【2019-2020】高考物理第一篇选择题拿满分必须夯实的14种热考题型专题02原子物理题型抢分卷

/19【解析】A对：两个轻核结合成质量较犬的原子核.E错：原子核的人工转变.C错：原子核的人工转变・D错：重核裂变.(2017•江苏卷，T12C(1))原子核的比结合能曲线如图所示.根据该曲线，下列判断正确的有4He核的结合能约为14MeV2;He核比6Li核更稳定C•两个尹核结合成;He核时释放能量D.23592U核中核子的平均结合能比89Kr核中的大36【答案】BC【解析】A错：4He核有4个核子，由比结合能图线可知，4He核的结合能约为28MeV.22B对：比结合能越大，原子核越稳定.C对：两个1H核结合成2He核时，核子的比结合能变大，结合时要放出能量.D错：由比结合能图线知，23592U核中核子平均结合能比89Kr核中的小.36(2017课标卷II,T15)一静止的铀核放出一个a粒子衰变成钍核，衰变方程为238U-234Th+4He.92902下列说法正确的是()衰变后钍核的动能等于a粒子的动能衰变后钍核的动量大小等于a粒子的动量大小铀核的半衰期等于其放出一个a粒子所经历的时间衰变后a粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量【答案】B【解析】衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A错，选项B对.根据半衰期的定义，可知选项C错.a衰变释放核能，有质量亏损，故选项D错.(2016课标卷III,T35(1))—静止的铝原子核1；Al俘获一速度为1.0X107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核28Si.下列说法正确的是()核反应方程为p+27Alf28Si*1314核反应过程中系统动量守恒核反应过程中系统能量不守恒核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子初速度的方向一致【答案】ABE【解析】根据质量数和电荷数守恒可得，檢反应方程为p+?班1T聃门A正确；樓反应过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，E正确,核反应过程中系统能量守恒，C错误,由于反应过程中，要释放犬量的能量，伴随着质量亏损，所以■生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误；由动量守恒可知，?m/=28fljvr,解得低3一“何血町硅原子樓速度的数量纯为何妣，方向与质子初速度的方向一致，故E正确•(2015福建卷，T30(l))下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()Y射线是高速运动的电子流氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变2io83Bi的半衰期是5天，100克2io83Bi经过10天后还剩下50克【答案】B【解析】B射线是高速电子流，而Y射线是一种电磁波，选项A错误.氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确.太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C错误.10天为两个半衰期，剩余的21083Bi为100X(2)Fg=100X(”2g=25g,选项D错误.(2015•课标卷I,T35(1))在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U与入射光的频率y的关TOC\o"1-5"\h\z系如图所示.若该直线的斜率和截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功可表示为.【答案】ek－eb【解析】光电效应中，入射光子能量hy,克服逸出功W0后多余的能量转换为电子动能，反向hWh遏止电压eU=hy-W，整理得U=-y—_e，斜率即-=k，所以普朗克常量h=ek，截距为b即c0ceeeeb=—W，所以逸出功W=—eb.00(2015江苏卷，T12C(1))波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()光电效应现象揭示了光的粒子性热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等【答案】AB【解析】光电效应说明光的粒子性，所以A正确「热中子束在晶体上产生衍射團样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以.E正确；黑1■本辐射的实殓规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以■黑体辐射用光的粒子性解释，即C错误,根据德布罗意波长公式人=§E呱又质子的质量犬于电子的质量，所以■动能相等的质子和电子,质子的德布罗意波长较短,所以.D错误■(2015•卷,T11)某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料()0100200300400X.(nm)材料钠铜铂极限波长(nm)541268196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【解析】根据爱因斯坦光电效应方程可知，只要光源的波长小于某金属的极限波长，就有光电子逸出，该光源发出的光的波长有的小于100nm,即小于钠、铜、铂三种金属的极限波长，故都能产生光电子，故D正确，A、B、C错误.(2014•海南卷，T17(1))在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应.对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是()遏止电压B.饱和光电流光电子的最大初动能D.逸出功【答案】ACD【解析】同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程母：=曲_肌知,最大初动能不同，则遏止电压不同，同一束光照射，光中的光子数目相等，所以饱和光电流是相同的.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能E与入射光频率y的关系如图所示，其中y为极限频率.从图中kc可以确定的是()逸出功与y有关B.E与入射光强度成正比k当yVy时，会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关C【答案】D【解析】由爱因斯坦光电效应方程E=hy—W和W=hy(W为金属的逸出功)可得，E=hy—k00c0khy，可见图象的斜率表示普朗克常量，D正确；只有y三y时才会发生光电效应，C错；金属的CC逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错.如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为E和E，普朗克常量为h,则下列说k1k2法正确的是()E>EB.单色光1的频率比单色光2的频率高k1k2E—E增大单色光1的强度，其遏止电压会增大D.单色光1和单色光2的频率之差为托【答案】D【解析】由于E=e|U|，E=e|U|,所以E<E，A错误；由E=hy—W可知，单色光1的

