2023届二轮复习 专题十一 原子结构和波粒二象性 专项练（含解析）

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2023届二轮复习 专题十一 原子结构和波粒二象性 专项练（含解析）1.下列有关原子核反应的方程，说法正确的是(   )A.查德威克发现中子的方程为B.卢瑟福通过α粒子轰击氨原子核的实验发现了质子的方程为C.某β衰变的方程是D.约里奥-居里夫妇发现人工放射性同位素的方程是2.近代物理和相应技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明的进步。关于近代物理知识，下列说法正确的是(   )A.光电效应发生的条件是入射光的波长大于金属的极限波长B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关C.汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构D.德国物理学家普朗克提出了光的量子说，并成功地解释了光电效应现象3.下列说法正确的是(   )A.原子核半径的数量级是B.用α粒子轰击铍核（），铍核转变为碳核（），同时放出β粒子C.核反应堆中镉棒的作用是减小中子的能量，使快中子变为慢中子D.卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型4.我国的火星探测车用放射性材料作为燃料.中的元素是，已知发生衰变的核反应方程为的半衰期为87.7年.下列说法正确的是(   )A.衰变过程一定释放能量B.方程中是C.100个原子核经过87.7年后还有50个未衰变D.放出的射线是高速氦核流，它的贯穿能力很强5.硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核吸收慢中子，转变成锂核和α粒子，释放出γ光子.已知核反应过程中质量亏损为，释放的γ光子的能量为，普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法正确的是(   )A.核反应方程为B.核反应过程中亏损的质量会转化为能量C.核反应中释放出的核能为D.释放的γ光子在真空中的动量6.如图所示为玻尔理论的氢原子能级图，当一群处于激发态能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光中有两种频率的光能使某种金属发生光电效应，以下说法中正确的是(   )A.这群氢原子由能级向低能级跃迁时能发出6种不同频率的光B.这种金属的逸出功一定小于10.2 eVC.用发出的波长最短的光照射该金属时产生光电子的最大初动能一定大于3.4 eVD.由能级跃迁到能级时产生的光一定能够使该金属发生光电效应7.氢原子能级示意如图.现有大量氢原子处于能级上，下列说法正确的是(   )
 A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B.从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射的光子频率低C.从能级跃迁到能级需吸收0.66 eV的能量D.能级的氢原子电离至少需要吸收13.6 eV的能量8.在通往量子理论的道路上，许多物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是(   )A.爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象B.德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念C.玻尔把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念D.普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性9.关于光电效应和物质的波粒二象性，下列说法正确的是(   )A.电子束穿过铝箔后的衍射实验证实了物质波的假设是正确的B.光电效应说明光具有波动性，康普顿效应说明光具有粒子性C.在光电效应实验中，增大入射光的强度，饱和光电流不变D.光的波动性是因为光子之间有相互作用，彼此相互带动10.下列说法正确的是(   )A.运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大，物质波的波长越长B.根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越短能量越大C.玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性D.一个处于基态的氢原子吸收光子跃迁到激发态后，最多辐射出三种频率的光子11.关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是(   )A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性12.波粒二象性是微观世界粒子的基本特征，以下说法正确的有(   )A.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有粒子性B.光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C.粒子的动量越小，其波动性越容易观察D.初速度均为0的质子和电子经过相同的电压加速后，它们的德布罗意波长也相等


答案以及解析1.答案：BD解析：查德威克发现中子的方程为，A错误；卢瑟福通过α粒子轰击氮原子核的实验发现了质子，其反应方程为，B正确；该β衰变的方程是，C错误；约里奥-居里夫妇发现人工放射性同位素的方程是，D正确。2.答案：B解析：本题考查近代物理常识.光电效应的发生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，由可知，入射光的波长小于金属的极限波长，A错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，温度越高波长短的部分辐射强度越大，B正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构，C错误；德国物理学家普朗克提出了量子说，爱因斯坦解释了光电效应现象，D错误.3.答案：D解析：原子核半径的数量级是，A错误；根据质量数守恒和核电荷数守恒可知，用α粒子轰击铍核生成碳核（）的核反应放出的是中子，不是β粒子，B错误；核反应堆中的镉棒通过吸收慢中子来控制反应速度，C错误；卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，D正确。4.答案：A解析：衰变过程有质量亏损，则一定释放能量，A正确；根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知，方程中的质量数为4，电荷数为2，则X是，B错误；半衰期是统计规律，对少数原子核衰变不适用，C错误；放出的射线是高速氦核流，它的电离能力强，但是贯穿能力很弱，D错误.5.答案：D解析：核反应方程应为，A错误；核反应过程中亏损的质量不会转化为能量，B错误；由质能方程可知，核反应中放出的核能为，C错误；根据，可得，D正确.6.答案：B解析：一群氢原子由能级向低能级跃迁时，可辐射出3种不同频率的光，光子的能量分别为12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV，结合题意，根据光电效应方程可知，这种金属的逸出功一定小于10.2 eV，故A错误，B正确；用波长最短（即光子能量为12.09 eV）的光照射该金属时，其最大初动能大于，故C错误；由题意可知只有两种频率的光能使该金属发生光电效应，由能级跃迁到能级时产生的光，不能使该金属发生光电效应，故D错误.7.答案：C解析：大量氢原子处于能级上，由可知这些原子跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子，A错误；由氢原子能级示意图可知，氢原子从能级跃迁到能级辐射出的光子能量比从能级跃迁到能级辐射出的光子能量大，由可知，从能级跃迁到能级辐射的光子频率高，B错误；由氢原子能级示意图可知，氢原子从能级跃迁到能级，需要吸收的能量为,C正确；能级的氢原子电离至少需要吸收的能量为,D错误.8.答案：A解析：爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象，A正确；玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，B错误；普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，C错误；德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，D错误。 9.答案：A解析：电子是实物粒子，电子束穿过铝箔后的衍射实验，证实运动着的实物粒子具有波动性，A正确；光电效应中增大入射光的强度，逸出光电子的数目增多，饱和光电流增大，光电效应实验和康普顿效应都说明光具有粒子性，BC错误；在光的双缝干涉实验中，减小光照强度，让光子通过双缝后，一个接一个地到达光屏，经过足够长时间仍然发现相同的干涉图样，这表现出光的波动性，并不是由光子之间的相互作用引起的，D错误。10.答案：B解析：本题考查物质波、光子说、波粒二象性、氢原子的能级跃迁。根据德布罗意理论，运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大，动量越大，物质波的波长越短，A错误；根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越短能量越大，B正确；1924年，德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，如电子、质子等，提出实物粒子也具有波动性，C错误；一群处于基态的氢原子吸收光子跃迁到激发态后，最多辐射出三种频率的光子，而一个处于基态的氢原子吸收光子跃迁到激发态后，最多辐射出两种频率的光子，D错误。11.答案：C解析：本题考查原子结构理论以及粒子的波粒二象性的基本内容。卢瑟福的核式结构模型解释了α粒子散射实验现象，A项错误；玻尔的原子理论只解释了氢原子光谱分立特征，对于稍微复杂一点的原子（如氦原子），玻尔的原子理论就无法解释它的光谱现象，这说明玻尔理论还没有完全揭示微观粒子的运动规律，B项错误；电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性，D项错误。12.答案：C解析：衍射和干涉是波特有的现象，热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，故A错误；光的波粒二象性是光的内在属性，即使是单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关，故B错误；根据，可知粒子动量越小，则波长越大，波动性越显著，故C正确；经相同电压加速，则有，解得，则动量，根据，得，由于质子和电子的质量不同，故经过相同的电压加速后，它们的德布罗意波长不相等，故D错误。