（課標通用）高考物理二輪復習 專題5 原子物理 專題跟蹤檢測13（含解析）-人教版高三全冊物理試題

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1、專題跟蹤檢測(十三)(建議用時：45分鐘) 基礎通關1(2019山東淄博三模)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，下列有關說法正確的是()A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B愛因斯坦最早認識到了能量子的意義，提出光子說，并成功地解釋了光電效應現(xiàn)象C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D普朗克大膽地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B解析 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，故選項A錯誤；愛因斯坦最早認識

2、到了能量子的意義，為解釋光電效應的實驗規(guī)律提出了光子說，并成功地解釋了光電效應現(xiàn)象，故選項B正確；玻爾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，故選項C錯誤；德布羅意大膽地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，故選項D錯誤2(2018北京卷)在核反應方程He1N1OX中，X表示的是()A質子 B中子C電子 D粒子A解析 由核反應中電荷數(shù)和質量數(shù)均守恒，可知X為H，選項A正確3(2019重慶江津區(qū)預測模擬)2019年夏天，中美貿易之爭使國人了解了芯片的戰(zhàn)略意義，芯片制作工藝非常復雜，光刻機是制作芯片的關鍵設備，其曝光系統(tǒng)最核心的部件之一是紫外光源常見光源分為：可見

3、光：436 nm；紫外光(UV)：365 nm；深紫外光(DUV)：KrF準分子激光：248 nm，ArF準分子激光：193 nm；極紫外光(EUV)：1015 nm.下列說法正確的是()A波長越短，可曝光的特征尺寸就越小，就表示光刻的刀鋒越鋒利，刻蝕對于精度控制要求越高B光源波長越長，能量越大，曝光時間就越短C如果紫外光不能讓某金屬發(fā)生光電效應，極紫外光也一定不能D由康普頓效應可知深紫外光通過實物物質發(fā)生散射時會出現(xiàn)波長更短的成分A解析 波長越短，可曝光的特征尺寸就越小，就表示光刻的刀鋒越鋒利，刻蝕對于精度控制要求越高，選項A正確；光源波長越長，則頻率就越小，能量越小，選項B錯誤；極紫外光的

4、波長小于紫外光的波長，則頻率較大，如果紫外光不能讓某金屬發(fā)生光電效應，極紫外光不一定不能使該金屬發(fā)生光電效應，選項C錯誤；由康普頓效應可知深紫外光通過實物物質發(fā)生散射時能量變小，頻率變小，則會出現(xiàn)波長更長的成分，選項D錯誤4(2018天津卷)氫原子光譜在可見光區(qū)域內有四條譜線H、H、H和H，都是氫原子中電子從量子數(shù)n2的能級躍遷到n2的能級時發(fā)出的光，它們在真空中的波長由長到短，可以判定()AH對應的前后能級之差最小B同一介質對H的折射率最大C同一介質中H的傳播速度最大D用H照射某一金屬能發(fā)生光電效應，則H也一定能A解析 H的波長最長，頻率最低，由躍遷規(guī)律可知，它對應的前后能級之差最小，選項A

5、正確；由頻率越低的光的折射率越小知，選項B錯誤；由折射率n可知，在同一介質中，H的傳播速度最大，選項C錯誤；當入射光頻率大于金屬的極限頻率可以使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，因HH，所以H不一定能使該金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象，選項D錯誤5(2019高考物理全真模擬卷)從1907年起，美國物理學家密立根就開始以精湛的技術測量光電效應中幾個重要的物理量他通過如圖甲所示的實驗裝置測量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率，作出如圖乙所示的Uc的圖象，由此算出普朗克常量h，并與普朗克根據黑體輻射測出的h相比較，以檢驗愛因斯坦方程的正確性已知電子的電荷量e，則下列普朗克常量h的表達式正確的是()Ah BhCh DhA解

