《（課標版）高考物理二輪復習 專題五 原子物理與物理學史 第16講 選擇題對“原子物理學”的考查限時練（含解析）-人教版高三全冊物理試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（課標版）高考物理二輪復習 專題五 原子物理與物理學史 第16講 選擇題對“原子物理學”的考查限時練（含解析）-人教版高三全冊物理試題（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、選擇題對“原子物理學”的考查 [A組　基礎題練熟練快] 1．(2019·甘肅張掖三診)下列說法正確的是(　　) A．光電效應和康普頓效應揭示了光具有波粒二象性 B．牛頓第一定律是利用邏輯推理對實驗事實進行分析的產(chǎn)物，能夠用實驗直接驗證 C．英國物理學家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，否定了“原子不可再分”的觀點 D．愛因斯坦首先把能量子的概念引入物理學，否定了“能量連續(xù)變化”的觀點 解析：光電效應和康普頓效應揭示了光具有粒子性，A錯誤；牛頓第一定律是利用邏輯推理對實驗事實進行分析的產(chǎn)物，不能夠用實驗直接驗證，B錯誤；英國物理學家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，否定了“原子不可再分”的觀點，C正確；普朗克在1

2、900年把能量子引入物理學，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，D錯誤． 答案：C 2．(2019·宜賓二診)我國科學家潘建偉院士預言十年左右量子通信將“飛”入千家萬戶．在通往量子論的道路上，一大批物理學家做出了卓越的貢獻，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應現(xiàn)象 B．德布羅意第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念 C．玻爾在1900年把能量子引入物理學，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念 D．普朗克把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預言實物粒子也具有波動性 解析：愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應現(xiàn)象，選項A正確；玻爾第一

3、次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，選項B錯誤；普朗克在1900年把能量子引入物理學，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，故C錯誤；德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預言實物粒子也具有波動性，選項D錯誤． 答案：A 3．2018年中國散裂中子源(CSNS)將迎來驗收，目前已建設的3臺譜儀也將啟動首批實驗．有關(guān)中子的研究，下列說法正確的是(　　) A．Th核發(fā)生一次α衰變，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4 B．一個氘核和一個氚核經(jīng)過核反應后生成氦核和中子是裂變反應 C．盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子 D．中子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性

4、 解析：α衰變的本質(zhì)是發(fā)生衰變的核中減少2個質(zhì)子和2個中子形成氦核，所以一次α衰變，新核與原來的核相比，中子數(shù)減少了2，選項A錯誤；裂變是較重的原子核分裂成較輕的原子核的反應，而該反應是較輕的原子核的聚變反應，選項B錯誤；盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，查德威克通過α粒子轟擊鈹核(Be)獲得碳核(C)的實驗發(fā)現(xiàn)了中子，選項C錯誤；所有粒子都具有波粒二象性，選項D正確． 答案：D 4．(2019·湖南師大附中模擬)圖甲為研究光電效應的電路圖；圖乙為靜止在勻強磁場中的某種放射性元素的原子核X衰變后產(chǎn)生的新核Y和某種射線的徑跡．下列說法不正確的是(　　) A．

5、圖甲利用能夠產(chǎn)生光電效應的兩種(或多種)頻率已知的光進行實驗可測出普朗克常量 B．圖甲電源的正負極對調(diào)，在光照條件不變的情況下，可研究得出光電流存在飽和值 C．圖乙對應的衰變方程為X→He＋Y D．圖乙對應的衰變方程為 X→e＋Y 解析：根據(jù)光電效應方程得eU遏＝hν－W0，其中W0為金屬的逸出功，所以h＝，圖甲利用能夠產(chǎn)生光電效應的兩種(或多種)頻率已知的光進行實驗可測出普朗克常量，故A正確；對于一定的光照條件，產(chǎn)生的光電子數(shù)目相等，將電源的正負極對調(diào)，調(diào)節(jié)電壓，最多能使所有光電子達到另一極板，此時即可研究得出光電流飽和值，故B正確；由圖乙可看出，原子核衰變后放出的粒子與新核所受的洛

6、倫茲力方向相同，而兩者速度方向相反，則知兩者的電性相反，新核帶正電，則放出的必定是β粒子(電子)，發(fā)生了β衰變，故C錯誤，D正確． 答案：C 5．(2019·遼寧大連聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．頻率越低的光，粒子性越顯著 B．無論光強多強，只要入射光的頻率小于金屬的截止頻率，就不能發(fā)生光電效應 C．氫原子吸收光子后，電子運動的軌道半徑變大，動能也變大 D．發(fā)生β衰變時，新核的核電荷數(shù)不變 解析：頻率越低的光，光子的能量值越小，其動量越小，粒子性越不顯著，故A錯誤．光電效應實驗中，無論入射光多強，只要入射光的頻率低于金屬的截止頻率，就不可能發(fā)生光電效應，故B正確；氫原子吸收

