1、章末滚动验收(十二)(时间：40分钟)一、单项选择题1下列四幅图的有关说法中正确的是()(1)(2)(3)(4)A图(1)中的粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成B图(2)中若改用绿光照射，验电器金属指针一定不会张开C图(3)是氢原子能级图，一群氢原子处于n4的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子D图(4)中原子核C、B结合成A时会有质量亏损，要释放能量C本题考查粒子散射，光电效应，氢原子能级、结合能等。粒子散射实验说明了原子具有核式结构，故A错误；用紫光照射金属板时能产生光电效应，改用绿光照射，若仍能达到金属的截止频率，金属板也会产生光电效应，验电器金属指针会张开，故B错误；一群氢原子
2、处于n4的激发态，最多能辐射6种不同频率的光子，故C正确；原子核C、B结合成A时，核子平均质量增大，原子核总质量增大，要吸收能量，故D错误。2下列叙述中不正确的是()A衰变方程PuXHe，X原子核含有124个中子B同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率呈线性关系C一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量剩下一半D按照玻尔理论，氢原子核外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，原子的能量增大了C本题考查衰变方程遵循的规律、光电效应的规律、半衰期及玻尔的原子理论。由核反应方程电荷数守恒和质量数恒可知A正确；由EkhW0可知同种金属产生光电效
3、应时光电子的最大初动能与照射光的频率呈线性关系，故B正确；一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它剩下的总质量大于原来的一半，衰变的生成物也有质量，故C错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，库仑力做负功，电子动能减小，由于跃迁时吸收了能量，原子的总能量增大，故D正确；本题选不正确的选项，故选C。3已知钙和钾的截止频率分别为7.731014 Hz和5.441014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是()A钙的逸出功大于钾的逸出功B钙逸出的光电子的最大初动能大于钾逸出的光电子的最大初动能C比较它们表面逸出的具有最大初动能的
4、光电子，钾逸出的光电子波长较长D比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量A本题考查光电效应方程的应用。由爱因斯坦光电效应方程知，逸出功W0h0，因为钙的截止频率大于钾的截止频率，故钙的逸出功大于钾的逸出功，选项A正确；由EkhW0知，钙逸出的光电子的最大初动能小于钾逸出的光电子的最大初动能，选项B错误；由和p22mEk知，钾逸出的光电子的波长较短，选项C错误；由p22mEk知钾逸出的光电子具有较大的动量，选项D错误。4一静止的铀核放出一个粒子后衰变成钍核，衰变方程为UThHe。下列说法正确的是()A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量
5、大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量B本题考查衰变与力学的结合。根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向，选项B正确；根据Ek可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，选项A错误；铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不相等，选项C错误；由于该反应放出能量，由质能方程可知有质量亏损，则衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误。514C衰变为14N，半衰期约为5 700年。已知植物存活期间，其体内14 C与12 C的比例不变；生命活动结束后，
6、14 C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中14 C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是()A增加样品测量环境的温度能改变14C的衰变速度B12C、13C、14C具有相同的中子数C14C衰变为14N的过程中放出的电子为原子核外的电子D该古木的年代距今约为5 700年D本题考查对同位素、半衰期的理解。半衰期只与原子核的内部结构有关，与温度无关，选项A错误；12C、13C、14C具有相同的质子数，中子数不同，选项B错误；14C衰变为14N的过程中，原子核中的中子转化为一个质子和一个电子从而释放出电子，选项C错误；由mm0知，该古木的年代距今约为5 700年，选项D正确。
7、6.如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是()A处于基态的氢原子吸收10.5 eV的光子后能跃迁至n2能级B大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光C若用从n3能级跃迁到n2能级辐射出的光照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n4能级跃迁到n3能级辐射出的光照射该金属时一定能发生光电效应D用n4能级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41 eVD本题考查氢原子能级跃迁。处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后能跃迁至n2能级，故A错误；大量处于n4能级的氢原子最多可以辐射出C6种频率的光，故B错误；从n
8、3能级跃迁到n2能级辐射出的光的能量值大于从n4能级跃迁到n3能级辐射出的光的能量值，用从n3能级跃迁到n2能级辐射出的光照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n4能级跃迁到n3能级辐射出的光照射该金属时一定不能发生光电效应，故C错误；处于n4能级的氢原子跃迁到n1能级辐射出的光的能量为EE4E112.75 eV，根据光电效应方程，照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为EkEW06.41 eV，故D正确。7.研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压(K极比A极电势高)，光电子从阴极K发射后将向阳极A做
