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2019-2020年高考物理真題分類匯編 原子物理（含解析） (xx新課標(biāo)I-35（1）).【物理—選修3-5】（15分） （5分）在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏制電壓Uc與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則普朗克常量可表示為 ，所用材料的逸出功可表示為 。 【答案】 ek (2分) -eb (3分) 【考點(diǎn)】光電效應(yīng)；愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程；動(dòng)能和動(dòng)能定理 【解析】根據(jù)動(dòng)能定理有:meve2 = eUc , 和 愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：meve2 = h- W0 可得： 遏制電壓Uc = - ,結(jié)合UC-圖，斜率即k = , 截距為b = , 可得：普朗克常量h = ek ,所用材料的逸出功W0 = -eb . 【xx新課標(biāo)II-35】35..[物理選修3-5]（15分） （1）（5分）實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是 。（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分） A.電子束通過(guò)雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣 B. β射線在云室中穿過(guò)會(huì)留下清晰的徑跡 C.人們利慢中子衍射來(lái)研究晶體的結(jié)構(gòu) D.人們利用電子顯微鏡觀測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) E.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān) 【答案】ACD 考點(diǎn)：波粒二象性 【xx重慶-1】. 題1圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。以下判斷可能正確的是 A.a、b為粒子的經(jīng)跡 B. a、b為粒子的經(jīng)跡 C. c、d為粒子的經(jīng)跡 D. c、d為粒子的經(jīng)跡 【答案】D 考點(diǎn)：本題考查放射線的性質(zhì)、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。 【xx山東-39（1）】.【物理-物理3-5】 發(fā)生放射性衰變?yōu)?，半衰期約為5700年。已知植物存活其間，其體內(nèi)與的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)束后，的比例持續(xù)減少?，F(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知，某古木樣品中的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說(shuō)法正確的是_____。（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)） a.該古木的年代距今約為5700年 b. 、、具有相同的中子數(shù) c. 衰變?yōu)榈倪^(guò)程中放出β射線 d. 增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速的衰變 【答案】ac 【解析】 試題分析：因古木樣品中的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)半衰期，即該古木的年代距今約為5700年，選項(xiàng)a正確；、、具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)方程可知，衰變?yōu)榈倪^(guò)程中放出電子，即發(fā)出β射線，選項(xiàng)c正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；故選ac. 考點(diǎn)：半衰期；核反應(yīng)方程. 【xx廣東-18】18.科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為： X + Y + + 4.9MeV和 + + X + 17.6MeV，下列表述正確的有 A.X是中子 B.Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是6 C.兩個(gè)核反應(yīng)都沒(méi)有質(zhì)量虧損 D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng) 【答案】AD 【考點(diǎn)】核反應(yīng)方程；結(jié)合能、質(zhì)量虧損；聚變反應(yīng) 【解析】本題中考查了原子物理的基礎(chǔ)知識(shí)。題目中有原子物理的兩個(gè)核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒規(guī)律，由第二個(gè)核反應(yīng)方程得到X為中子()，選項(xiàng)A正確；再由第一個(gè)方程得到Y(jié)質(zhì)子數(shù)為3，質(zhì)量數(shù)為6，則中子數(shù) = 質(zhì)量數(shù) – 質(zhì)子數(shù) = 3 ，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩個(gè)核反應(yīng)都產(chǎn)生了能量，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知一定有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)，選項(xiàng)D正確。 【xx北京-14】．下列核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【難度】★ 【考點(diǎn)】原子物理衰變 【解析】α 衰變是指某一原子核自發(fā)的變成另一種原子核，并放出α 粒子的過(guò)程。 可以很容易的選出 B 正確；A 選項(xiàng)為人工轉(zhuǎn)變方程；C 選項(xiàng)為輕核聚變；D 選項(xiàng) 為β 衰變 【xx北京-17】． 實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 A 點(diǎn)的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖。則（ ） A.軌跡 1 是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 B.軌跡 2 是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 C.軌跡 1 是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 D.