7、光子后，電子運動的軌道半徑變大，根據(jù)k＝，可知電子的動能減小，故C錯誤；發(fā)生β衰變時，原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，新核的質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加一個，故D錯誤． 答案：B 6．(多選)(2019·全國大聯(lián)考)關(guān)于近代物理，下列說法正確的是(　　) A．放射性元素的半衰期與壓強有關(guān)，壓強越高，半衰期越大 B．光電效應中，光電子的最大初動能與照射光光子能量成正比 C．比結(jié)合能是結(jié)合能與核子數(shù)之比，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定 D．一個處于n＝6的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時最多能輻射出5種不同頻率的光 解析：放射性元素的半衰期與外部的物理條件以及所處的化學狀態(tài)均無關(guān)，選

8、項A錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應方程Ekm＝hν－W0，光電效應中，光電子的最大初動能Ekm隨照射光光子能量hν的增大而增大，但不是成正比關(guān)系，選項B錯誤；比結(jié)合能是結(jié)合能與核子數(shù)之比，比結(jié)合能越大，原子核分解成核子需要的能量越大，原子核越穩(wěn)定，選項C正確；一個處于n＝6的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時最多能輻射出(6－1)即5種不同頻率的光，選項D正確． 答案：CD 7．(多選)(2019·安徽宣城二次調(diào)研)下列四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法正確的是(　　) A．圖甲：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子 B．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，鏈式反應會釋放出巨

9、大的核能 C．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的 D．圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復雜結(jié)構(gòu) 解析：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯誤；用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，裂變反應會釋放出巨大的核能，故B正確；玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，故C正確；湯姆孫通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有一定結(jié)構(gòu)，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復雜結(jié)構(gòu)，故D錯誤． 答案：BC 8．(多選)(2019·哈爾濱六中二模)某半導體激光器發(fā)射波長為1.5×10－6 m，功率為5.0×10－3 W的

10、連續(xù)激光．已知可見光波長的數(shù)量級為10－7 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，該激光器發(fā)出的(　　) A．是紫外線 B．是紅外線 C．光子能量約為1.3×10－13 J D．光子數(shù)約為每秒3.8×1016個 解析：波長的大小大于可見光的波長，屬于紅外線，故A錯誤，B正確．光子能量ε＝h＝6.63×10－34× J＝1.326×10－19 J，故C錯誤．每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)n＝≈3.8×1016，故D正確． 答案：BD 9．(多選)(2019·廣東珠海聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．α粒子散射實驗說明原子內(nèi)部具有核式結(jié)構(gòu) B．在H＋H→He＋X中，X表示質(zhì)子

11、C．重核的裂變和輕核的聚變都是質(zhì)量虧損的放出核能過程 D．一個氫原子從n＝1能級躍遷到n＝2能級，必需吸收光子 解析：盧瑟福的α粒子散射實驗說明原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確．根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，可知，X的質(zhì)量數(shù)是1，電荷數(shù)是0，表示中子，故B錯誤．重核的裂變和輕核的聚變都存在質(zhì)量虧損，從而放出核能，故C正確．根據(jù)躍遷公式，可知，一個氫原子從n＝1能級躍遷到n＝2能級，必須吸收能量，可能是吸收光子，也可能是電子與其他的電子發(fā)生碰撞而吸收能量，故D錯誤．故選A、C. 答案：AC [B組　中難題目練通抓牢] 10.(2019·天一大聯(lián)考)如圖所示為光電管的示意圖，光照時兩極間可產(chǎn)生的最

12、大電壓為0.5 V．若光的波長約為6×10－7 m，普朗克常量為h，光在真空中的傳播速度為c，取hc＝2×10－25 J·m，電子的電荷量為1.6×10－19 C，則下列判斷正確的是(　　) A．該光電管K極的逸出功大約為2.53×10－19 J B．當光照強度增大時，極板間的電壓會增大 C．當光照強度增大時，光電管的逸出功會減小 D．若改用頻率更大、強度很弱的光照射時，兩極板間的最大電壓可能會減小 解析：該光電管K極的逸出功大約為W0＝－Ue＝ J－0.5×1.6×10－19 J≈2.53×10－19 J，選項A正確；當光照強度增大時，極板間的電壓不變，選項B錯誤；光電管的逸出功由

13、材料本身決定，與光照強度無關(guān)，選項C錯誤；在光電效應中，根據(jù)光電效應方程知，Ekm＝hν－W0＝eU，改用頻率更大的光照射，光電子的最大初動能變大，兩極板間的最大電壓變大，故D錯誤；故選A. 答案：A 11．(2019·全國大聯(lián)考)中國科學家吳宜燦獲得2018年歐洲聚變核能創(chuàng)新獎，獲獎理由：開發(fā)了一種新的基于CAD的粒子傳輸軟件，用于核設計和輻射安全計算．下列關(guān)于聚變的說法中，正確的是(　　) A．同樣質(zhì)量的物質(zhì)裂變時釋放的能量比同樣質(zhì)量的物質(zhì)聚變時釋放的能量大很多 B．裂變過程有質(zhì)量虧損，聚變過程質(zhì)量有所增加 C．核反應堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變 D．聚變反應比裂變反應每個核子釋放

