分析甲图中的α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型B．乙图表明：只要有光射到金属板上，就一定有光电子射出C．丙图表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中①是β射线，②是γ射线D．丁图表示的核反应属于重核裂变，是人工无法控制的核反应2．(2020·四川宜宾第四中学高三质检)对核反应的下列说法正确的是()A．核反应方程14 7N＋42He→17 8O＋11H是属于α衰变B．发生核反应21H＋31H→42He＋10n需要吸收能量C．核反应235 92U＋10n→8936Kr＋144 56Ba＋310n是属于裂变D．发生β衰变实质是质子向中子转变3．(2020·吉林省长春市调研)下列有关近代物理的说法正确的是()A．卢瑟福的α粒子散射实验使人们认识到原子是可以再分的B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C．玻尔理论能成功解释所有原子光谱的实验规律D．天然放射现象说明了原子核内部是有结构的4．(2020·陕西汉中模拟)关于近代原子物理，下列说法正确的是()A．根据玻尔理论可知，一个氢原子从n＝4能级向低能级跃迁最多可辐射6种频率的光子B ．放射性物质的半衰期受环境温度的影响C ．α粒子散射实验揭示了原子核是可分的D ．能量为30 eV 的光子照射到某一金属表面时从金属表面逸出的电子最大初动能为15 eV ，为使该金属发生光电效应，入射光子的能量至少为15 eV5．(2020·河南郑州质检)1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为2713Al ＋42He→3015P ＋10n ，反应生成物3015P 像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e ，且伴随产生中微子v ，核反应方程为3015P→3014Si ＋01e ＋A Z v 。

专题16 波粒二象性 原子结构和原子核（选修3-5）【2015年高考命题预测】本考点由于点多面广，考题难度不是很大，属必得部分，因而要求复习过程要扫清盲点，不留死角，同时由于各部分内容体现的能力与思想不同，考点出现的几率也不同，复习时应有所侧重，侧重点要与历年考试频率联系，应与体现能力相联系，还应与科技动向联系（探月卫星、氦3，射线、红外摄象、太阳风等），更应与近代物理发展趋势联系。

对于光电效应、原子结构的认知过程以及原子核结构、核反应方程的书写等是本考点的重要知识点也是命题的重点。

考察形式多以选择题和填空题出现，多要求定性分析，少见定量计算。

因此理解知识的基础上就要求见多识广，所以在复习中要特别注意课本的重要性。

课本是知识之源，对这部分内容一定要做到熟读、精读，并且要间隔一段时间就要简要复习一遍，绝不能留任何的死角，包括课后的阅读材料、小实验、小资料、相对论简介等，因为很多的信息题都是从这里取材的。

“回归课本”“不回避陈题”是本部分的复习特点。

不仅如此，搞清某一现象产生的本质，构建知识结构体系，根据已知的知识和物理事实、条件，对物理进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来，以求触类傍通。

波粒二象性的重点在于光电效应，原子结构的重点在于波尔模型，原子核的重点则在于核反应方程的书写，备考过程中要加强训练，同时本考点还涉及很多的近代物理学史，需要我们加以总结归纳。

【2015年高考考点定位】作为选择题和填空题，本考点的涉及面广，选项可能涉及近代物理学史，波尔模型，光电效应和原子核结构，而填空题可能涉及衰变、核反应方程的书写、光电效应的极限频率和最大初动能等，既是备考的重点也是命题的热门选项。

【考点pk 】名师考点透析 考点一、波粒二象性 【名师点睛】1. 量子论：①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。

专题16 波粒二象性、原子结构和原子核1．【2017·新课标Ⅰ卷】大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。

氘核聚变反应方程是22311120H H He n ++→。

已知21H 的质量为2.013 6 u ，32He 的质量为3.0150 u ，10n 的质量为1.008 7 u ，1 u=931 MeV/c 2。

氘核聚变反应中释放的核能约为A ．3.7 MeVB ．3.3 MeVC ．2.7 MeVD ．0.93 MeV 【答案】B【解析】根据质能方程，释放的核能2mc E ∆=∆，H He n 20.0035u m m m m ∆=--=，则220.0035u 931MeV/ 3.2585MeV 3.3MeV E c c ∆=⨯⨯=≈，故B 正确，ACD 错误。

【考点定位】质能方程【名师点睛】本题考查质能方程，注意原子核的质量单位不是kg ，由质能方程求核能时要细心。

2．【2016·上海卷】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在 A ．电子B ．中子C ．质子D ．原子核【答案】D【考点定位】原子核式结构模型【方法技巧】本题需要熟悉α粒子散射实验和原子核式结构模型。

3．【2016·上海卷】放射性元素A 经过2次α衰变和1次β 衰变后生成一新元素B ，则元素B 在元素周期表中的位置较元素A 的位置向前移动了A ．1位B ．2位C ．3位D ．4位 【答案】C【考点定位】α衰变和β 衰变、衰变前后质量数和电荷数守恒【方法技巧】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β 衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量。

4．【2016·北京卷】处于n =3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有 A ．1种B ．2种C ．3种D ．4种【答案】C【解析】因为是大量处于n =3能级的氢原子，所以根据2C n 可得辐射光的频率可能有3种，故C 正确。

高考物理：波粒二象性 近代物理二轮题有答案一、选择题。

1、14C 是碳元素的一种具有放射性的同位素，其半衰期约为5 700年．在某次研究中，测得考古样品中14C 的含量大约是鲜活生命体中14C 含量的18，则样品生活的年代约是( )A ．11 400年前B ．17 100年前C ．22 800年前D ．45 600年前2、下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）A. 一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子B. 光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波C. 光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D. 光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定波动说,在光子的能量中,频率v 表示的仍是波的特性3、（多选）4、关于物质的波粒二象性，下列说法正确的是（ ）A. 光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显B. 不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性C. 光电效应现象揭示了光的粒子性D. 实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性5、（多选）在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大动能E k 与入射光的频率ν的关系如图所示，由实验图线可求出（ ）A ．该金属的极限频率和极限波长B ．普朗克常量C ．该金属的逸出功D ．单位时间逸出的光电子数 6、如图甲所示，密闭在钢瓶中的理想气体，从分子动理论的角度分析，该气体在温度分别为T 1、T 2时的分子速率分布图象；如图乙，研究黑体辐射的实验规图律，上面图象对应温度为T 3，下面的图象对应的温度为T 4，则A ．12T T ，34T T >B ．12T T <，34T T >C ．12T T ，34T T <D ．12T T <，34T T <7、关于对黑体的认识,下列说法正确的是( )A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体8、有两个质量为m 的均处于基态的氢原子A 、B ，A 静止，B 以速度v 0与它发生碰撞。