6波粒二象性原子结构和原子核-三年高考(201-2017)物理试题分项版解析含解析

1、学必求其心得，业必贵于专精三年（20152017)高考物理试题分项版剖析1【2017新课标卷】大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反响释放的能量用来发电。氘核聚变反响方程是12H12H23He10n。已知12H的质量为2。0136u,23He的质量为10n2。3.0150u,的质量为1。0087u，1u=931MeV/c氘核聚变反响中释放的核能约为A3.7MeVB3.3MeVC2.7MeVD0。93MeV【答案】B【剖析】m2mHmHe依照质能方程，释放的核能mn0.0035u,则Emc2，E0.0035u931MeV/c2c23.2585MeV3.3MeV,故B正确,ACD错误.【考点定位

2、】质能方程【名师点睛】本题观察质能方程，注意原子核的质量单位不是kg，由质能方程求核能时要仔细。2【2016上海卷】卢瑟福经过对粒子散射实验结果的剖析,提出了原子内部存在A电子B中子C质子原子核【答案】D学必求其心得，业必贵于专精【考点定位】原子核式构造模型【方法技巧】本题需要熟悉粒子散射实验和原子核式构造模型。3【2016上海卷】放射性元素A经过2次衰变和1次衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的地点较元素A的地点向前搬动了A1位B2位C3位D4位【答案】C【考点定位】衰变和衰变、衰变前后质量数和电荷数守恒【方法技巧】衰变前后质量数和电荷数守恒，依照发生一次衰变电荷数减少2,发生一次

3、衰变电荷数增加1能够计算出放射性元素电荷数的变化量.4【2016北京卷】处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频次有A1种B2种C3种D4种【答案】C【剖析】由于是大量处于n=3能级的氢原子，因此依照学必求其心得，业必贵于专精C2n可得辐射光的频次可能有3种,故C正确。【考点定位】观察了氢原子跃迁【方法技巧】解决本题的重点知道能级间跃迁辐射或吸取光子的能量等于两能级间的能级差，知道数学组合公式C2n的应用，其他需要注意题中给的是“大量氢原子仍是一个氢原子。5【2017天津卷】我国自主研发制造的国际热核聚变核心零件在国际上争先经过声威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重要贡献。

4、以下核反响方程中属于聚变反响的是A21H31H24He01nB147N24He178O11HC24He2713Al1530P01nD23592U01n14456Ba3689Kr301n【答案】A【剖析】21H31H42He01n是一个氘核与一个氚核联合成一个氦核，同时放出一其中子,属于聚变反响，故A正确；147N42He178O11H是卢瑟福发现质子的核反响，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；42He2713Al3015P01n是小居里夫妇用粒子轰击铝片晌发现了放射性磷（磷30），属于人工核反响，学必求其心得，业

5、必贵于专精故C错误；23592U10n14456Ba8936Kr301n是一种典型的铀核裂变,属于裂变反响，故D错误.【考点定位】核反响的种类【名师点睛】本题的重点是知道核反响的分类，差异衰变和核反响.6【2017江苏卷】原子核的比联合能曲线以以下图,依照该曲线，以下判断中正确的有A）42He核的联合能约为14MeVB）42He核比63Li核更牢固C）两个21H核联合成42He核时释放能量(D)23592U核中核子的平均联合能比3689Kr核中的大【答案】BC【考点定位】比联合能联合能【名师点睛】本题主假如要理解比联合能的含义，知道联合能与比联合能的划分与关系以及在核反响过程中由比联合能小的反

6、响生成比联合能大的要释放能量7【2017新课标卷】在光电效应实验中，分别用频学必求其心得，业必贵于专精率为a、b的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的阻挡电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。以下说法正确的选项是A若ab，则必然有UaUbB若ab,则必然有EkaEkbC若UaUb，则必然有EkahbEkb【答案】BC【剖析】由爱因斯坦光电效应方程EkmhW,又由动能定理有EkmeU，当ab时，EkaEkb，UaUb，A错误，B正确；若UaUb,则有EkaEkb，C正确；同种金属的逸出功不变，则WhEkm不变，D错误.【考点定位】光电效应【名师点睛】本

7、题主要观察光电效应。发生光电效应的条件是入射光的频次大于金属的极限频次，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目;光电子的最大初动能和阻挡电压由照射光的频次和金属的逸出功决定；逸出功由金属自己决定，与光的频次没关.8【2017北京卷】2017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm（1nm=109m）相邻连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用.学必求其心得，业必贵于专精一个处于极紫外波段的光子所拥有的能量能够电离一个分子，但又不会把分子打坏。据此判断，能够电离一个分子

