2020年高考試題分項(xiàng)版解析物理專題17原子物理(選修3-5)

1、2020年高考試題分項(xiàng)版解析物理專題（2020?重慶）以下是物理學(xué)史上3個(gè)著名的核反戶應(yīng)方程：x + 37Li>2y, y +714N>x+8 17O, y + 49Be>z+612C.x、y 和 z 是 3 種不同的粒子，其中 z 是（）A. a粒子B.質(zhì)子 C .中子 D .電子【答案】C【解析】將上述三個(gè)方程相加，整理后得挑一廠04-C+不根據(jù)電荷數(shù) 守恒和質(zhì)罐放守恒，二的質(zhì)量數(shù)為L(zhǎng)電荷數(shù)為為中子，C正確，【考點(diǎn)定位】原子物理（2020 上海）1 .在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照時(shí)某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的（）（A）頻率（B）強(qiáng)度（C）

2、照射時(shí)間（D）光子數(shù)目【答案】a【解析】根據(jù)蓑因斯坦的光電敕應(yīng)方程！如.甌加光電子的最大初動(dòng)能只與入射2光的頻率在關(guān),與其它無(wú)關(guān),選項(xiàng)鼻正確.【考點(diǎn)定位】光電/應(yīng)、光的本性(2020 上海)2.( )下圖為紅光或紫光通過(guò)雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣，則甲巴小里一 W 一 yy _ rj;中-您，二（A）甲為紫光的干涉圖樣（C）內(nèi)為紅光的干涉圖樣（B）乙為紫光的干涉圖樣（D） 丁為紅光的干涉圖樣【答案】B【解析】當(dāng)單色光通過(guò)雙細(xì)j形成的干涉圖樣為等r即距的，而通過(guò)單縫時(shí)的圖案是中間寬兩 邊窄的衍射圖樣，因此甲、乙為干涉圖案.而丙' 丁為衍射圖案.笄且紅光的波長(zhǎng)袖長(zhǎng)，干 涉圖樣中，相究條域FKE

3、巨弦大，而紫光的波長(zhǎng)菽姮，干涉圖樣中相鄰條院間距較小，因此3 選師正確?？键c(diǎn)定位】原子枷理(2020 上海)3.與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是()(A)電離現(xiàn)象(B)光電效應(yīng)現(xiàn)象(C)天然放射現(xiàn)象(D) a粒子散射現(xiàn)象【答案】C【解析】電離現(xiàn)象是原子核外的電子脫離原子核的束縛，與原子核內(nèi)部無(wú)關(guān)因此A不對(duì)光電效應(yīng)說(shuō)明光的粒子性同樣也與原子核內(nèi)部無(wú)關(guān)，B不對(duì)天然放射現(xiàn)象是從原子核內(nèi)部放出、 三種射線，說(shuō)明原子核內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，放出、后原子核就變成了新的原子核，因此 C正確a粒子散射現(xiàn)象說(shuō)明原子有核式結(jié)構(gòu)模型，與原子核內(nèi)部變化無(wú)關(guān)，Q不對(duì)【考點(diǎn)定位】原子物理(2020 上海)4.根據(jù)愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)

4、”可知()(A) “光子說(shuō)”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說(shuō)”(B)光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越小(C) 一束單色光的能量可以連續(xù)變化(D)只有光子數(shù)很多時(shí)，光才具有粒子性【答案】3【解析】愛(ài)因斯坦的"光子說(shuō).認(rèn)為光是一份一份的不連嫉的它并不否定光的波動(dòng)性，而牛頓的”微粒說(shuō)一而波由說(shuō)是對(duì)立的，因此A不對(duì)C 在襄因斯坦的洸子說(shuō).中光了的能量；與=如=電±可知波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光子的能量越小，因兄此C正確.某一單色光，波長(zhǎng)恒定，光子的能量也是恒定的，因此C不對(duì)大量光子表現(xiàn)為波動(dòng)性，而少數(shù)光子才表現(xiàn)為粒子性，因此D不對(duì).【碧點(diǎn)定位】原子物理（2020 上海）9.某種元素具有多種同位素，反映這些同位素

