高三物理一轮单元卷：第十三单元_原子物理_b卷 有答案

1 一轮单元训练金卷·高三·物理(B)卷 第十三单元 原子物理 注注意意事事项项： 1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码 粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑， 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿 纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、一、 (本题共本题共 14 小题，每小题小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第分，在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一项符合题题只有一项符合题 目要求，第目要求，第 914 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1关于天然放射性，下列说法不正确的是( ) A所有元素都有可能发生衰变 B放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D、 和 三种射线中， 射线的穿透能力最强 2. 用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变速率( ) A. 把该元素放在低温阴凉处 B. 把该元素密封在很厚的铅盒子里 C. 把该元素同其他的稳定元素结合成化合物 D. 上述各种方法都无法减缓放射性元素的衰变速率 3关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( ) A发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内从金属内逸出的 光电子数目增多 B光电子的最大初动能跟入射光强度成正比 C发生光电效应的反应时间一般都大于 107 s 2 D只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生 4在卢瑟福 粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看成静止不动，下列各图画出的是其中 两个 粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( ) 5. 一群氢原子由n1 的状态激发到n4 的状态，在它回到n1 的状态的过程中，有以下说法： 可能激发出能量不同的光子只有 3 种 可能发出 6 种不同频率的光子 可能发出的光子的最大能量为 12.75 eV 可能发出光子的最小能量为 0.85 eV 其中正确的说法是( ) A B C D 6由于放射性元素Np 的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的 23793 方法制造后才被发现。已知Np 经过一系列 衰变和 衰变后变成Bi，下列选项中正确的是 2379320983 ( ) ABi 的原子核比Np 的原子核少 28 个中子 2098323793 BNp 经过衰变变成Bi，衰变过程可以同时放出 粒子、 粒子和 粒子 2379320983 C衰变过程中共发生了 7 次 衰变和 4 次 衰变 DNp 的半衰期等于任一个Np 原子核发生衰变的时间 2379323793 7. 一个德布罗意波长为 1的中子和另一个德布罗意波长为 2的氘核同向正碰后结合成一个氚 核，该氚核的德布罗意波长为( ) A B C D 12 12 12 12 12 2 12 2 8不同色光的光子能量如下表所示： 色光红橙黄绿 蓝 靛 紫 光子能量范 围(eV) 1.61 2.00 2.00 2.07 2.07 2.14 2.14 2.53 2.53 2.76 2.76 3.10 氢原子部分能级的示意图如图所示。大量处于 n4 能级的氢原子，发射出的光的谱线在可见 光范围内，其颜色分别为( ) A红、蓝靛 B红、紫 C橙、绿 D蓝靛、紫 3 9. 以下关于玻尔原子理论的说法正确的是( ) A. 电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的 B. 电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射 C. 电子从量子数为 2 的能级跃迁到量子数为 3 的能级时，要辐射光子 D. 不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收 10用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关 S，用频率为 的光照射光电管时发生 了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最 大初动能 Ek与入射光频率 的关系图像，图线与横轴的 交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，b)，下列说 法中正确的是( ) A普朗克常量为 h b a B断开开关 S 后，电流表 G 的示数不为零 C仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表 G 的示数保持不变 11. 据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡。英国警方调查认为毒 杀利特维年科的是超级毒药放射性元素钋(Po)。若元素钋发生某种衰变，其半衰期是 138 21084 天，衰变方程为PoPbY，则下列说法正确的是( ) 2108420682 A该元素发生的是 衰变 BY 原子核含有 4 个核子 C 射线是衰变形成的铅核释放的 D200 g 的Po 经 276 天，已发生衰变的质量为 150 g 21084 12核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能. U nBaKraX 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，X 是某种粒子，a 是 X 粒 235921 0141569236 子的个数，用 mU、mBa、mKr分别表示92U、Ba、Kr 核的质量，mX表示 X 粒子的质量， 235141569236 c 为真空中的光速，以下说法正确的是( ) AX 为中子，a2 BX 为中子，a3 C上述核反应中放出的核能 E(mUmBamKr2mX)c2 D上述核反应中放出的核能 E(mUmBamKr3mX)c2 13. 氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知 4 基态的氦离子能量为 E154.4 eV，氦离子的能级示意图如图所示。