8、的能量约为（取普朗克常量34h=6.610Js,真8空光速c=310m/s）A1021JB1018JC1015JD1012J【答案】B【考点定位】光子的能量、电离【名师点睛】依照题意可知光子的能量足以电离一个分子，因此该光子的能量应比该分子的电离能大，同时又不能够把分子打坏，因此两者能量拥有同样的数目级，不能够大太多。9【2017新课标卷】一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为23892U23490Th42He。以下说法正确的选项是A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核

9、的质量【答案】B【剖析】依照动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与学必求其心得，业必贵于专精2粒子的动量等大反向，选项B正确；依照Ek2pm可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，选项A错误；铀核的半衰期等于一多半量的铀核衰变需要的时间,而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，选项C错误；由于该反响放出能量,由质能方程可知，衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量,选项D错误；应选B。【考点定位】半衰期;动量守恒定律；质能方程【名师点睛】本题观察了原子核的反冲问题以及对半衰期的理解；对于有能量放出的核反响，质量数守恒，但2是质量不守恒；知道动量和动能的关系Ek2pm。1

10、0【2016上海卷】研究放射性元素射线性质的实验装置以以下图。两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连结，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。则Aa为电源正极，抵达A板的为射线Ba为电源正极，抵达A板的为射线Ca为电源负极，抵达A板的为射线Da为电源负极,抵达A板的为射线学必求其心得，业必贵于专精【答案】B【考点定位】带电粒子在匀强电场中的偏转、射线和射线的实质【方法技巧】经过类平抛运动计算粒子在竖直方向的位移关系式,依照公式剖析该位移与比荷的关系，再联合图示进行比较判断。11【2016江苏卷】贝克勒尔在120年前第一发现了天然放射现象,此刻原子核的放射性在众多领域中有着宽泛应用以

11、部下于放射性衰变的是A146C147N10eB23592U+01n13953I9539Y201nC21H+13H24He+01nD24He+2713Al1530P+01n【答案】A【剖析】A为衰变方程，B为重核裂变,C轻核聚变，D原子核的人工变换,因此A正确【考点定位】核反响方程【方法技巧】划分几种常有的核反响方程。12【2016天津卷】物理学家经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。以下说学必求其心得，业必贵于专精法切合事实的是赫兹经过一系列实验，证了然麦克斯韦对于光的电磁理论B查德威克用粒子轰击147N获得反冲核178O，发现了中子C贝克勒尔发现的天然放射性现象,

12、说明原子核有复杂构造D卢瑟福经过对阴极射线的研究,提出了原子核式构造模型【答案】AC【考点定位】物理学史【名师点睛】本题是对近代物理学史的观察；都是课本上波及的物理学家的名字及其伟大贡献，只需多看书、多积累即可很简单得分；对物理学史的观察向来都是考试的热点问题，必定要熟练掌握。13【2016海南卷】以下说法正确的选项是爱因斯坦在光的粒子性的基础上，成立了光电效应方程B康普顿效应表示光子只拥有能量，不拥有动量C玻尔的原子理论成功地讲解了氢原子光谱的实验规学必求其心得，业必贵于专精律D卢瑟福依照粒子散射实验提出了原子的核式构造模型E德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长【答案】ACD【

13、剖析】爱因斯坦提出了光子假说，成立了光电效应方程，应选项A正确；康普顿效应表示光不只拥有能量，还拥有动量，应选项B错误；玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律,应选项C正确；卢瑟福依照粒子散射实验提出了原子核式构造模型，应选项D正确;微观粒子的德布罗意波长为hp，其中p为微观粒子的动量,故动量越大,则对应的波长就越短,选项E错误.【考点定位】光电效应、康普顿效应、波尔的原子理论、核式构造模型、德布罗意波【名师点睛】本题观察了光电效应、康普顿效应、波尔的原子理论、核式构造模型、德布罗意波等基础知识点，难度不大，重点要熟悉教材。14【2016全国新课标卷】现用某一光电管进行光电效应实验，当

14、用某一频次的光入射时，有光电流产生。以下说法正确的选项是A保持入射光的频次不变，入射光的光强变大,饱和光电流变大学必求其心得，业必贵于专精B入射光的频次变高，饱和光电流变大C入射光的频次变高,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次，始终有光电流产生E阻挡电压的大小与入射光的频次有关，与入射光的光强没关【答案】ACE【考点定位】光电效应【名师点睛】本题主要观察光电效应。发生光电效应的条件是入射光的频次大于金属的极限频次,光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目;本题波及的光电效应知识很多，好多结论都是识记的，注意掌握现象的实质，明确此间的联系与差异；平时积累物理知识。