5、的質(zhì)量數(shù) A與中子數(shù)N關(guān)系的是圖（）【答案】B【解析】某種元素中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)基本相當(dāng)，質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，因此當(dāng)中 子數(shù)N噌務(wù)時(shí)，質(zhì)量數(shù)A也會(huì)贈(zèng)大，因此A. 兩個(gè)選項(xiàng)不對(duì)，只能從國(guó)C西個(gè)耐中 選，又因?yàn)闅湓又兄挥幸粋€(gè)質(zhì)子，無(wú)中子，也就是中子數(shù)N為零時(shí)，質(zhì)量數(shù)3不為零， 因此只有B正踴【考點(diǎn)定位】原子物理（2020 上海）5.在軋制鋼板時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)地監(jiān)測(cè)鋼板厚度，具檢測(cè)裝置由放射源、 探測(cè)器等構(gòu)成，如圖所示。該裝置中探測(cè)器接收到的是（B） 口射線（D）:射線（A）工射線CO聲射線【答案1 D【解析】首先，放射源放出的是建射線、月射線 一射娘 無(wú)工射券A不對(duì)，另外夜射 線穿透本領(lǐng)最弱，

6、一張紙就能擋住，而產(chǎn)射線穿透本領(lǐng)較強(qiáng)能穿透幾奎米厚的相板，射線穿透本領(lǐng)隈幅可以穿透幾厘米厚的鋁板，而要穿過(guò)軋制鋼板只能是射線，因此D正確【考點(diǎn)定位】庾子鋤理（2020 廣東）18.能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的途徑之一,卜列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有A法+ ：B 一：加+"是核聚變反應(yīng)*B :N - 的十版是E壹變門 /C圖7 + ；界T"是+a+ 2；融是核裂變反應(yīng)- -二:-r r -”，r -，r , , , r 1 rJID,十M T嚶跟十翁即十2M是口衰變l答案】AC【解析】?jī)蓚€(gè)輕核聚合成一個(gè)較重的核的反應(yīng)為核聚變反應(yīng)故AkB錯(cuò)。重樓被中子襲

7、 擊后分裂成二個(gè)中等質(zhì)量的原子核并放出若干個(gè)中子的反應(yīng)為核裂變反應(yīng)，故C對(duì)D錯(cuò). 原子核就出口或£粒子后變成另一種原子核的反應(yīng)稱為原子核的食變口原子核的衰變的反應(yīng) 物）只有一種，故色C選應(yīng)正確口【考點(diǎn)定位】原子枷理（2020 山東）38.式8分【物理一物理3-5（1）氫原子第n能級(jí)的能量為En其中Ei為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為1 若氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為 2,則一1 (2)光滑水平軌道上有三個(gè)木塊 A B> C,質(zhì)量分別為mA 3m、mB mC m ,開(kāi)始時(shí)B、C均靜止，A以初速度向右運(yùn)動(dòng)，A與B相撞后分開(kāi)，B又與C發(fā)

8、生碰撞 并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變。求B與C碰撞前B的速度大小13S. (I)；【解析】根據(jù)躍遷公式人1 =斗-瑪即可解得.C2)設(shè)AB碰撞后，A的速度為，E與C碰撞前3的速度為，B與V碰撞后粘在一起的速度為，由動(dòng)量守恒定律得對(duì)a13木塊: >附 =+ msvs”F對(duì) 艮 c木塊： 叫, = ms +由A與3間的距離保持不變可知黃上=v6聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得% 二事” ©【善點(diǎn)定位】原子物理9.模塊3-5試題(12分)（1） (2020 海南)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能E，下列說(shuō)法正確的是A.對(duì)于同種金屬,R與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)B.對(duì)于同種金屬,國(guó)與照射

