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

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1、熱點12　原子物理 (建議用時：20分鐘) 1．(2019·山東濟南一中期中)如圖所示為氫原子能級示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光，下列說法正確的是(　　) A．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光 B．由n＝2能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的光頻率最小 C．由n＝4能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的光最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象 D．用由n＝2能級躍遷到n＝1能級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A錯誤；由n＝4能級躍遷到n＝3能級產(chǎn)生的光，能量最小，頻率最小，由n

2、＝4能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的光，能量最大，頻率最大，波長最小，最不容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象，選項B、C錯誤；由n＝2能級躍遷到n＝1能級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D正確． 2．(2019·全國押題卷二)在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的 運動軌跡分別如圖中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)表示反沖核的運動軌跡 D．磁場方向一定垂直紙面向里 B　解析 放射性元素放出α粒子時，α粒子與反沖核的速度相反，而電性相同，

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

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

5、 C)以上的“無人區(qū)”，“悟空”首次直接測量到了能譜在1 TeV處的“拐折”及在1.4 TeV處的“尖峰”．從目前數(shù)據(jù)分析來看，產(chǎn)生“奇異”電子信號的來源很可能是暗物質(zhì)湮滅或衰變．如果進一步證實了這種觀點，人們就可以根據(jù)“悟空”的探測結(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，下列說法正確的是(　　) A．“拐折”處的電子宇宙射線粒子的能量高達1.6×1031 J B．電子宇宙射線從地球赤道上空垂直射向地面時，在地球磁場的作用下會向西偏轉(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”處的電子宇宙射線粒子的能量高達1.0×1012 eV＝1.0×1012×1.6×10－19 J＝1.6×10－7 J，選項A錯誤；根據(jù)左手定則，電子宇宙射線從地球赤道上空垂直射向地面時，在地球磁場的作用下會向西偏轉(zhuǎn)，選項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，則湮滅過程中釋放的能量為ΔE＝Δmc2，選項C錯誤；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)境無關(guān)，選項D錯誤． 5．(2019·廣東中山期末)(多選)在光電效應(yīng)實驗中，兩個實驗小組分別在各自的實驗室，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)．對于這兩組實驗，下列判斷正確的是(　　) A．飽和光電流一定不同，光電子的最大初動能不同 B．因為材料不同，逸出功不同，所以遏止電壓Uc不同 C．因為光強不確定，所以單位時間內(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，光電子的最大初動能不同，光強不確定，所以單位時間內(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A錯誤，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能不同，遏止電壓也不同，故選項B正確；由Uc＝ －知圖線的斜率等于，故圖線的斜率相同，故選項D錯誤． 6．(2019·山東歷城模擬)(多選)下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是(　　) A．圖(1)中的人用大錘連續(xù)敲打，小車能在光滑的水平面上持續(xù)向右運動 B．圖(2)中若改用綠光照射，驗電器金屬箔可能不張開 C．圖(3)為氫原子能級示意圖，一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級時，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時會有質(zhì)量虧損，要釋放能量 BC　解析 用錘打車，是人(包括鐵錘)和車系統(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)的總動量守恒，人和車的初動量為零，根據(jù)動量守恒定律，如果錘頭打下去時錘頭向右運動，車就向左運動，舉起錘頭時錘頭向左運動，車就向右運動，用錘頭連續(xù)敲擊時，車只是左右運動，錘頭不動，車就停下來，故選項A錯誤；紫光燈照射時，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)，驗電器金屬箔可能不張開，故選項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)地躍遷到較低能級時，一共能產(chǎn)生6條光譜線，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時核子平均質(zhì)量減小，會有質(zhì)量虧損，要釋放能量，故選項D錯誤． 7．(2019·浙江諸暨期末)(多選)下列關(guān)于原子核原子核說法正確的是(　　) A．太陽輻射的能量主要來源于輕核聚變 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 太陽輻

11、射的能量主要來自太陽內(nèi)部的輕核聚變反應(yīng)，選項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B錯誤；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C錯誤；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D正確． 8．(2019·吉林長春四模)(多選)如圖所示為氫原子的能級示意圖，鋅的逸出功是3.34 eV，下列對氫原子在能級躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的特征認識正確的是(　　) A．用氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(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能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能放出

12、3種不同頻率的光 C．一群處于n＝3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，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A錯誤；從n＝3向基態(tài)躍遷時，輻射的光子頻率種類為C＝3種，選項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，照射鋅板最大初動能Ek＝(12.09－3.34)eV＝8.75 eV，選項C正確；10.3 eV的光子能量不滿足能級差公式，不會使基態(tài)的氫原子躍遷，選項D錯誤．