15、15【2016全国新课标卷】一静止的铝原子核1327Al俘获一速度为1.0107m/s的质子p后，变成处于激发态的硅原子核1428Si*,以下说法正确的选项是A核反响方程为p1327Al1428Si*学必求其心得，业必贵于专精B核反响方程过程中系统动量守恒C核反响过程中系统能量不守恒D核反响前后核子数相等,因此生成物的质量等于反响物的质量之和E硅原子核速度的数目级为105m/s，方向与质子初速度方向一致【答案】ABE【剖析】依照质量数和电荷数守恒可得核反响方程p1327Al1428Si*，A正确;过程中释放的核力远远大于外力,故系统动量守恒，B正确;核反响过程中系统能量守恒，C错误；由于反响过

16、程中,要释放大量的能量，即陪伴着质量损失，因此生成物的质量小于反响物的质量之和，D错误;由动量守恒可知,mv28mv,解得v1.0107m/s,故数目级28约为105m/s，故E正确。【考点定位】观察了动量守恒、能量守恒、核反响方程【方法技巧】由质量数、电荷数守恒可知核反响方程；由动量守恒可知硅原子核速度的数目级及速度方向，本大题包含了35原子物理的内容，难度不大，但从题目来看观察范围很广，要求能全面掌握。16【2015上海10】用很弱的光做单缝衍射实验，改学必求其心得，业必贵于专精变曝光时间，在胶片上出现的图像以以下图，该实验表示A光的实质是波B光的实质是粒子C光的能量在胶片上散布不平均D光

17、抵达胶片上不同样地点的概率同样【答案】C【考点定位】波粒二象性【名师点睛】本题观察光的波粒二象性,意在观察考生对教材内容的掌握情况。只需能简要运用教材有关知识点剖析一些现象就行,属于简单题.17【2015天津1】物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论老是成立在对事实观察的基础上，以下说法正确的选项是A天然放射现象说明原子核内部是有构造的B电子的发现令人认识到原子拥有核式构造C粒子散射实验的重要发现是电荷时量子化的密立根油滴实验表示核外电子的轨道是不连续的【答案】A学必求其心得，业必贵于专精考点：近代物理学史【名师点睛】物理学史和物理科学研究方法是高考试卷的必考内容，熟记物理学的重要发现以及相应的科学

18、家,还有就是在重要规律、定律发现过程中物理学家们所用到的科学研究方法是正确解答这类试题的重点,在识记上能够采用分板块如力、电磁、原子物理等方式进行强化记忆。同时，认识定律、规律发现时的历史背景也有助于记忆。18【2015江苏12C(1）】波粒二象性时微观世界的基本特点,以下说法正确的有_。A光电效应现象揭露了光的粒子性B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子拥有颠簸性C黑体辐射的实验规律可用光的颠簸性讲解D动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波也相等【答案】AB【剖析】光电效应说明光的粒子性，因此A正确；热中子在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子拥有波的特点，即说明中子拥有颠簸性,因此B正确

19、;黑体辐射的实验规律说明电磁辐射拥有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，因此黑体辐射用光的粒子性讲解,即C学必求其心得，业必贵于专精错误；依照的德布罗意波长公式hp，p22mEk,又质子的质量大于电子的质量，因此动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波较短，因此D错误.【考点】光的效应、黑体辐射、物质波【方法技巧】本题主假如识记，光电效应黑体辐射以及物质波等，理解光的波粒二象性。19【2015北京14】以下核反响方程中,属于衰变的是(）A147N24He178O11HB23892U23490Th24HeC12H13H24He10nD23490Th23491Pa10e【答案】B【剖析】A选项

20、是人工核转变,用人工方法24He核轰击147N产生质子；选项A错误。B、衰变是原子核自觉放射粒子的核反响，选项B正确；C、两个轻核联合成中核的反响为轻核聚变反响,选项C错误；D为衰变.应选B。【考点定位】四类核反响方程的特点。【规律总结】衰变规律：ZAXZA42Y24He，ZAXZA1Y10e；人工核转变（三大发现）：147N24He178O11H，49Be24He126C01n,1327Al24He1530P01n；轻核聚变：12H13H24He10n；重核裂变：23592U01n14156Ba3692Kr301n。20【2015广东18】科学家使用核反响获得氚,再利用氘和氚核反响获得能量，