在具有下列能量的粒子中， 能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( ) A. 54.4 eV(光子) B. 50.4 eV(光子) C. 48.4 eV(电子) D. 42.8 eV(光子) 14人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核 子数)与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确 的是( ) A由图可知，原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 时会有质量亏损，要吸收 能量 B由图可知，原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时会有质量亏损，要放出核能 C已知原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时放出的 射线能使某金属板逸出光电子，若增加 射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大 D在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度 二、二、(本题共本题共 2 小题，共小题，共 20 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必 须明确写出数值和单位须明确写出数值和单位) 15(12 分)如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K 是光电管的两个电极，已知该 光电管阴极的极限频率为 0.现将频率为 (大于 0)的光照射在阴极上，则： (1)_是阴极，阴极材料的逸出功等于_。 (2)加在 A、K 间的正向电压为 U 时，到达阴极的光电子的最大动能为 _，将 A、K 间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化 情况是_。 (3)为了阻止光电子到达阳极，在 A、K 间应加 U反_的反向电压 (4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是_。 A照射光频率不变，增加光强 B照射光强度不变，增加光的频率 C增加 A、K 电极间的电压 D减小 A、K 电极间的电压 16(14 分)在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次 衰变。 放射出的 粒子( He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为 R。以 m、q 分别表示 粒 4 2 子的质量和电荷量。 (1)放射性原子核用X 表示，新核的元素符号用 Y 表示，写出该 衰变的核反应方程。 A Z 5 (2) 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。 (3)设该衰变过程释放的核能都转化为 粒子和新核的动能，新核的质量为 M，求衰变过程的 质量亏损 m。 一轮单元训练金卷·高三·物理(B)卷 第十三单元 原子物理 答 案 一、一、 (本题共本题共 14 小题，每小题小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第分，在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一项符合题题只有一项符合题 目要求，第目要求，第 914 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1 【答案】A 2.【答案】D 3 【答案】A 4 【答案】C 5.【答案】D 6 【答案】C 【解析】Bi 的中子数为 20983126，Np 的中子数为 23793144，Bi 的原子核 209832379320983 比Np 的原子核少 18 个中子，A 错误；Np 经过一系列 衰变和 衰变后变成Bi，可以 237932379320983 同时放出 粒子和 粒子或者 粒子和 粒子，不能同时放出三种粒子，B 错误；衰变过程中发生 衰变的次数为7 次， 衰变的次数为 2×7(9383)4(次)，C 正确；半衰期是大量原 237209 4 子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，选项 D 错误。 7.【答案】A 【解析】中子的动量 p1，氘核的动量 p2，同向正碰后形成的氚核的动量 h 1 h 2 6 p3p2p1，所以氚核的德布罗意波长 3，A 正确。 h p3 12 12 8 【答案】A 【解析】计算出各种光子能量然后和表格中数据进行对比，便可解决本题。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。 9.【答案】AD 【解析】玻尔原子理论的基本假设之一就是电子运行的轨道半径是量子化的，是不连续的.假 设之二就是电子在特定轨道上绕原子核做圆周运动时，不会产生电磁辐射，只有在不同轨道间跃迁 时才会产生电磁辐射，故 A 正确，B 错误；氢原子在不同轨道上的能级表达式为 EnE1，电子 1 n2 从量子数为 2 的能级跃迁到量子数为 3 的能级时能量增大，要吸收光子，故 C 错误；由于氢原子 发射的光子的能量满足 EEnEm，即E1E1h，所以不同频率的光照射处于基态的氢原 1 n2 1 m2 子时，只有某些频率的光可以被吸收，故 D 正确。 10 【答案】AB 【解析】由 hW0Ek，变形得 EkhW0，可知图线的斜率为普朗克常量，即 h ，故 b a A 错误；断开开关 S 后，初动能大的光电子，也可能达到阳极，所以电流表 G 的示数不为零，故 B