2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 專題13 原子物理（含解析）

2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 專題13 原子物理（含解析）35物理選修35xx·新課標(biāo)全國(guó)卷 (1)關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是_A所有元素都可能發(fā)生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)C放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D、和三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)E一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出、和三種射線35(1)BCD解析 本題考查了原子核的衰變?cè)有驍?shù)大于83的元素才可以發(fā)生衰變，原子序數(shù)小于83的元素有的可以發(fā)生衰變，有的不可以發(fā)生衰變，A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期與元素所處的物理 、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，B、C正確；三種射線、穿透能力依次增強(qiáng)，D正確；原子核發(fā)生或衰變時(shí)常常伴隨著光子的產(chǎn)生，但同一原子核不會(huì)同時(shí)發(fā)生衰變和衰變，E錯(cuò)誤35xx·新課標(biāo)卷 物理選修35(1)在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用下列說法符合歷史事實(shí)的是_A密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值B貝克勒爾通過對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素D盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子E湯姆遜通過陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出了該粒子的比荷35答案 (1)ACE解析 (1)密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的電量，A項(xiàng)正確；盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型，發(fā)現(xiàn)了原子中心有一個(gè)核，B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙和鐳兩種新元素，并因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，C項(xiàng)正確；湯姆遜通過研究陰極射線，發(fā)現(xiàn)了電子，并測(cè)出了電子的比荷，E項(xiàng)正確14 xx·北京卷 質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3.當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是(c表示真空中的光速)()A(m1m2m3)c B(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2 D(m1m2m3)c214C本題考查質(zhì)能方程，Emc2，其中m(m1m2m3)，則E(m1m2m3)c2 ，C正確，A、B、D錯(cuò)誤21 xx·全國(guó)卷 一中子與一質(zhì)量數(shù)為A (A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()A. B.C. D.21A解析 本題考查完全彈性碰撞中的動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒設(shè)碰撞前后中子的速率分別為v1，v1，碰撞后原子核的速率為v2，中子的質(zhì)量為m1，原子核的質(zhì)量為m2，則m2Am1.根據(jù)完全彈性碰撞規(guī)律可得m1v1m2v2m1v1，m1vm2vm1v，解得碰后中子的速率v1v1v1，因此碰撞前后中子速率之比，A正確30 xx·福建卷 (1)如圖所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出、三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說法正確的是_(填選項(xiàng)前的字母)A表示射線，表示射線B表示射線，表示射線C表示射線，表示射線D表示射線，表示射線30(1)C解析 射線帶正電，射線帶負(fù)電，射線不帶電在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，射線與射線分別在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，射線偏向負(fù)極板，射線偏向正極板，射線不受電場(chǎng)力，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；在磁場(chǎng)中，由左手定則可以判斷射線向左偏，射線向右偏，射線不受洛倫茲力，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)故C項(xiàng)正確18 xx·廣東卷 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C改用頻率小于的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大18AD解析 增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加，則光電流增大，選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)能否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)，與照射光強(qiáng)度無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；改用頻率較小的光照射時(shí)，如果光的頻率仍大于極限頻率，則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，否則，不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能EkhW0，故改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大，選項(xiàng)D正確xx·江蘇卷 選修35 (1)已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的_A波長(zhǎng) B頻率 C能量 D動(dòng)量(2)氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一其衰變方程是86Rn84Po_已知86Rn的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過_天，16 g的86Rn衰變后還剩1 g.