21、核反响方程分别为：XY24He31H4.9MeV和21H13H24HeX17.6MeV,以下表学必求其心得，业必贵于专精述正确的有AX是中子BY的质子数是3，中子数是6C两个核反响都没有质量损失D氘和氚的核反响是核聚变反响【答案】AD【考点定位】对爱因斯坦质能方程、核聚变反响见解的理解，及核反响方程中质量数、电荷数守恒的应用。21【2015上海1】X射线A不是电磁波B拥有反射和折射的特点C只幸亏介质中流传D不能够发生干预和衍射【答案】B【剖析】X射线是波长极短的电磁波，故A错误；X射线是波长极短的电磁波，电磁波拥有反射与折射的特性，B正确；X射线能够在真空中流传，故C错误;X射线是波长极短的电

22、磁波，能发生干预和衍射作用，故D错误。【考点定位】电磁波谱学必求其心得，业必贵于专精【名师点睛】本题观察电磁波谱中X射线的有关知识，比较简单，意在观察考生对物理基础知识的掌握情况。电磁波谱中有无线电波、红外线、可见波、紫外线、X射线等，它们都和可见光同样属于电磁波，拥有波的特性,即拥有反射、折射、干预和衍射等特点，电磁波的流传不需要介质，即能在真空中流传，这一点不同样于机械波.22【2015上海5】铀核能够发生衰变和裂变,铀核的A衰变和裂变都能自觉发生B衰变和裂变都不能够自觉发生C衰变能自觉发生而裂变不能够自觉发生衰变不能够自觉发生而裂变能自觉发生【答案】C【考点定位】衰变；裂变【名师点睛】本

23、题观察衰变和裂变的差异，意在观察考生对教材内容的掌握情况，特别是重要物理见解或现象的差异与联系。求解本题,知道衰变和裂变的差异，前者是天然的,是自觉发生的，后者实质上仍是一种人工实现的，不能够自觉发生；衰变和裂变是两种不同样的核反响过程。23【2015上海6】23290Th经过一系列衰变和衰变后变成82208Pb，则82208Pb比90232Th少学必求其心得，业必贵于专精A16其中子，8个质子B8其中子，个质子C24其中子，8个质子D8其中子，个质子【答案】A【剖析】20882Pb比23290Pb质子数少（90-82）=8个,核子数少(232-208）=24个，因此中子数少（24-8)=16

24、个,故A正确；B、C、D错误。【考点定位】核反响方程【名师点睛】本题观察衰变过程依照的规律和原子核的构造及书写方式，意在观察考生的识记能力和简单的分析推理能力。求解本题的重点在于，知道在核反响方程过程中，电荷数和质量数守恒，知道质子和中子统称核子。24【2015上海7】在粒子散射实验中，电子对粒子运动的影响能够忽略，这是由于与粒子对照，电子A电量太小B速度太小C体积太小D质量太小【答案】D【剖析】在粒子散射实验中，由于电子的质量太小,电子的质量只有粒子的73001，它对粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响,完好能够忽略。故正确，A、B、C错误。【考点定位】粒子散射实验学必求其心得，业

25、必贵于专精【名师点睛】本题观察粒子散射实验，波及电子的特点,意在观察考生的识记能力。卢瑟福粒子散射实验，说明原子是核式构造的。25【2015上海11】某光源发出的光由不同样波长的光组成，不同样波长的光的强度以以下图，表中给出了一些资料的极限波长，用该光源发出的光照射表中资料A仅钠能产生光电子B仅钠、铜能产生光电子C仅铜、铂能产生光电子D都能产生光电子【答案】D【考点定位】光电效应【名师点睛】本题观察爱因斯坦光电效应方程，重点是观察发生光电效应的条件：光的频次大于截止频次，光的波长小于极限波长。依照爱因斯坦光电效应方程，还能够够计算逸出功,光电子逸出时的最大动能，甚至还能够够联合图象进行一些剖析

26、判断和简单计算.学必求其心得，业必贵于专精26【2015福建30(1)】以下有关原子构造和原子核的认识，其中正确的选项是。A射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要根源是太阳中发生的重核裂变D21083Bi的半衰期是5天,100克21083Bi经过10天后还剩下50克【答案】B【剖析】射线是光子流,因此A错误;氢原子辐射光子后，从高轨道跃迁到低轨道，其绕核运动的电子速度增大,动能增大，故B正确；太阳辐射能量的主要根源是太阳中发生的轻核聚变，因此C错误；半衰期是大量的统计规律,少许原子核不适应，因此D错误。【考点】原子构造和原子核【方法技巧】本题主要

