原子和原子核-高考物理一轮复习课件PPT

这是一份原子和原子核-高考物理一轮复习课件PPT，共29页。

1.(2019·贵州毕节市适应性监测(三))物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上.下列说法正确的是A.贝可勒尔发现天然放射现象，其中β射线来自原子最外层的电子B.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的C.卢瑟福的α粒子散射实验发现了电荷量子化D.汤姆孙发现电子使人们认识到原子内部是有结构的
解析　贝可勒尔发现天然放射现象，其中β射线来自原子核内的中子转化为质子和电子中的电子，而不是原子核外的电子，A错误；玻尔的氢原子模型说明原子核外的电子的轨道是不连续的，B错误；密立根油滴实验首次发现了电荷量子化，C错误；电子的发现让人们认识到原子内部是有结构的，D正确.
2.(2020·云南大姚县一中一模)随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是A.卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B.天然放射现象表明原子核内部有电子C.轻核聚变反应方程有：D.氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和从n＝2能级跃迁到n＝1能级，前者跃 迁辐射出的光子波长比后者的长
解析　卢瑟福的α粒子散射实验说明原子具有核式结构模型，没有涉及原子核内部结构，A错误；天然放射现象只说明原子核内部有复杂结构，原子核内部没有电子，衰变产生的电子，是原子核内部的中子转变为质子和电子，电子释放出来，B错误；轻核聚变方程电荷数守恒、质量数守恒，C正确；氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和从n＝2能级跃迁到n＝1能级，前者辐射的光子能量大，即光子的频率大，则前者辐射的光子波长比后者短，D错误.
3.(多选)(2019·吉林“五地六校”合作体联考)下列说法正确的是A.一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应，如果增加光照的强度， 则有可能发生光电效应B.β射线的本质是电子流，所以β衰变是核外的一个电子脱离原子而形成的C.由玻尔理论可知一群处于n＝3能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射3种 频率的光子D.两个轻核结合成质量较大的核，该原子核的比结合能增加
解析　能否发生光电效应与光的强度无关，则一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应，如果增加光照的强度，则也不能发生光电效应，选项A错误；β射线的本质是电子流，β衰变是核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误；由玻尔理论可知一群处于n＝3能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射 ＝3种频率的光子，选项C正确；两个轻核结合成质量较大的核时，放出核能，比结合能增加，故D正确.
4.(2019·湖北“荆、荆、襄、宜四地七校联盟”期末)一个氢原子从n＝2的能级跃迁到n＝3的能级，该氢原子A.吸收光子，能量增加 B.放出光子，能量减少C.放出光子，能量增加 D.吸收光子，能量减少
解析　一个氢原子在一个定态具有的能量是电子做圆周运动的动能和势能之和，能量为En＝ (n＝1,2,3…)，E1＝－13.6 eV，可知量子数越大，能量越高，故氢原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，能量增加，故选A.
5.(2019·山东烟台市上学期期末)下列说法中正确的是A.一群处于n＝3激发态的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出三 种不同波长的光子，其中从n＝3能级跃迁到n＝1能级所发出的光子波长最长B.α粒子散射实验验证了卢瑟福原子核式结构模型的正确性C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变小D.发生光电效应时，入射光越强，光子能量就越大，光电子的最大初动能就 越大
解析　氢原子从n＝3的能级向较低能级跃迁的过程中向外辐射出三种不同波长的光子，根据：E＝Em－En＝hν＝ 可知，从n＝3能级跃迁到n＝1能级所发出的光子的能量值最大，波长最短，故A错误；α粒子散射实验中，α粒子发生偏转是α粒子与原子内带正电的部分相互排斥的结果，少数α粒子发生较大偏转这一实验事实否定了汤姆孙的枣糕模型，引发了卢瑟福提出核式结构模型，故B正确；放射性元素的半衰期只与核内部的自身因素有关，与原子所处的化学状态和温度、压力等外部因素无关，故C错误；光子的能量值与光的强度无关，与光的频率有关，根据光电效应方程：Ek＝hν－W0，可知发生光电效应时，光电子的最大初动能也与光的强度无关，故D错误.
6.(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1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)×1014 Hz ×1015 ×1014 Hz ×1015 Hz
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，
7.(2019·山东日照市3月模拟)氢原子能级图如图2，一群氢原子处于n＝4能级上.当氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级时，辐射光的波长为1 884 nm，下列判断正确的是A.氢原子向低能级跃迁时，最多产生4种谱线B.从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向 外放出能量C.氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，辐射 光的波长大于1 884 nmD.用从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射的光照射 W逸＝6.34 eV的铂，能发生光电效应
解析　根据 ＝6知，一群处于n＝4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线，故A错误；由高能级向低能级跃迁，氢原子向外辐射能量，不是原子核辐射能量，故B错误；n＝3和n＝2的能级差大于n＝4和n＝3的能级差，则从n＝3能级跃迁到n＝2能级比从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的电磁波的频率大，波长短，即辐射光的波长小于1 884 nm，故C错误；从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为：E＝E2－E1＝－3.4 eV－(－13.6) eV＝10.2 eV>6.34 eV，而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于金属的逸出功，故可以发生光电效应，故D正确.