9、光的波長(zhǎng)成反比C.對(duì)于同種金屬,國(guó)與光照射的時(shí)間成正比D.對(duì)于同種金屬,R與照射光的頻率成線性關(guān)系E.對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，R與金屬的逸出功成線性關(guān)系【答案】ADE【解析】根據(jù)光電敕應(yīng)規(guī)律，對(duì)于同種金屬.反與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，臥與光照射的時(shí)國(guó) 無(wú)關(guān)，耳與照射光的頻率成線性關(guān)系，4.與照射光的波長(zhǎng)有關(guān)，但不是成反比，選項(xiàng)AD 正崩m(xù)e錯(cuò)誤1對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，根據(jù)光電效應(yīng)方程.附-跖 &與 金屬的逸出功成線性關(guān)系，選項(xiàng)E正確.【考點(diǎn)定位】此題考查光電效應(yīng)及其相關(guān)知識(shí).（2） （2020 海南）一靜止的238 U核經(jīng)a衰變成為294Th核，釋放出的總動(dòng)能為4.27

10、MeM問(wèn)此衰變后234Th核的動(dòng)能為多少M(fèi)eV（呆留1位有效數(shù)字）？【答案】0.07 MeV【解析T根據(jù)題意知，此Q裝變的晨變方程為始匚一雷Th-；瓦.根據(jù)動(dòng)量守恒定律得， ，%=明,式;中，明和因f分別為ce棱子和1：Th核的質(zhì)量，v：和工分劃為u粒子和胃：Th核的速度的大小.由題設(shè)條件知，工叫丁fL叱i'e 二江產(chǎn) 22消一4如234式中£產(chǎn)4.丁心、是&粒子和用Th核的總動(dòng)想聯(lián)立解得：- IF'二Em2 叫F1代人數(shù)據(jù)得，菽變后黨飛核的動(dòng)能為L(zhǎng)-E二W【考點(diǎn)定位】此題考查動(dòng)量守恒定律、衰變及具相關(guān)知識(shí).（2020 福建）29、【原題】物理-選彳3-5（本

11、題共有兩小題，每小題 6分，共12分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）（1）關(guān)于近代物理，下列說(shuō)法正確的,是。（填選項(xiàng)前的字母）A. 射線是高速運(yùn)動(dòng)的氫原子B.核聚變反應(yīng)方程：中，仙表示質(zhì)子C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比D.玻爾將量子觀念引一入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氯原子光譜的特征（2）如圖，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率 V0向右勻速行駛，一質(zhì)量為 m的救生員站在船尾，相對(duì)小船靜止。若救生員以相對(duì)水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為。（填選項(xiàng)前的字母）A,小帚“氐.萬(wàn)歲C.%+券（%+ u）D. +方（%-廿）簪案（1） D ;（2）C解析1s山

12、匕射線是高速運(yùn)荀的冢原子核，答案3卷 排是甲子而不是質(zhì)子；答案3 錯(cuò)；從光電效應(yīng)方程& = hy-/可知最大初動(dòng)能和人射光的頻率或一次釐關(guān)系而北正 上啞毅關(guān)系所以C錯(cuò)；正確答案選2口i由動(dòng)量守恒可知。+觸二鮑-加歲解得小船的速度為答案c【考點(diǎn)定位工柱反應(yīng)、動(dòng)量守恒等（2020 天津）1 .下列說(shuō)法正確的是A.采用物理或化學(xué)方法可以有效地改變放射性元素的半衰期B.由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會(huì)放出光子C從高空對(duì)地面進(jìn)行遙感攝影是利用紫外線良好的穿透能力D.原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量工等嘉1 B【解析I放射性元素的半衰期是由原子核決定的，溫度、壓強(qiáng)、是否

13、與苴他元素化合能不 能改變?cè)娱?，因此采用物理或化學(xué)方法不能改變半衰期，A錯(cuò)誤.由魏爾理論知道氫原子 麻發(fā)態(tài)既迂到基惠時(shí)，能量減少,會(huì)放出光子，B正確.以高空對(duì)地面進(jìn)行遙感攝影是利 用紅勺燃良好的穿透能力，C錯(cuò)i吳.核子結(jié)合成原子核時(shí)，質(zhì)量虧損，因此原子核所含核子 單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量，D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)定位】本題考查半衰期，玻爾氫原子模型、能級(jí)躍遷，紅外建、紫外線的性脂殛應(yīng)用， 防量虧損.（2020 四川）17.如圖為氫原子能級(jí)示意圖的一部分， 門KfeV則氫原子I-0：翁1-L 51A.從n = 4能級(jí)躍遷到n = 3能級(jí)比從n = 3.能級(jí),42-3, 4躍遷到n = 2能級(jí)