27、观察原子构造与原子核，掌握三种射线的实质，理解跃迁理论、半衰期等见解27【2015山东39（1）】14C发生放射性衰变成14N，半衰期约为5700年。已知植物存活此间,其体内14C与12C的比率不变；生命活动结束后,14C的比率连续减少。现经过测量得悉，某古木样品中14C的比率正好是现代植物所制样品的二分之一。以下说法正确的选项是_。（双选,填正确答案标号）a该古木的年月距今约为5700年b12C、13C、14C拥有同样的中子数学必求其心得，业必贵于专精c14C衰变成14N的过程中放出射线d增加样品测量环境的压强将加快14C的衰变【答案】ac【考点定位】半衰期；核反响方程。【规律总结】掌握半衰

28、期的见解及影响半衰期的因素，记着同位素的特点及衰变的实质.28【2015全国新课标35（1）】实物粒子和光都具有波粒二象性,以下事实中突出表现颠簸性的是A电子束经过双缝实验后能够形成干预图样B射线在云室中穿过会留下清楚的径迹C人们利慢中子衍射来研究晶体的构造人们利用电子显微镜观察物质的微观构造E光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频次有关,与入射光的强度没关【答案】ACD【剖析】电子束经过双缝实验后能够形成干预图样,能够说明电子是一种波，故A正确；射线在云室中穿过会留下清楚的径迹，能够说明射线是一种粒子，故B错误;人们利慢中子衍射来研究晶体的构造，中子衍射说明中子是一种波,故C正确；人

29、们利用电子显微镜观察物质学必求其心得，业必贵于专精的微观构造，利用了电子的干预现象，说明电子是一种波,故D正确；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频次有关，与入射光的强度没关,说明光是一种粒子，故E错误。【考点定位】波粒二象性；光电效应【方法技巧】本题主假如波粒二象性的理解，干预和衍射是波特有的现象，而光电效应是粒子性的典型表现。最好能记着有关结论。二、非选择题29【2017江苏卷】质子（11H）和粒子（42H)被加快到同样动能时，质子的动量（选填“大于”、“小于或“等于”）粒子的动量，质子和粒子的德布罗意波波长之比为【答案】小于2：1【考点定位】物质波【名师点睛】观察公式,动量与动

30、能的关系以及物质的波的波长和公式，较简单30【2016全国新课标卷】（5分)在以下描绘的核过程的方程中，属于衰变的是_，属于衰变的是_,属于裂变的是_，属于聚变的是_.（填正确答案标号）学必求其心得，业必贵于专精A146C147N10eB3215P1632S10eC23892U23490Th24HeD147N24He178O11HE23592U01n14054Xe3894Sr201nF31H12H24He01n【答案】CABEF【剖析】衰变的反响物只有一个，生成物有42He或01e；重核裂变的反响物一般是重核和中子，生成较轻的核；氢核聚变是轻核合成为较重的核.【考点定位】核反响方程、核反响种类

31、【名师点睛】本题观察核反响的基本种类；要知道核反应分为四种：衰变、重核裂变、轻核聚变和人工核转变；记着各样种类方程的特点即可解决本题.31【2016江苏卷】已知光速为c，普朗克常数为h，则频次为的光子的动量为用该频次的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为h2h【答案】cc【剖析】依照光子的动量公式phh，取入射的方向为c正方向，则光子动量的变化量为p-pp-2ch【考点定位】光的粒子性，光子的动量【方法技巧】光子的动量的公式以及动量的矢量性。32【2015江苏12C（2）】核电站利用原子核链式反响放出的巨大能量进行发电，23592U是常用的核燃料。23

32、592U受学必求其心得，业必贵于专精一其中子轰击后裂变成14456Ba和3689Kr两部分,并产生_个中子。要使链式反响发生，裂变物质的体积要_(选填“大于或许“小于”）它的临界体积.【答案】3大于【剖析】由质量数和电荷数守可知：23592U01n14456Ba3689Kr301n,可见产生了3其中子，链式反响的一个条件是铀燃料的体积必定大于或等于临界体积。【考点】核反响、重核裂变【方法技巧】本题主假如核反响方程,能依照质量数、电荷数守恒写出核反响方程，知道发生链式反响的条件33【2015海南17(1）】氢原子基态的能量为E113.6eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的全部光子中，频次最大的光子能量为0.96E1,频次最小的光子的能量为eV（储藏2位有效数字），这些光子可拥有种不同样的频次.【答案】0.31eV，10【考点定位】氢原子跃迁【方法技巧】解决本题的重点知道能级间跃迁知足的规律,能级差越大，辐射的光子能量越大,光子频次越大，波长越小。学必求其心得，业必贵于