（課標(biāo)通用）高考物理二輪復(fù)習(xí) 選擇題提分技巧 熱點(diǎn)12 原子物理（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

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1、熱點(diǎn)12　原子物理 (建議用時(shí)：20分鐘) 1．(2019·山東濟(jì)南一中期中)如圖所示為氫原子能級(jí)示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光 B．由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光頻率最小 C．由n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象 D．用由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng) D　解析 這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)產(chǎn)生的光，能量最小，頻率最小，由n

2、＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)產(chǎn)生的光，能量最大，頻率最大，波長(zhǎng)最小，最不容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光子的能量為10.2 eV，用它照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D正確． 2．(2019·全國(guó)押題卷二)在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一原來(lái)靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的 運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中a、b所示，由圖可以判定(　　) A．該核發(fā)生的是α衰變 B．該核發(fā)生的是β衰變 C．a(chǎn)表示反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡 D．磁場(chǎng)方向一定垂直紙面向里 B　解析 放射性元素放出α粒子時(shí)，α粒子與反沖核的速度相反，而電性相同，

3、則兩個(gè)粒子受到的洛倫茲力方向相反，兩個(gè)粒子的軌跡應(yīng)為外切圓，而放射性元素放出β粒子時(shí)，β粒子與反沖核的速度相反，而電性相反，則兩個(gè)粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個(gè)粒子的軌跡應(yīng)為內(nèi)切圓，故放出的是β粒子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)動(dòng)量守恒定律，質(zhì)量大的速度小，而速度小的，運(yùn)動(dòng)半徑較小，而b的質(zhì)量較大，因此b是反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向不同，粒子旋轉(zhuǎn)的方向相反，由于粒子的速度方向未知，不能判斷磁場(chǎng)的方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 3．(2019·廣西南寧三中月考)原來(lái)靜止的原子核X發(fā)生α衰變時(shí)，放出α粒子的動(dòng)能為E0.假設(shè)衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部以動(dòng)能的形式釋放出來(lái)，則在此

4、衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損是(　　) A． B． C． D． D　解析 α粒子與新核質(zhì)量比為，衰變過(guò)程滿(mǎn)足動(dòng)量守恒定律，即mαvα＝m新v新，根據(jù)動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系p2＝2m·Ek可知，新核動(dòng)能為E0，由ΔE＝Δmc2，得Δm＝ ＝ ，故選項(xiàng)D正確． 4．(2019·北京平谷區(qū)模擬)2017年11月30日，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了中國(guó)首顆暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星“悟空”的首批成果：發(fā)現(xiàn)太空中的反常電子信號(hào)．“悟空”采用的是由中國(guó)科學(xué)家自主提出的分辨粒子種類(lèi)的新探測(cè)技術(shù)方法，既能探測(cè)低能區(qū)，也能探測(cè)高能區(qū)，特別是首次走進(jìn)能量為1 TeV(1 TeV＝1.0×1012 eV，e＝1.6×10－19

5、 C)以上的“無(wú)人區(qū)”，“悟空”首次直接測(cè)量到了能譜在1 TeV處的“拐折”及在1.4 TeV處的“尖峰”．從目前數(shù)據(jù)分析來(lái)看，產(chǎn)生“奇異”電子信號(hào)的來(lái)源很可能是暗物質(zhì)湮滅或衰變．如果進(jìn)一步證實(shí)了這種觀點(diǎn)，人們就可以根據(jù)“悟空”的探測(cè)結(jié)果獲知暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量和湮滅率．結(jié)合上述信息，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．“拐折”處的電子宇宙射線(xiàn)粒子的能量高達(dá)1.6×1031 J B．電子宇宙射線(xiàn)從地球赤道上空垂直射向地面時(shí)，在地球磁場(chǎng)的作用下會(huì)向西偏轉(zhuǎn) C．假設(shè)暗物質(zhì)湮滅虧損的質(zhì)量為Δm，則湮滅過(guò)程中釋放的能量為ΔE＝Δmc(c為光在真空中的傳播速度) D．若暗物質(zhì)衰變的規(guī)律與普通放射性元素相同

6、，則其半衰期隨溫度的升高而減小 B　解析 “拐折”處的電子宇宙射線(xiàn)粒子的能量高達(dá)1.0×1012 eV＝1.0×1012×1.6×10－19 J＝1.6×10－7 J，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，電子宇宙射線(xiàn)從地球赤道上空垂直射向地面時(shí)，在地球磁場(chǎng)的作用下會(huì)向西偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B正確；假設(shè)暗物質(zhì)湮滅虧損的質(zhì)量為Δm，根據(jù)質(zhì)能方程，則湮滅過(guò)程中釋放的能量為ΔE＝Δmc2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若暗物質(zhì)衰變的規(guī)律與普通放射性元素相同，衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的，與外界環(huán)境無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．(2019·廣東中山期末)(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別在各自的實(shí)驗(yàn)室，約定用相同頻率的單色光分別照射鋅