14、輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)B.從n = 5能級(jí)躍遷到n = 1能級(jí)比從n = 5能B. 6級(jí)躍遷到n = 4能級(jí)輻射出電磁波的速度大C.處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D.從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子核一定向外放出能量【答案】：A解析；由如=島-/和躡-三戶二-三，可知uma再根據(jù)5=為所以上口 A 正詢.所有電磁波的速度都相同，B錯(cuò)誤.處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率不 一樣，出現(xiàn)不同形狀的電子云，c錯(cuò)俁.從高E繞向11氐能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子向外放出能量， D錯(cuò)誤.考點(diǎn)定位】本題考查蒙水氫原子模型.民絨躍5£，電子云，波長(zhǎng)、頻窣、波速的關(guān)系.（2020 北京）20

15、. ”約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩端加包 定電壓U,則它會(huì)輻射頻率為v的電磁波，且與U成正比，即v = kU。已知比 例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象為機(jī) 理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項(xiàng)中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為A.B.C. 2ehD HE汽7«h【卷案1 B【解析1根據(jù)題中給出的Uki二和普朗克能量子氏hr可知E=hMJ,則仁號(hào) 再根據(jù)掃海做功W=m2qu, k*"二將 選民 另外本題也可根據(jù)單位制判斷 由可簿k的單位為拶二/m選項(xiàng)中常的單位為£二土：二之，所以e正確口 V v 5J1 5 L*

16、* 5 *V 5【考點(diǎn)定位】本題屬于新信息題，萼查普朗克能量子E=hv公式，同時(shí)也考查單位制.屬于 中等難度題。（2020 北京）13. 一個(gè)氫原子從n = 3能級(jí)躍遷到n = 2能級(jí)，該氫原子A.放出光子，能量增加B,放出光子，能量減少C.吸收光子，能量增加D.吸收光子，能量增加【答案】：B【解析】：氫原子.從n 丁 3的高能級(jí)躍遷到n = 2的低能級(jí)，能量減少，減少的能量以光子的形式放出，B正確【考點(diǎn)定位】本題考查了玻爾氫原子模型，能級(jí)躍遷。（2020 江蘇）C.選修 3-5（12 分）D如圖所示是某原子的能級(jí)圖疝b，為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光,在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中:諧線從左向右

17、的波長(zhǎng)依次噌大貝J正確的是(A>(C)(11)(2) 一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個(gè)笊核，其核反應(yīng)方程式為 .該反應(yīng)放出的能量為Q,則笊核的比結(jié)合能為 .(3)A、B兩種光子的能量之比為2 :1,它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，且所產(chǎn)生 的光電子最大初動(dòng)能分別為EA、EB.求A、B兩種光子的動(dòng)量之比和該金屬的逸出 功.【解析】12C (1) C,.+出=訪Q1(小光子能量皆=動(dòng)量p = 上且得到尸=工，則戶r#f = 2:l % kc遮射時(shí)覺(jué)電子的最大初動(dòng)能當(dāng)二立一%同理/三外一% ,解得峪=4 2見(jiàn)【考點(diǎn)定位】光的偏振測(cè)定駛璃的折射率波的傳播原子能級(jí)理論原子核聚變動(dòng)邕 守恒等等

18、(2020 全國(guó)新課標(biāo)卷)35.物理一一選修3-5 (15分)(1) (6分)笊核和瓶核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：2 34. . .234lH)H2He+x ，式中x是某種粒子。已知：1H、產(chǎn) 2H麗粒子x的質(zhì)重分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u 和 1.0087u; 1u=931.5MeV/c2, c 是真空中的光速。由 上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是,該反應(yīng)釋放出的能量為 MeV(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(2) (9分)如圖，小球a、b用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn) Q讓球a靜止下 垂，將球b向右拉起，使細(xì)線水平。從靜止釋放球 b,兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)， 此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為 60。忽略空氣阻笥修O力，求L(i )兩球a、b的質(zhì)量之比；(ii )兩球在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能與球 b在碰前 白O的最大動(dòng)能之比。1答案】一(或中子)17.6 個(gè)2E解析】CL)*魏柩反應(yīng)