1、1专题 04 原子与原子核专题十二 原子与原子核考纲原文再现主题 内容 要求原子结构氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式原子核原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期放射性同位素核力、核反应方程结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射线的危害和防护波粒二象性光电效应爱因斯坦光电效应方程考查方向展示考向 1 有关原子物理的物理学史问题【样题 1】 （2016天津卷）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是A赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B查德威克用 粒子轰击147N获得反冲核178O，发现了中子C贝克勒尔发现的天
2、然放射性现象，说明原子核有复杂结构D卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型【答案】AC考向 2 结合经典实验考查 粒子散射实验和光电效应2【样题 2】 （2018新课标全国 卷）用波长为 300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为 1.28 10-19 J。已知普朗克常量为 6.63 10-34 Js，真空中的光速为 3.00 108 ms-1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A1 1014 Hz B8 1014 HzC2 1015 Hz D8 1015 Hz【答案】B【样题 3】 （2016上海卷）卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在A
3、电子 B中子C质子 D原子核【答案】D【解析】卢瑟福在 粒子散射实验中观察到绝大多数 粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的 粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核。故选项 D 正确。【样题 4】 用如图所示的装置演示光电效应，当用某种频率的光照射光电管时，闭合开关 S，此时电流表 A 的读数为 I，若改用更高频率的光照射光电管 A断开开关 S，则一定有电流流过电流表 AB将滑动变阻器的触头 c 向 b 端移动，光电子到达阳极时的速度必将变小C只要电源的电压足够大，将滑动变阻器的触头 c 向 a 端移动，光电管中可能没有光电子产生D只要电
4、源的电压足够大，将滑动变阻器的触头 c 向 a 端移动，电流表 A 读数可能为 0【答案】AD【解析】原来电路中，光电管两端加反向电压，此时有光电流，若改用更高频率的光照射光电管，且3断开开关 S，光电子的最大初动能增大，且无反向电压的减速，光电子一定能到达阳极，有光电流产生，A 正确；将滑动变阻器的触头 c 向 b 端移动，光电管两端的反向电压减小，光电子到达阳极的速度必将增大，B 错误；改用更高频率的光照射光电管，光电管中一定有光电子产生，C 错误；只要电源的电压足够大，将滑动变阻器的触头 c 向 a 端移动，使光电管两端的反向电压达到遏止电压，光电子就不能到达阳极，无法形成光电流，则电流
5、表 A 的读数可能为 0，D 正确。考向 3 通过能级图考查波尔理论【样题 5】 （2018天津卷）氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线 ，都是氢原子中电子从量子数 n2 的能级跃迁到 n=2 的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定A 对应的前后能级之差最小B同一介质对 的折射率最大C同一介质中 的传播速度最大D用 照射某一金属能发生光电效应，则 也一定能【答案】 A【样题 6】 氢原子的部分能级如图所示，现有大量的氢原子处于 n=4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出不同频率的光。已知可见光的光子能量在 1.62 eV 到 3.11 eV 之间。由此可推知，氢原子A从高能级向 n=
6、3 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光均为可见光C用 n=2 能级跃迁到 n=1 能级辐射出的光照射逸出功为 6.34 eV 的金属铂能发生光电效应D频率最小的光是由 n=4 能级跃迁到 n=3 能级产生的4【答案】CD考向 4 结合实际考查三种射线、衰变及半衰期【样题 7】 （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 B C D 【答案】A【解析】 是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故 A 正确； 是卢
7、瑟福发现质子的核反应，他用 粒子轰击氮原子核，产生氧的同位素氧 17 和一个质子，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故 B 错误； 是小居里夫妇用 粒子轰击铝片时发现了放射性磷（磷 30），属于人工核反应，故 C 错误； 是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故 D 错误。考向 5 结合实际考查核反应类型以及核能【样题 8】 （2018新课标全国卷）1934 年，约里奥-居里夫妇用 粒子轰击铝核 ，产生了第一个人工放射性核素 X： 。X 的原子序数和质量数分别为A15 和 28 B15 和 30 C16 和 30 D17 和 31【答案】B5【样题 9】 （2018天津卷）国家
8、大科学过程中国散裂中子源（CSNS）于 2017 年 8 月 28 日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是A 俘获一个 粒子，产生 并放出一个粒子B 俘获一个 粒子，产生 并放出一个粒子C 俘获一个质子，产生 并放出一个粒子D 俘获一个质子，产生 并放出一个粒子【答案】B【解析】根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为 、 ， ，故只有 B 选项符合题意；【样题 10】 （2017新课标全国卷）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 。已知21H的质量为 2.013 6 u，32He的质量为 3.015 0 u，1n的质量为 1.008 7 u，1 u=931 MeV/ c2。氘核聚变反应中释放的核能约为A3.7 MeV B3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeV【答案】B【解析】根据质能方程，释放的核能 2mcE， ，则，故 B 正确，ACD 错误。6
