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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I-35（1）).【物理—選修3-5】（15分） （5分）在某次光電效應實驗中，得到的遏制電壓Uc與入射光的頻率的關系如圖所示，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】光電效應；愛因斯坦光電效應方程；動能和動能定理 【解析】根據(jù)動能定理有:meve2 = eUc , 和 愛因斯坦光電效應方程：meve2 = h- W0 可得： 遏制電壓Uc = - ,結合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II-35】35..[物理選修3-5]（15分） （1）（5分）實物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是 。（填正確答案標號，選對1個給2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分0分） A.電子束通過雙縫實驗后可以形成干涉圖樣 B. β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡 C.人們利慢中子衍射來研究晶體的結構 D.人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構 E.光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關 【答案】ACD 考點：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發(fā)生衰變放出的部分粒子的經跡，氣泡室中磁感應強度方向垂直紙面向里。以下判斷可能正確的是 A.a、b為粒子的經跡 B. a、b為粒子的經跡 C. c、d為粒子的經跡 D. c、d為粒子的經跡 【答案】D 考點：本題考查放射線的性質、帶電粒子在磁場中的運動。 【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，其體內與的比例不變；生命活動結束后，的比例持續(xù)減少?，F(xiàn)通過測量得知，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。下列說法正確的是_____。（雙選，填正確答案標號） 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^程中放出β射線 d. 增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速的衰變 【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，則可知經過的時間為一個半衰期，即該古木的年代距今約為5700年，選項a正確；、、具有相同的質子數(shù)，由于質量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，選項b錯誤；根據(jù)核反應方程可知，衰變?yōu)榈倪^程中放出電子，即發(fā)出β射線，選項c正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項d錯誤；故選ac. 考點：半衰期；核反應方程. 【xx廣東-18】18.科學家使用核反應獲取氚，再利用氘和氚核反應獲得能量，核反應方程分別為： X + Y + + 4.9MeV和 + + X + 17.6MeV，下列表述正確的有 A.X是中子 B.Y的質子數(shù)是3，中子數(shù)是6 C.兩個核反應都沒有質量虧損 D.氘和氚的核反應是核聚變反應 【答案】AD 【考點】核反應方程；結合能、質量虧損；聚變反應 【解析】本題中考查了原子物理的基礎知識。題目中有原子物理的兩個核反應方程，根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒規(guī)律，由第二個核反應方程得到X為中子()，選項A正確；再由第一個方程得到Y質子數(shù)為3，質量數(shù)為6，則中子數(shù) = 質量數(shù) – 質子數(shù) = 3 ，選項B錯誤；兩個核反應都產生了能量，根據(jù)愛因斯坦質能方程可知一定有質量虧損，選項C錯誤；氘和氚的核反應是核聚變反應，選項D正確。 【xx北京-14】．下列核反應方程中，屬于α衰變的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【難度】★ 【考點】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 粒子的過程。 可以很容易的選出 B 正確；A 選項為人工轉變方程；C 選項為輕核聚變；D 選項 為β 衰變 【xx北京-17】． 實驗觀察到，靜止在勻強磁場中 A 點的原子核發(fā)生β衰變，衰變產生的新核與電子恰在紙面內做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖。則（ ） A.軌跡 1 是電子的，磁場方向垂直紙面向外 B.軌跡 2 是電子的，磁場方向垂直紙面向外 C.軌跡 1 是新核的，磁場方向垂直紙面向里 D.軌跡 2 是新核的，磁場方向垂直紙面向里 【答案】D 【難度】★★ 【考點】β衰變，動量守恒，帶電粒子在磁場中的圓周運動 【解析】由動量守恒可知，原子核靜止在磁場中，發(fā)生β衰變后的新核與電子的動量大小相等，方向相反。由 ，得，粒子運動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動軌跡，M、N、P、Q是軌跡上的四點，在散射過程中可以認為重金屬原子核靜止不動。圖中所標出的α粒子在各點處的加速度方向正確的是 A．M點 B．N點 C．P點 D．Q點 【答案】C 考點：考查庫侖定律和牛頓第二定律。 【xx江蘇-12】 C．【選修3-5】（12分） （1）波粒二象性時微觀世界的基本特征，以下說法正確的有_______ A．光電效應現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B．熱中子束射到晶體上產生衍射圖樣說明中子具有波動性 C．黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋 D．動能相等的質子和電子，它們的德布羅意波也相等 （2）核電站利用原子核鏈式反應放出的巨大能量進行發(fā)電，是常用的核燃料。受一個中子轟擊后裂變成和兩部分，并產生_____個中子。要使鏈式反應發(fā)生，裂變物質的體積要_________（選填“大于”或者“小于”）它的臨界體積。 （3）取質子的質量，中子的質量，粒子的質量，光速，請計算粒子的結合能，（計算結果保留兩位有效數(shù)字） （1）【解析】光電效應說明光的粒子性，所以A正確；熱中子在晶體上產生衍射圖樣，即運動的實物粒子具有波的特性，即說明中子具有波動性，所以B正確；黑體輻射的實驗規(guī)律說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錯誤；根據(jù)的德布羅意波長公式，，又質子的質量大于電子的質量，所以動能相等的質子和電子，質子的德布羅意波較短，所以D錯誤。 （2）由質量數(shù)和電荷數(shù)守可知：，可見產生了3個中子，鏈式反應的一個條件是鈾燃料的體積必須大于或等于臨界體積。 （3）根據(jù)愛因斯坦質能方程，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，從能級開始，共有，，，，，，，，，，10種不同頻率的光子 【xx海南-17】（2）運動的原子核放出粒子后變成靜止的原子核Y。已知X、Y和粒子的質量分別是M、和，真空中的光速為c，粒子的速度遠小于光速。求反應后與反應前的總動能之差以及粒子的動能。 【答案】， 【解析】反應后由于存在質量虧損，所以反應前后總動能之差等于質量虧損而釋放出的能量， 故根據(jù)愛因斯坦質能方程可得 ① 反應過程中三個粒子組成的系統(tǒng)動量守恒，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構的實驗是 A．光電效應實驗 B．倫琴射線的發(fā)現(xiàn) C．粒子散射實驗 D．氫原子光譜的發(fā)現(xiàn) 【答案】C 【解析】光電效應實驗說明光具有粒子性；倫琴射線的發(fā)現(xiàn)說明原子核內也有結構；氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)說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。 粒子散射實驗揭示原子具有核式結構。選項C正確。 【考點】氫原子光譜；光電效應；原子的核式結構 【xx天津-1】1.物理學重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實觀察的基礎上，下列說法正確的是 A .天然放射現(xiàn)象說明原子核內部是有結構的 B .電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有核式結構 C .a粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的 D .密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的 【答案】A