9、减速运动，光电流由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出，当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压Uc。若改变入射光的频率，遏止电压也会改变，在下列关于遏止电压Uc与入射光频率的关系图象中正确的是()ABCDC本题考查遏止电压与入射光频率的关系图象。由光电效应方程知eUcEkmhW0，所以Uc，图象C正确。8.如图所示，一半径为L的导体圆环位于纸面内，O点为圆心。环内两个圆心角为90且关于O点中心对称的扇形区域内，分布有匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O点转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触，在圆心O和圆环间连有电阻R，不计圆环和导体
10、杆的电阻，当杆OM以恒定角速度逆时针转动时，理想电流表A的示数为()A B C DA当导体杆OM在无磁场区域转动时，没有感应电动势，故没有电流；当导体杆OM在其中一个有磁场的区域转动时，导体杆OM切割磁感线产生的感应电动势为EBL2，感应电流为I1；当导体杆OM在另一个有磁场的区域转动时，产生的感应电流为I2，方向与感应电流I1的方向相反。故导体杆OM旋转一周产生的电流的变化情况如图所示。设电流的有效值为I有效，则IRT2RT，解得I有效，选项A正确。9如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV的金属铯，下
11、列说法正确的是()A这群氢原子最多能发出6种不同频率的光，其中从n4能级跃迁到n3能级所发出的光波长最长B这群氢原子发出的光子均能使金属铯发生光电效应C金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75 eVD金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.19 eVA本题考查氢原子能级与光电效应的内容。大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁可以辐射C6种频率的光子，从n4能级跃迁到n3能级辐射的光子能量最小，频率最低，波长最长，A正确；从n4能级跃迁到n3能级和从n3能级跃迁到n2能级辐射的两种频率的光子能量均小于金属铯的逸出功，不能使金属铯发生光电效应，B错误；从n4能级跃迁到n1能级辐射出的
12、光子能量最大，EhE4E112.75 eV，该光子照射到金属铯表面时逸出的光电子的初动能最大，为EkmhW010.85 eV，C、D均错误。10(2020成都七中阶段性测试)真空中一个静止的镭原子核Ra经一次衰变后变成一个新核Rn，衰变方程为RaRnHe，下列说法正确的是()A衰变后Rn核的动量与粒子的动量相同B衰变后Rn核的质量与粒子的质量之和等于衰变前镭核Ra的质量C若镭元素的半衰期为，则经过时间，8个Ra核中有4个已经发生了衰变D若镭元素的半衰期为，则经过时间2，2 kg的Ra核中有1.5 kg发生了衰变D衰变前，镭原子核Ra的动量为零，根据动量守恒定律可知，衰变后Rn与粒子的动量大小相
13、等，方向相反，所以二者动量不同，故选项A错误；镭核衰变的过程中，存在质量亏损，导致衰变后Rn核的质量与粒子的质量之和小于衰变前镭核Ra的质量，故选项B错误；少量放射性元素的衰变是一个随机事件，对于8个放射性元素，无法准确预测其衰变的个数，故选项C错误；2 kg的Ra核衰变，符合统计规律，则经过2的时间，有1.5 kg发生衰变，故选项D正确。二、多项选择题111885年，巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线H、H、H、H做了分析，发现这些谱线的波长均满足公式R(m3,4,5)，式中R为里德伯常量。已知H、H、H、H分别是氢原子从量子数为3、4、5、6的能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线。
14、玻尔理论能够很好地解释巴耳末公式。已知氢原子的能级公式为Em(n1,2,3)，E113.6 eV，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是()A里德伯常量B里德伯常量R的单位为mC辐射H时，氢原子电势能的减少量等于电子动能的增加量D若H、H都能使同一金属发生光电效应，用H照射时逸出的光电子的最大初动能要大些AD本题考查对玻尔理论的理解。由hh|E1|可得，A项正确；从巴耳末公式可以得出里德伯常量R的单位为m1，B项错误；H是氢原子从量子数为4的能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线，电场力对电子做正功，电子的动能增加，氢原子的电势能减少，原子的能量减少，所以氢原子电势能的减
15、少量大于电子动能的增加量，C项错误；由题意可知，H比H的频率高，辐射出的光子能量大，由EkhW0知D项正确。12.如图所示，半径为R的圆内有方向与xOy平面平行的匀强电场，在坐标原点O固定了一个U核放射源，发生衰变后生成了Th核。现假定粒子以相同的速率v向各个方向射出，圆形边界上的各处均有粒子到达，其中到达P点的粒子速度恰好为零，OP与x轴的夹角为45。只考虑匀强电场对粒子的作用力，不计其他作用力，已知质子的质量为m、电荷量为e，则下列说法正确的是()AU核的衰变方程是UThHeB电场强度的大小为CA、O两点间的电势差为D到达C点的粒子的电势能比到达B点的粒子的电势能大AC本题考查原子物理与电
16、场的结合。 U核的衰变方程是UThHe，选项A正确；由题意可知，到达P点的粒子速度恰好为零，说明匀强电场的方向为平行于OP斜向左下方，则粒子从O到P，根据动能定理可知E2eR04mv2，则E，选项B错误；根据场强与电势差的关系可知UAOERcos 45，选项C正确；由于匀强电场的电场线沿PO方向，根据题图可知BC与PO垂直，可知BC为一条等势线，则到达C点的粒子的电势能与到达B点的粒子的电势能相等，选项D错误。三、非选择题13某匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B0.05 T，磁场区域足够大。磁场中某点有一个Ra核处于静止状态，某时刻该Ra核沿平行纸面的方向放出一个粒子后衰变成Rn核。(1
17、)写出上述衰变方程；(2)若衰变后，质量较小的粒子在磁场中做半径为r10 m的匀速圆周运动，已知1 u1.61027 kg，e1.61019 C。求Rn核做圆周运动的动能大小。(结果保留两位有效数字)解析本题考查原子物理与磁场、动力学的结合。(1)根据质量数与电荷数守恒，可得衰变方程为RaRnHe。(2)衰变过程中释放的粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径r10 m，由2evB，解得粒子的速度v，衰变过程中系统动量守恒，Rn、He的质量分别为222 u、4 u，由动量守恒定律得222 uv4 uv，解得Rn的速度为v，故Rn的动能为Ek222 uv2，代入数据解得Ek3.61014 J。答案(1)RaRnHe(2)3.61014 J