14、的平均能量一定大 解析：同樣質(zhì)量的物質(zhì)聚變時釋放的能量比同樣質(zhì)量的物質(zhì)裂變時釋放的能量大很多，故A錯誤；重核的裂變和輕核的聚變都會放出核能，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程E＝mc2，一定有質(zhì)量虧損，故B錯誤；核反應堆產(chǎn)生的能量來自重核裂變，故C錯誤；在一次聚變反應中釋放的能量不一定比裂變反應多，但平均每個核子釋放的能量一定大，故D正確． 答案：D 12．(2019·福建福州質(zhì)檢)研究光電效應現(xiàn)象的實驗裝置如圖(a)所示，用光強相同的黃光和藍光照射光電管陰極K時，測得相應的遏止電壓分別為U1和U2，產(chǎn)生的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化規(guī)律如圖(b)所示．已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為－e，黃光和藍

15、光的頻率分別為ν1和ν2，且ν1<ν2.則下列判斷正確的是(　　) 　 (a)　　　　　　　　　　(b) A．U1>U2 B．圖(b)中的乙線是對應黃光照射 C．根據(jù)題述條件無法算出陰極K金屬的極限頻率 D．用藍光照射時，光電子的最大初動能為eU2 解析：根據(jù)光電效應方程則有：Ekm1＝hν1－W0＝eU1，Ekm2＝hν2－W0＝eU2，由于藍光的頻率ν2大于黃光的頻率ν1，則有U1

16、.(2019·湖南衡陽聯(lián)考)在勻強磁場中，一個原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個相切圓半徑分別為r1、r2，則下列說法正確的是(　　) A．原子核可能發(fā)生α衰變，也可能發(fā)生β衰變 B．徑跡2可能是衰變后新核的徑跡 C．若衰變方程是U→Th＋He，則衰變后新核和射出的粒子的動能之比為117∶2 D．若衰變方程是U→Th＋He，則r1∶r2＝1∶45 解析：原子核衰變過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可知，衰變生成的新核與粒子的動量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定則可知，若生成的新核與粒子電性相反則在磁場中的軌跡為內(nèi)切圓，

17、若電性相同則在磁場中的軌跡為外切圓，故A錯誤；核反應過程系統(tǒng)動量守恒，原子核原來靜止，初動量為零，由動量守恒定律可知，原子核衰變生成的新核與粒子動量p大小相等，方向相反，粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB＝m，解得：r＝＝，由于p、B相同，則電荷量q越大，軌道半徑越小，由于新核的電荷量大，所以新核的半徑小于粒子的軌道半徑，所以r2為粒子的運動軌跡，故B錯誤；核反應過程系統(tǒng)動量守恒，原子核原來靜止，初動量為零，由動量守恒定律可知，原子核衰變生成的新核與粒子動量p大小相等，方向相反，由動能與動量的關(guān)系Ek＝，所以動能之比等于質(zhì)量的反比，即為2∶117，故C錯誤

18、；由B項分析知，r1∶r2＝2∶90＝1∶45，故D正確． 答案：D 14．(多選)(2019·西南名校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖為英國物理學家查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗示意圖，利用釙(Po)衰變放出的α粒子轟擊鈹(Be)時產(chǎn)生了未知射線．查德威克曾用這種射線分別轟擊氫原子(H)和氮原子(N)，結(jié)果打出了一些氫核和氮核．他測量了被打出的氫核和氮核的速度，并認為速度最大的氫核和氮核是由未知射線中的粒子分別與它們發(fā)生彈性正碰的結(jié)果，設氫核的最大速度為vH，氮核的最大速度為vN，氫核和氮核在未被打出前可認為是靜止的．查德威克運用能量和動量的知識推算了這種未知粒子的質(zhì)量．設氫原子的質(zhì)量為m，以下說法正確的是(　　) A．釙的衰變方程為Po→Pb＋He B．圖中粒子A是中子 C．未知粒子的質(zhì)量為m D．未知粒子的質(zhì)量為m 解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，A中的核反應是錯誤的，選項A錯誤；根據(jù)題意可知，圖中不可見粒子A是中子，選項B正確；氫原子的質(zhì)量為m，則氮核的質(zhì)量為14m，設未知射線粒子的質(zhì)量為m0，碰前速度為v0，則由動量守恒和能量守恒可知：m0v0＝m0v1＋mvH；m0v＝m0v＋mv；聯(lián)立解得：vH＝；同理未知射線與氮核碰撞時，氮核的速度：vN＝；由兩式可得：m0＝m，故選項C正確，D錯誤；故選B、C. 答案：BC