7、和銀的表面，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)，如圖甲所示，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)．對(duì)于這兩組實(shí)驗(yàn)，下列判斷正確的是(　　) A．飽和光電流一定不同，光電子的最大初動(dòng)能不同 B．因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌?，所以遏止電壓Uc不同 C．因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定，所以單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)可能相同 D．分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc-ν圖象(ν為照射光頻率，圖乙為其中一小組繪制的圖象)，圖線(xiàn)的斜率可能不同 BC　解析 雖然光的頻率相同，但是被照射的材料不同，光電子的最大初動(dòng)能不同，光強(qiáng)不確定，所以單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流可能相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0和eUc＝E

8、km可知，照射光頻率相同，材料的逸出功不同，則光電子的最大初動(dòng)能不同，遏止電壓也不同，故選項(xiàng)B正確；由Uc＝ －知圖線(xiàn)的斜率等于，故圖線(xiàn)的斜率相同，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．(2019·山東歷城模擬)(多選)下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A．圖(1)中的人用大錘連續(xù)敲打，小車(chē)能在光滑的水平面上持續(xù)向右運(yùn)動(dòng) B．圖(2)中若改用綠光照射，驗(yàn)電器金屬箔可能不張開(kāi) C．圖(3)為氫原子能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級(jí)時(shí)，能使逸出功為2.21 eV的金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)的光譜線(xiàn)有4條 D．圖(4)可以得知原子核F的比結(jié)合能小于原子核E的比結(jié)合

9、能，原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要釋放能量 BC　解析 用錘打車(chē)，是人(包括鐵錘)和車(chē)系統(tǒng)的內(nèi)力，系統(tǒng)在水平方向所受的外力之和為零，所以系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，人和車(chē)的初動(dòng)量為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，如果錘頭打下去時(shí)錘頭向右運(yùn)動(dòng)，車(chē)就向左運(yùn)動(dòng)，舉起錘頭時(shí)錘頭向左運(yùn)動(dòng)，車(chē)就向右運(yùn)動(dòng)，用錘頭連續(xù)敲擊時(shí)，車(chē)只是左右運(yùn)動(dòng)，錘頭不動(dòng)，車(chē)就停下來(lái)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；紫光燈照射時(shí)，金屬板產(chǎn)生光電效應(yīng)，換用頻率更小的綠光照射，可能不產(chǎn)生光電效應(yīng)，驗(yàn)電器金屬箔可能不張開(kāi)，故選項(xiàng)B正確；一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級(jí)時(shí)，一共能產(chǎn)生6條光譜線(xiàn)，其中n＝4到n＝3的光子能量不能使鉀發(fā)生光

10、電效應(yīng)，還有n＝3到n＝2的光子能量不能使鉀發(fā)生光電效應(yīng)，其余4種光子能量都大于2.21 eV能使鉀發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)C正確；原子核F的平均核子質(zhì)量小于原子核E的平均核子質(zhì)量，原子核F的比結(jié)合能大于原子核E的比結(jié)合能，原子核D和E聚變成原子核F時(shí)核子平均質(zhì)量減小，會(huì)有質(zhì)量虧損，要釋放能量，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．(2019·浙江諸暨期末)(多選)下列關(guān)于原子核原子核說(shuō)法正確的是(　　) A．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)源于輕核聚變 B．核裂變可能方程為U→Ba＋Kr＋2n C．β衰變所釋放的電子是來(lái)自原子的內(nèi)層電子 D．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定 AD　解析 太陽(yáng)輻

11、射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的輕核聚變反應(yīng)，選項(xiàng)A正確；結(jié)合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，鈾核裂變的核反應(yīng)方程可能為U＋n→Ba＋Kr＋3n，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；原子核發(fā)生β衰變中放出的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子而釋放的電子，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D正確． 8．(2019·吉林長(zhǎng)春四模)(多選)如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，鋅的逸出功是3.34 eV，下列對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過(guò)程中發(fā)射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是(　　) A．用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板一定不能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 B．一群處于n＝3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出

12、3種不同頻率的光 C．一群處于n＝3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75 eV D．用能量為10.3 eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài) BC　解析 從高能級(jí)向基態(tài)躍遷最小能量值為10.2 eV>3.34 eV，一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從n＝3向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射的光子頻率種類(lèi)為C＝3種，選項(xiàng)B正確；從n＝3躍遷到n＝1輻射光子的能量為ΔE＝E3－E1＝12.09 eV，照射鋅板最大初動(dòng)能Ek＝(12.09－3.34)eV＝8.75 eV，選項(xiàng)C正確；10.3 eV的光子能量不滿(mǎn)足能級(jí)差公式，不會(huì)使基態(tài)的氫原子躍遷，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．