6、析 根據愛因斯坦光電效應方程應EkhW0，及動能定理eUcEk，得Uc，所以圖象的斜率k，得h，故選項A正確6(2018天津卷)國家大科學工程中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，可以為諸多領域的研究和工業(yè)應用提供先進的研究平臺下列核反應中放出的粒子為中子的是()A7N俘獲一個粒子，產生8O并放出一個粒子BAl俘獲一個粒子，產生P并放出一個粒子C5B俘獲一個質子，產生Be并放出一個粒子DLi俘獲一個質子，產生He并放出一個粒子B解析 根據質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，各選項核反應方程如下， 7NHe8OH，選項A錯誤；AlHePn，選項B正確；5BHBeHe，選

7、項C錯誤；LiHHeHe，選項D錯誤7(2019山東濟寧二模)氫原子的能級示意圖如圖所示，現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時，會輻射出若干種不同頻率的光，若用這些光照射逸出功為4.54 eV的鎢時，下列說法正確的是()A氫原子能輻射4種不同頻率的光子B氫原子輻射的光子都能使鎢發(fā)生光電效應C氫原子輻射一個光子后，氫原子的核外電子的速率增大D鎢能吸收兩個從n4向n2能級躍遷的光子而發(fā)生光電效應C解析 根據C6，所以這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光，故選項A錯誤；由于要發(fā)生光電效應，躍遷時放出光子的能量大于鎢的逸出功為4.54 eV，故選項B錯誤；氫原子輻射一個光子后，能級減小

8、，氫原子的核外電子的速率增大，故選項C正確；鎢只能吸收一個光子的能量，故選項D錯誤8(2018全國卷)1934年，約里奧居里夫婦用粒子轟擊鋁核Al，產生了第一個人工放射性核素X：AlnX.X的原子序數(shù)和質量數(shù)分別為()A15和28 B15和30C16和30 D17和31B解析 將核反應方程式改寫成HeAlnX，由電荷數(shù)和質量數(shù)守恒知，X應為X.9(2019陜西西安中學期末)由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)已知Np經過一系列衰變和衰變后變成Bi，下列說法正確的是()ABi的原子核比Np的原子核少28個中子BNp經過衰變變成Bi，衰變過

9、程可以同時放出粒子、粒子和粒子C衰變過程中共發(fā)生了7次衰變和4次衰變DNp的半衰期等于任一個Np原子核發(fā)生衰變的時間C解析 Bi的中子數(shù)為20983126，Np的中子數(shù)為23793144，Bi的原子核比Np的原子核少18個中子，選項A錯誤；Np經過一系列衰變和衰變后變成Bi，可以同時放出粒子和粒子或者粒子和粒子，不能同時放出三種粒子，選項B錯誤；衰變過程中發(fā)生衰變的次數(shù)為7(次)，衰變的次數(shù)為27(9383)4(次)，選項C正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子核不適用，選項D錯誤 能力提升10(2019天津卷)(多選)我國核聚變反應研究大科學裝置“人造太陽”2018年獲得重大突破

10、，等離子體中心電子溫度首次達到1億度，為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術基礎下列關于聚變的說法正確的是()A核聚變比核裂變更為安全、清潔B任何兩個原子核都可以發(fā)生聚變C兩個輕核結合成質量較大的核，總質量較聚變前增加D兩個輕核結合成質量較大的核，核子的比結合能增加AD解析 核聚變的最終產物是氦氣無污染，而核裂變會產生固體核廢料，因此核聚變更加清潔和安全，選項A正確；發(fā)生核聚變需要在高溫高壓下進行，大核不能發(fā)生核聚變，選項B錯誤；核聚變反應會放出大量的能量，根據質能關系可知反應會發(fā)生質量虧損，選項C錯誤；因聚變反應放出能量，因此反應前的比結合能小于反應后的比結合能，選項D正確11(2019河

11、南登封實驗中學模擬)(多選)下列說法正確的是()A由He7N8OH可知，在密閉的容器中混合存放一定比例的氦氣和氮氣，幾天后將有氧氣生成B根據玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小C、三種射線中，射線的電離能力最強D相同頻率的光照射不同金屬，則從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越大BC解析 He7N8OH是用氦核打擊氮核使氮核轉變的過程，是原子核的人工轉變，在密閉的容器中混合存放一定比例的氦氣和氮氣，不會有氧氣生成，故選項A錯誤；氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，庫侖力做正功

