高考物理拉分题专项训练：专题31-原子物理（解析版）

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1、专题31原子物理对于原子物理的学习过程中我们会发现，内容比较零碎、繁杂。下面我们就几个高考经常考查的知识点做一总结、精析。玻尔的原子模型一、考点精析：（一）题型分类：本部分的主要考查原子跃迁条件、释放光子的频率种数、，核反应方程的配平，半衰期的计算（二）解题思路：1、原子跃迁条件：明确原子跃迁吸收或放出能量，其屮对于光子和原•子作用而使原子在各定态Z间跃迁时应满足hv=Em-Elt（m>n）f基态氢原子的电离能为13.6eV,只要大于或等于13.6eV的光子都能使基态的氢原子吸收而发生电离，只不过入射光子的能量越人，原子电离后产生的自由电子的动能越人。原子跃迁时

2、释放光子的频率种数：氢原子处于n=k能级向较低激发态或基态跃迁时，可能产生的光谱线条数的计算公式为：N=Cl=k（k~l）k22、在核反应方程中有两个守恒规律：质量数守恒，核电荷数守恒；确定衰•变次数和生成的未知粒子时必须遵守两规律。3、半衰期的大小由放射性元素的原子核内部的本身因素决定，跟原子所处的物理.状态（如压强、温度等）或化学状态（如单质或化合物）无关。半衰期是针对大量原子核的一种统计规律，对少量或个别特定的原f1Vm-m()—是关键。12丿t（1V子核则毫无意义。掌握半衰期的公式N=N°一*2丿二.经典考题:例题1氨原子被电离一个核外电子，形成类©结构

3、的氮离子.已知基态的氮离子能量为El-54.4eV,氮离子能级的示意图如图所示…在具有下列能量的光子屮，不能被基态氨离子吸收而发生跃迁的是（）已口0匕-3.4eVE5-6・OeVEz-13.6eVEx-54.4eVA.40.8eVB.43.2eVC.51.0eVD.54.4eV解析：根据玻尔理论可知，处于基态的离子吸收光子能壘发生跃迁满足ZE丁心.因此当其它能级和基态能量差和光子能壘相等时，该光子才能被吸收.由能级示意图可知：第2能级和基态能级差为：AE：=E；-E；=-13.6-(-54.4)=40.8eV?故A选项中光子能壘能被吸收，故A错误；没有能级之间的

4、学科网能量差和B中光子能壘相等，故E正确；第4能级和基态能级差为:AE；=E-E：=-3.4-(-54.4)=51.OeV;故C选项中光子能量能被吸收,故C错误；当光子能量大于等于基态能壘时，将被处于基态离子吸收并能使其电离，故选项D中的光子能壘能被吸收，故D错误。例2如图为盘原子能级图，现有一群处于沪3激发态的红原子，则这些原子()kE/eVCO04二二二二二二二二二二二-0.853-1.512-3.41-13.6A.发出的光子最小能量是0.66cVB.发出的光子最大能量是12.75eVC.能发出2种不同频率的光子D.由n二3跃迁到n二1时发出的光子频率最高解

5、析：由跃迁条件必卩=SK-EK(m>^可得，由“弋向沪2能级跃迁辐射的光子能量最小，最小能量为3.4-1.51eV=l.89訂・故A错误，由n=3向n=l能级跃迁辐射的光子能量最大，最大能量为13.6-1.51eV=12.09eV,辐射的光子频率最高，故B错误，D正确；一群处于沪3恿发态的氢原子，由=世二卫可得，可能辐射3种不同频率的光子.故C错误.尢2例3、在核反应方程；屉+；Nt；o+(x)的括弧中，X所代表的粒子()A.HB.HC.吳D.In解析：根据质壘数守恒，核电荷数守恒，设X的质量数:为m,电荷数为n,则有：4+14二17如，2+7=8+n,可得

6、：m=l,n=l,所以X表不质子，故A正确.例4、以下是物理学史上3个著名的核反应方程：兀+LiT2y,y+T兀+,y+?%Tz+：C.x、y和z是3种不同的粒子，其中z是()A.a粒子B.质子C.中子D.电子解析：将上述三个方程相加，整理后得T?O+：C+z，根据电荷数守恒和质壘数守恒，设z的质壘数为恥电荷数为n,则有：7+14+9=17+125,3+7+4=8+6+nJ可得，m=l?wO,所以z表不中子,故C正确。7例5、某放射性元素经过11.4天有一的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（）8A.11.4天氏7.6天C.5.7天D.3.8天解析：根据半衰期

7、公式：可得:12丿,所以有，t=3T^11.4天，T=3.8天，即半故选项D正确.例6、关于半衰期，以下说法正确的是（）A.同种放射性元素在化合物屮的半衰期比单质屮长B.升高温度可以使半衰期缩短C.氨的半衰期为3.8天，若有18个氨原子核，经过7.6天就只剩下4.5个D.氯的半衰期为3.8天，18克氯原子核，经过7.6天就只剩下4.5克氯原子核解析：元素原子核的半衰期是由元素本身决定，与元轰所处的物理和化学状态无关，故AE错误；半衰期杲对大量原子核的统计规律，对于单个或者学科网少数杲不成立的，故C错误；氮的半衰期是38天，经过/1V_7・6天即经过2个半衰期，由

8、m=叫一可知，还剩余4・