8.(2019·广东湛江市第二次模拟)据国家科技部2017年3月6日报道，迄今为止，科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子.按玻尔氢原子理论，氢原子的能级图如图3所示，下列判断正确的是A.氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子B.—个处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多 可能发出6条光谱线C.用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢 原子，可观测到多种不同频率的光子D.氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，氢原子的电势能减小，电子 的动能增大
氢原子发生能级跃迁吸收或放出的光子能量等于两能级的能量差：－13.6 eV＋13.06 eV＝－0.54 eV，可知氢原子跃迁到第5能级，根据 ＝10知，氢原子辐射的不同波长的光子最多有10种，C正确；氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时，轨道半径增大，因电场力做负功，故氢原子电势能增大，电子的动能减小，故D错误.
解析　氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态会辐射光子，故A错误；一个氢原子处于n＝4的激发态，当它向基态跃迁时可以发出3条不同频率的光谱线，故B错误；
9.(2019·天津市南开区二模)已知氦离子(He＋)的能级图如图4所示，根据能级跃迁理论可知A.氦离子(He＋)从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级 跃迁到n＝2能级辐射出光子的频率低B.大量处在n＝3能级的氦离子(He＋)向低能级跃迁，只能 发出2种不同频率的光子C.氦离子(He＋)处于n＝1能级时，能吸收45 eV的能量跃迁到n＝2能级D.氦离子(He＋)从n＝4能级跃迁到n＝3能级，需要吸收能量
解析　氦离子的跃迁过程类似于氢原子，从高能级向低能级跃迁过程中要以光子的形式放出能量，而从低能级向高能级跃迁的过程中吸收能量，且放出(吸收)的能量满足能级的差值，即ΔE＝Em－En(m>n)，故C、D错；大量的氦离子从高能级向低能级跃迁的过程中，辐射的光子种类满足组合规律即 ，故B错.
10.(2019·广东广州市一模)2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要核反应方程为：则下列表述正确的是A.X是质子B.Y是氚核C.X与Y是同位素D.①、②两个核反应都属于裂变反应
解析　对①，根据核反应的质量数和电荷数守恒可知X是中子，故A错误；对②，根据核反应的质量数和电荷数守恒可知Y是氚核，故B正确；X是中子，Y是氚核，X与Y不是同位素，故C错误；①、②两个核反应都属于轻核聚变反应，故D错误.
11.(2020·宁夏银川市质检)国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事.据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为 方程中X表示某种粒子， 是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是
A.X粒子是B.若使 的温度降低，其半衰期会减小C.经过2T，一定质量的 占开始时的D.“核燃烧”的核反应是裂变反应
解析　根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X粒子的质量数为4，电荷数为2，为 ，选项A正确；温度变化不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；经过2T，一定质量的 占开始时的 ，选项C错误；“核燃烧”的核反应是轻核聚变反应，选项D错误.
12.(2019·四川德阳市第三次诊断)下列说法中错误的是A.若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效 应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生 光电效应B.核泄漏事故污染物 能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为 ，可以判断X为电子C.原子核发生一次β衰变，该原子外层就一定失去一个电子D.质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子， 释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2
解析　根据玻尔理论可知，氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光子的能量大于氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光子的能量，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故A正确；根据质量数守恒与电荷数守恒可知，核反应方程式 中，X的质量数为0，电荷数为：Z＝55－56＝－1，所以X为电子，故B正确；β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故C错误；根据爱因斯坦质能方程知，质子和中子结合成α粒子，核反应方程为 释放的能量是ΔE＝Δmc2＝(2m1＋2m2－m3)c2，故D正确.
13.(2019·安徽安庆市下学期第二次模拟)人类和平利用核能始于二十世纪五十年代，核能的开发和应用是解决能源问题的重要途径之一.下列关于核反应的描述或判断正确的是
14.(2019·广东深圳市第一次调研)如图5所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，静止的铀 发生α衰变，生成新原子核X，已知α粒子和新核X在纸面内做匀速圆周运动，则A.原子核X的电荷数为91，质量数为236B.α粒子做顺时针圆周运动C.α粒子和原子核X的周期之比为10∶13D.α粒子和原子核X的半径之比为45∶2
解析　根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，原子核X的电荷数为92－2＝90，质量数为238－4＝234，选项A错误；α粒子带正电，由左手定则可知，α粒子做逆时针圆周运动，选项B错误；