k1c1k2c2k1k2k0频率比单色光2的频率低，B错误；只增大照射光的强度，光电子的最大初动能不变，因此遏止电E—E压不变，C错误；E=hy—W，E=hy—W，得y—y=f蛉，D正确.k110k22012h三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长AA>AB>AC，贝y()ABC用入射光A照射金属b和c,金属b和c均可发生光电效应现象用入射光A和B照射金属c,均可使金属c发生光电效应现象用入射光C照射金属a和b,金属a、b均可发生光电效应现象用入射光B和C照射金属a,均可使金属a发生光电效应现象答案】CD【解析】恰能使金属逸出光电子，说明入射光的频率恰好等于金属的截止频率，由题意知入射光的频率凹A的频率最小，用人射光川照射金属b和G金属&和&均不能发生光电效应，A错误；丄、迟光的频率都小于C的频率，用入射光』和迟照射金属门金属c不能发生光电敷应，E错误；G的频率比厶E的频率都大，所以_用入射光匕照射金属盘和4金属业血均可发生光电效应，C!正确：丄的频率小于丧、匕的频率，所以■用入射光匕照射金属©均可使金属心发生光电效应，D正确.21•某金属在光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能E与入射光频率y的关系如图所示,k则()A•普朗克常量为令入射光的频率为3y时，逸出的光电子的最大初动能为2Ec频率大于2y的入射光照射该金属时才会发生光电效应Cc若光在真空中的速度为c,则波长大于厂的光照射该金属时才会发生光电效应C【答案】B【解析】由光电效应方程E=hy—W,结合图象可知金属的逸出功W=E,极限频率为y，所k00cE以hy—W=0,解得h=,A错误；由光电效应方程E=hy—W，则E'=h・3y—W=2E,Bc0yk0kc0c正确；由题图可知频率不低于yc的入射光照射该金属时会发生光电效应，即波长不大于C的光照c射该金属时才会发生光电效应，c、D错误.22．如图甲所示为某实验小组成员研究某金属发生光电效应的遏止电压随照射光频率变化关系的实验装置，图乙为实验得到的遏止电压随照射光频率变化的关系图象，电子的电荷量e=1.6X10-19C,则下列说法正确的是()图甲中滑动变阻器的滑片移到最左端，电流计G的示数为零由图乙得普朗克常量为6.4X10-33J・s由图乙可知，该金属的极限频率为5.0X1014Hz当照射光的频率为17.5X1014Hz时，逸出的光电子的最大初动能为3.2X10-19J【答案】C【解析】当题團甲中滑动变阻器的滑片移到最左端，光照射金属发生光电效应，回路中仍有光电流，电流计的示数不为零,A项错误;由口=$-%可知周象的斜率告翳丽X得A=6.4xl0Is,E项错误，当凤=0时，5.0x1014Hz,C项正确；当照射光的频率为17.5x10^Hz时，逸出的光电子的最大初动能为^=eCV=8.0xl0-19J,D项错误.(2014•课标卷II,T35(l))在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是()密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素卢瑟福通过a粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷【答案】ACE【解析】密立根通过油滴实殓测出了基本电荷的数值为1-CxlO-^C,选项A正确；贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了放射性元素，选项E错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了针(P3和镭两种新元素，选项C正确，卢瑟福通过a■粒子散射实殓，得出了原子的核式结构理论，选项D错误；汤卿谢通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实殓，发现了阴极射线是由带员电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，选项E正确.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子()放出光子，能量增加放出光子，能量减少吸收光子，能量增加吸收光子，能量减少【答案】B【解析】氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，故选项B正确，选项A、C、D错误.(2014•课标卷I,T35(1))关于天然放射性，下列说法正确的是()所有元素都可能发生衰变放射性元素的半衰期与外界的温度无关放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性a、B和y三种射线中，Y射线的穿透能力最强一个原子核在一次衰变中可同时放出a、B和y三种射线

【答案】BCD【解析】只有原子序数大于或等于83的元素才能发生衰变，选项A错.半衰期由原子核内部的结构决定，与外界温度无关，选项B对．放射性来自于原子核内部，与其形成的化合物无关，选项C对.a、B、丫三种射线中，Y射线能量最高，穿透能力最强，选项D对.一个原子核在一次衰变中要么是a衰变、要么是B衰变，同时伴随y射线的产生，选项E错.关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()298u^294Th+4He是a衰变i47N+;Hefi780+;H是B衰变2H+3H-4He+m是轻核聚变112082Sef82Kr+2oe是重核聚变3436－1【答案】AC【解析】A项表示a衰变，C项表示轻核聚变，D项不是重核裂变，而是B衰变，选项A、C正确，D错误.B项中核反应为原子核的人工转变，选项B错误.(2012大纲卷叩经过m次a衰变和n次p衰变，变成2；；Pb，则()m=7,n=3B.m=7,n=4m=14，n=9D.m=14，n=18【答案】B【解析】衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒.写出核反应方程：0_16根据质量数守恒和电荷数守恒列出方程235=207+4/n92=82+2?n-?i解得m=7f用=4,故选项E正确，选项A、C.D错误.28•如图所示，某原子的三个能级的能量分别为E「E2和£严、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光，下列判断正确的是()HE2E2E>E>E123(E－E)>(E－E)3221b光的波长最长

c光的频率最高【答案】DTOC\o"1-5"\h\z【解析】结合题图和电子跃迁时发出的光子的能量为：E=E-E可知，E=E+Eb，能量差Emncab3-E2等于光子a的能量，能量差E2-E1等于光子b的能量，能量差E3-E1等于光子c的能量，那么cE对应的能量最大，而a对应的能量最小，由E〈E〈E和能级公式E=-*，有(E-E)〈(E-E)，故A、123nn23221hcB错误；又E=~，c光的频率最咼，a光的波长最长，故C错误，D正确.29.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是()123线