(1)A解析 兩種金屬的截止頻率不同，則它們的逸出功也不同，由Wh0可知截止頻率大的，逸出功也大由EkhW可知，用同樣的單色光照射，鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能較小，由p知，其動(dòng)量也較小，根據(jù)物質(zhì)波p知，其波長(zhǎng)較長(zhǎng)(2)He(或粒子)15.2解析 根據(jù)核反應(yīng)過程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可推得該反應(yīng)的另一種生成物為He.根據(jù)m余m原知4，解得t3.8×415.2天39xx·山東卷 【物理35】 (1)氫原子能級(jí)如圖所示，當(dāng)氫原子從n3躍遷到n2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656 nm.以下判斷正確的是_(雙選，填正確答案標(biāo)號(hào))a氫原子從n2躍遷到n1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656 nmb用波長(zhǎng)為325 nm的光照射，可使氫原子從n1躍遷到n2的能級(jí)c一群處于n3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線d用波長(zhǎng)為633 nm的光照射，不能使氫原子從n2躍遷到n3的能級(jí)39(1)cd解析 (1)由氫原子能級(jí)圖可知?dú)湓訌膎2躍遷到n1的能級(jí)的能級(jí)差大于從n3躍遷到n2的能級(jí)的能級(jí)差，根據(jù)|EnEm|h和可知，|EnEm|h，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；同理從n1躍遷到n2的能級(jí)需要的光子能量大約為從n3躍遷到n2的能級(jí)差的五倍左右，對(duì)應(yīng)光子波長(zhǎng)應(yīng)為從n3躍遷到n2的能級(jí)輻射光波長(zhǎng)的五分之一左右，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；氫原子從n3躍遷到n1的能級(jí)的能級(jí)差最多有三種情況，即對(duì)應(yīng)最多有三種頻率的光譜線，選項(xiàng)c正確；氫原子在不同能級(jí)間躍遷必須滿足|EnEm|h，選項(xiàng)d正確6 xx·天津卷 下列說法正確的是()A玻爾對(duì)氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立B可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設(shè)計(jì)防偽措施C天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D觀察者與波源互相遠(yuǎn)離時(shí)接收到波的頻率與波源頻率不同6BD解析 本題是對(duì)玻爾理論、天然放射現(xiàn)象及多普勒效應(yīng)等知識(shí)的考查，粒子散射實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致原子核式結(jié)構(gòu)模型的建立，A錯(cuò)誤；紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)光，B正確；天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；觀察者和波源發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率就會(huì)發(fā)生改變，D正確xx·浙江卷 (2)玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，氫原子能級(jí)圖如圖2所示，當(dāng)氫原子從n4的能級(jí)躍遷到n2的能級(jí)時(shí)，輻射出頻率為_Hz的光子用該頻率的光照射逸出功為2.25 eV的鉀表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為_eV.(電子電荷量e1.60×1019C，普朗克常量h6.63×1034J·s)nE/eV 06 0.385 0.544 0.853 1.512 3.401 13.60圖2 答案 (2)6.2×1014Hz0.3 eV 解析 (2)本題考查能級(jí)、光電效應(yīng)方程等知識(shí)由躍遷條件可知hE4E2(3.400.85 )eV4.08×1019 J，解得輻射出的光子的頻率為6.2×1014Hz，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW，計(jì)算可得產(chǎn)生電子的最大初動(dòng)能為0.3 eV.1 xx·重慶卷 碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有()A. B. C. D.1C解析 本題考查元素的半衰期根據(jù)半衰期公式mm0，將題目中的數(shù)據(jù)代入可得C正確，A、B、D錯(cuò)誤（xx上海）2.核反應(yīng)方程式Be+HeC+X中的X表示 ( D )（A）質(zhì)子 （B）電子 （C）光子 （D）中子2.D 解析本題考查核反應(yīng)時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒（xx上海）3.不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是 （B ）（A）原子中心有一個(gè)很小的原子核 （B）原子核是由質(zhì)子和中子組成的（C）原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)（D）原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)（xx上海）5.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，重核裂變時(shí)放出的可以使裂變不斷進(jìn)行下去的粒子是（B）（A）質(zhì)子 （B）中子 （C） 粒子 （D）粒子（xx上海）6.在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，與光的波動(dòng)理論不矛盾的是 （C）（A）光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的 （B）所有金屬都存在極限頻率（C）光電流隨著入射光增強(qiáng)而變大（D）入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大