12、，動能增大，電勢能減小，故選項B正確；、和三種射線中，射線的電離能力最強，故選項C正確；根據光電效應方程EkhW0，金屬的逸出功越大，逸出的光電子的最大初動能越小，故選項D錯誤12(2019貴州凱里一中模擬)(多選)下列說法正確的是()A盧瑟福通過對粒子散射實驗結果的分析，提出了原子核內有中子存在B核泄漏事故污染物137Cs能夠產生對人體有害的輻射，其核反應方程式為CsBax，可以判斷x為電子C若氫原子從n6能級向n1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從n6能級向n2能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應D質子、中子、粒子的質量分別是m1、m2、m3，質子和中子結合

13、成一個粒子，釋放的能量是(2m12m2m3)c2BCD解析 盧瑟福通過對粒子散射實驗結果的分析，提出了原子的核式結構模型，沒有提出原子核內有中子存在，選項A錯誤；根據137Cs的核反應方程式CsBax，可知x的質量數(shù)為1371370，電荷數(shù)為55561，故x為電子，選項B正確；氫原子從n6能級向n1能級躍遷時輻射出的光子的頻率大于從n6能級向n2能級躍遷時輻射出的光子的頻率，故若從n6能級向n1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應，則氫原子從n6能級向n2能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應，選項C正確；質子和中子結合成一個粒子，需要兩個質子和兩個中子，質量虧損m2m12m2

14、m3，由質能方程可知，釋放的能量Emc2(2m12m2m3)c2，選項D正確13(2019江西南昌外國語學校期中)(多選)下列說法正確的是()AHHHe是太陽內部核反應之一，該核反應過程釋放的能量是E.已知光在真空中的傳播速度為c，則該核反應中平均每個核子虧損的質量為B盧瑟福通過粒子散射實驗揭示了原子核的內部結構C紫外線照射到金屬鋅板表面時能產生光電效應，則當增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大D根據玻爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增大，電勢能減小AD解析 該核反應過程釋放的能量是E，核子個數(shù)是3，根據愛

15、因斯坦質能方程可知，E3mc2，所以每個核子虧損的質量為m，故選項A正確；盧瑟福通過粒子散射實驗揭示了原子的內部結構，故選項B錯誤；紫外線照射到金屬鋅板表面時能產生光電效應，則當增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能不變，而光電子數(shù)目可能增加，故選項C錯誤；氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，庫侖力做正功，動能增大，電勢能減小，故選項D正確14(2020江蘇海安中學開學考試)原子核的衰變方式不同，釋放的能量也不同，由此可以用來確定原子核的質量差，Cu可以衰變?yōu)閆n，釋放的核能是E1；也可以衰變?yōu)镹i，釋放的核能為E2.(1)寫出兩種衰變方式的衰

16、變方程；(2)設釋放能量全部轉變?yōu)楣庾幽芰?，求出Zn和Ni釋放光子的波長之比解析 (1)根據電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒得，Cu可以衰變?yōu)閆n的反應方程為CuZne，Cu可以衰變?yōu)镹i的反應方程為CuNie.(2)光子能量公式得Ehh得，釋放的核能是E1的光子波長為1，釋放的核能是E2的光子波長為2，則釋放光子的波長之比為.答案 (1)CuZneCuNie(2)15(2017北京卷)在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變放射出的粒子(He)在與磁場垂直的平面內做圓周運動，其軌道半徑為R.用m、q分別表示粒子的質量和電荷量(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該衰變的核反應過程；(2)粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大??；(3)設該衰變過程釋放的核能轉化為粒子和新核的動能，新核的質量為M，求衰變過程的質量虧損m.解析 (1)核反應方程為XYHe.(2)設粒子的速度大小為v，由qvBm，T，得粒子在磁場中運動周期T，環(huán)形電流大小I.(3)由qvBm，得v，設衰變后新核Y的速度大小為v，系統(tǒng)動量守恒，得Mvmv0，則v，由mc2Mv2mv2，得m.答案 (1)XYHe(2)(3)