2023版高考物理一轮复习第十二章波粒二象性原子结构原子核阶段素养提升课练习含解析.doc

波粒二象性 原子结构 原子核 阶段素养提升课
命题热点
考点与题型
(1)光电效应规律。
(2)氢原子能级图及原子跃迁。
(3)原子核的衰变、半衰期。
(4)核反响类型与核反响方程。
(1)选择题:光电效应规律、氢原子能级图及原子跃迁、原子核的衰变、半衰期、核反响类型与核反响方程、结合能与比结合能。
(2)计算题:核反响与动量守恒综合问题。
角度一　原子核的衰变问题 
【典例1】(2023·全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为UThHe,以下说法正确的选项是 (　　)
A. 衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
【素养解读】
核心素养
素养角度
具体表现
科学探究
问题
α衰变的实质是什么?
科学
思维
模型建构
衰变模型
科学推理
衰变过程动量守恒
科学论证
衰变后质量有亏损
【解析】选B。根据动量守恒定律可知衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小,B正确;根据Ek=可知衰变后钍核的动能小于α粒子的动能,A错误;半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间,C项错误;衰变后质量亏损,因此α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量,D项错误。
【补偿训练】
原子核经常处于不稳定状态,经过外界干扰或自身衰变而变成新的物质,但符合一定的规律。以下说法正确的选项是 (　　)
A.U经过屡次α、β衰变形成稳定的Pb的过程中,有4个中子转变成质子
B.天然放射现象说明原子核也有复杂结构,元素衰变速度与外界的温度和压力有关
C.核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射,其核反响方程式为CsBa+X,可以判断X为电子
DHHHen是α衰变反响
【解析】选C。根据质量数和电荷数守恒知:238-206=4×8,发生8次α衰变;92=82+2×8-6,发生6次β衰变,β衰变的实质即为中子转化为质子同时释放电子,所以有6个中子转变成质子,故A错误;天然放射现象说明原子核内部是有结构的,元素衰变速度与外界的温度和压力无关,故B错误;根据电荷数守恒、质量数守恒知,X的电荷数为55-56=-1,质量数为137-137=0,可知X为电子,故C正确H+HHen属于核聚变,并不是α衰变反响,故D错误。
角度二　光电效应规律问题 
【典例2】(多项选择)(2023·全国卷Ⅰ)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。以下说法正确的选项是 (　　)
A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大
B.入射光的频率变高,饱和光电流变大
C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大
D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生
E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关
【素养解读】
核心素养
素养角度
具体表现
科学探究
问题
光电流的产生与入射光的频率有何关系?
科学
思维
模型建构
光电效应规律模型
科学推理
入射光的光强变大,饱和光电流变大
科学论证
遏止电压的大小与入射光的频率有关
【解析】选A、C、E。保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,单位时间内光电子变多,饱和光电流变大,A对;据爱因斯坦光电效应方程m=hν-W0可知,入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大,饱和光电流不变,B错、C对;当hν<W0时没有光电流产生,D错;由m=eU遏可知遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关,E对。应选A、C、E。
【补偿训练】
为研究光电效应现象,现将锌板和铜针分别接在高压直流电源两端,锌板和铜针间产生如下图的电场。用弧光灯照射锌板,电流表指针发生偏转,以下说法正确的选项是 (　　)
A.铜针应接电源负极,锌板应接电源正极
B.假设换用波长更短的光照射锌板,电流表指针可能不偏转
C.假设增加弧光灯的光照强度,那么电流表指针偏转角度增大
D.光电子从位置a运动至位置b的过程,电势能增加
【解析】选C。依据电场线由正极出发终止于负极,由题目图中电场线方向可知,铜针应接电源的正极,故A错误;假设换用波长更短的光照射锌板,即频率更高的光,根据光电效应方程Ekm=hν-W0得,光电子的最大初动能与入射光的频率有关。当入射光的频率越高,或波长越短,光电子的最大初动能越大,那么电流表指针一定偏转,故B错误;假设增加弧光灯的光照强度,即光子数目更多,那么电流表指针偏转角度会增大,故C正确;光电子从位置a运动至位置b的过程,其电场力做正功,那么其电势能减小,故D错误。