軌跡 2 是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 【答案】D 【難度】★★ 【考點(diǎn)】β衰變，動(dòng)量守恒，帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng) 【解析】由動(dòng)量守恒可知，原子核靜止在磁場(chǎng)中，發(fā)生β衰變后的新核與電子的動(dòng)量大小相等，方向相反。由 ，得，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑與電荷量成反比。新核帶電量大于電子，因此 R 較小，知軌跡 2 為新核軌跡，由左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。 【xx安徽-14】．圖示是α粒子（氦原子核）被重金屬原子核散射的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N、P、Q是軌跡上的四點(diǎn)，在散射過(guò)程中可以認(rèn)為重金屬原子核靜止不動(dòng)。圖中所標(biāo)出的α粒子在各點(diǎn)處的加速度方向正確的是 A．M點(diǎn) B．N點(diǎn) C．P點(diǎn) D．Q點(diǎn) 【答案】C 考點(diǎn)：考查庫(kù)侖定律和牛頓第二定律。 【xx江蘇-12】 C．【選修3-5】（12分） （1）波粒二象性時(shí)微觀世界的基本特征，以下說(shuō)法正確的有_______ A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說(shuō)明中子具有波動(dòng)性 C．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋 D．動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波也相等 （2）核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電，是常用的核燃料。受一個(gè)中子轟擊后裂變成和兩部分，并產(chǎn)生_____個(gè)中子。要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要_________（選填“大于”或者“小于”）它的臨界體積。 （3）取質(zhì)子的質(zhì)量，中子的質(zhì)量，粒子的質(zhì)量，光速，請(qǐng)計(jì)算粒子的結(jié)合能，（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） （1）【解析】光電效應(yīng)說(shuō)明光的粒子性，所以A正確；熱中子在晶體上產(chǎn)生衍射圖樣，即運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子具有波的特性，即說(shuō)明中子具有波動(dòng)性，所以B正確；黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律說(shuō)明電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續(xù)的、一份一份的，所以黑體輻射用光的粒子性解釋，即C錯(cuò)誤；根據(jù)的德布羅意波長(zhǎng)公式，，又質(zhì)子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量，所以動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意波較短，所以D錯(cuò)誤。 （2）由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守可知：，可見(jiàn)產(chǎn)生了3個(gè)中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一個(gè)條件是鈾燃料的體積必須大于或等于臨界體積。 （3）根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，可求： 【xx海南-17】17.模塊3-5試題（12分） （1）氫原子基態(tài)的能量為。大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)。由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為0.96，頻率最小的光子的能量為 eV（保留2位有效數(shù)字），這些光子可具有 種不同的頻率。 【答案】，10 【解析】 頻率最小的光子是從躍遷，即頻率最小的光子的能量為 頻率最大的光子能量為0.96，即，解得 即，從能級(jí)開始，共有，，，，，，，，，，10種不同頻率的光子 【xx海南-17】（2）運(yùn)動(dòng)的原子核放出粒子后變成靜止的原子核Y。已知X、Y和粒子的質(zhì)量分別是M、和，真空中的光速為c，粒子的速度遠(yuǎn)小于光速。求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動(dòng)能之差以及粒子的動(dòng)能。 【答案】， 【解析】反應(yīng)后由于存在質(zhì)量虧損，所以反應(yīng)前后總動(dòng)能之差等于質(zhì)量虧損而釋放出的能量， 故根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可得 ① 反應(yīng)過(guò)程中三個(gè)粒子組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有，② 聯(lián)立①②可得 【xx天津-1】1．下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是 A．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) B．倫琴射線的發(fā)現(xiàn) C．粒子散射實(shí)驗(yàn) D．氫原子光譜的發(fā)現(xiàn) 【答案】C 【解析】光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明光具有粒子性；倫琴射線的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子核內(nèi)也有結(jié)構(gòu)；氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子中的電子軌道量子化和定態(tài)，不同元素的原子具有不同的特征譜線。 粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)。選項(xiàng)C正確。 【考點(diǎn)】氫原子光譜；光電效應(yīng)；原子的核式結(jié)構(gòu) 【xx天津-1】1.物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對(duì)事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上，下列說(shuō)法正確的是 A .天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的 B .電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu) C .a粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的 D .密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的 【答案】A