2014年高考物理選修3-5（波粒二象性、原子物理）試題歸類例析

1、2014年高考物理選修3-5（波粒二象性、原子物理）試題歸類例析江蘇省新沂市第一中學張統(tǒng)勛【例1】（2014廣東卷）在光電效應實驗中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應，下列說法正確的是A增大入射光的強度，光電流增大B減小入射光的強度，光電效應現(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D改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動能變大【解析】增大入射光的強度，單位時間照射到單位面積的光電子數(shù)增加，則光電流增大，所以A正確；光電效應是否產生取決于照射光的頻率而非照射光的強度，所以B錯誤；頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應，改用頻率小于的光照射，只要光的頻率大于等于極限頻率，也可

2、能發(fā)生光電效應，所以C錯誤；根據(jù)光電效應方程可知，增加照射光的頻率，光電子最大初動能也增大，選項D正確?！敬鸢浮緼D【例2】（2014上海卷）在光電效應的實驗結果中，與光的波動理論不矛盾的是A光電效應是瞬時發(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而變大D入射光頻率越大，光電子最大初動能越大【解析】光具有波粒二象性，即既具有波動性又具有粒子性，光電效應證實了光的粒子性。因為光子的能量是一份一份的，不能積累，所以光電效應具有瞬時性，這與光的波動性矛盾，A項錯誤；同理，因為光子的能量不能積累，所以只有當光子的頻率大于金屬的極限頻率時，才會發(fā)生光電效應，B項錯誤；光強增大時，光子數(shù)量和能量

3、都增大，所以光電流會增大，這與波動性無關，C項正確；一個光電子只能吸收一個光子，所以入射光的頻率增大，光電子吸收的能量變大，所以最大初動能變大，D項錯誤?！敬鸢浮緾【例3】（2014海南卷）在光電效應實驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應。對于這兩個過程，下列四個物理量中，一定不同的是 A遏止電壓 B飽和光電流 C光電子的最大初動能 D逸出功【答案】ACD【例4】（2014上海卷）不能用盧瑟福原子核式結構模型得出的結論是A原子中心有一個很小的原子核B原子核是由質子和中子組成的C原子質量幾乎全部集中在原子核內D原子的正電荷全部集中在原子核內【解析】盧瑟福通過粒子散射實驗，

4、發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子沒有發(fā)生明顯偏轉，少數(shù)發(fā)生了大角度的偏轉，極少數(shù)反向運動，說明原子幾乎全部質量集中在核內，且和粒子具有斥力，所以正電荷集中在核內。因為只有極少數(shù)反向運動，說明原子核很小，并不能說明原子核是由質子和中子組成的，B項正確。【答案】B【例5】（2014上海卷）鏈式反應中，重核裂變時放出的可以使裂變不斷進行下去的粒子是A質子 B中子 C粒子 D粒子【解析】重核的裂變需要中子的轟擊，在鏈式反應中，不斷放出高速的中子使裂變可以不斷進行下去，B項正確。【答案】B【例6】（2014天津卷）下列說法正確的是A玻爾對氫原子光譜的研究導致原子的核式結構模型的建立B可利用某些物質在紫外線照射下發(fā)射出熒

5、光來設計防偽措施C天然放射現(xiàn)象中產生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉D觀察者與波源互相遠離時接收到波的頻率與波源頻率不同【解析】盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子的核式結構，A項錯誤；紫外線具有熒光作用，可以用來設計防偽措施，B項正確；天然放射現(xiàn)象中有三種射線，其中射線不帶電，在電磁場中均不偏轉，C項錯誤；根據(jù)多普勒效應，當觀察者與波源遠離時，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率，D項正確?！敬鸢浮緽D【例7】（2014重慶卷）碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質量為m的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有Am/4 Bm/8 Cm/16 Dm/32【解析】根據(jù)原子核的衰變公

6、式：，其中為半衰期的次數(shù)，故。選項C正確。【答案】C【例8】（2014北京卷）質子、中子和氘核的質量分別為m1、m2和m3。當一個質子和一個中子結合成氘核時，釋放的能量是（c表示真空中的光速）A（m1m2m3）c B（m1m2m3）c C（m1m2m3）c2 D（m1m2m3）c2【解析】原子核反應經(jīng)過裂變或聚變時，質量會發(fā)生虧損，損失的能量以能量的形式釋放，根據(jù)質能方程可知釋放的能量為：E=（m1m2m3）c2，C項正確?！敬鸢浮緾【例9】（2014福建卷）如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出、三種射線，分別進入勻強電場和勻強磁場中，下列說法正確的是 。（填選項前的字母）A表示射線，表示射線B

7、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【解析】（1）因為射線不帶電，所以電場和磁場對其都沒有力的作用，表示射線，A錯誤；射線為電子流，帶負電，受到電場力向左，受到洛倫茲力向右，代表射線，BD項錯誤，C項正確?！敬鸢浮緾【例10】（2014江蘇卷）（1）已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.731014Hz和5.441014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的 。A波長 B頻率 C能量 D動量（2）氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會對人的呼吸系統(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

8、之一。其衰變方程是 。已知的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過 天，16 g的衰變后還剩1g?！窘馕觥浚?）根據(jù)光電效應方程，因為鈣的截止頻率較大，所以光電子的最大初動能較小，動量也較小，CD項錯誤；根據(jù)德布羅意波長可知從鈣中逸出的光電子具有較大波長，A項正確；波長大的，頻率小，B項錯誤。（2）根據(jù)核反應過程中電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒可知生成物電荷數(shù)為2，質量數(shù)為4，即為粒子。設半衰期為T，半衰期的性質，而n為發(fā)生半衰期的次數(shù)，代入數(shù)據(jù)可得t=15.2天。【答案】（1）A（2）（或） 15.2 【例11】（2014全國I卷）關于天然放射性，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

9、期與外界的溫度無關C放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D、和三種射線中，射線的穿透能力最強E一個原子核在一次衰變中可同時放出、和三種射線【解析】只有原子序號超過83的元素才都能發(fā)生衰變，A錯誤；放射性元素的半衰期決定于由原子核內部的結構，與外界溫度及化學作用等無關，B正確；放射性元素其放射性來自于原子核內部的，與其他元素形成化合物并沒有改變其內部原子核結構所以仍具有放射性，C正確；、和三種射線中，射線能量最高，穿透能力最強，D正確；一個原子核在一次衰變中，要么是衰變、要么是衰變，同時伴隨著能量的釋放，即射線，E錯誤?！敬鸢浮緽CD【例12】（2014全國II卷）在人類對微觀世界進行探

10、索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實的是 。A密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值B貝克勒爾通過對天然放射現(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釙（Po）和鐳（Ra）兩種新元素D盧瑟福通過粒子散射實驗證實了原子核內部存在質子 E湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷【解析】密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值為1.610-19C，A正確；貝克勒爾通過對天然放射性研究發(fā)現(xiàn)了中子， B錯誤；居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙（Po）和鐳（Ra）兩種新元素，C正確；盧瑟福通過粒子散射實驗，得出了原子的核式結構模型， D錯誤；湯姆遜通過對陰極射線在電場及在磁場中偏轉的實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成，并測定了粒子的比荷，E正確?！敬鸢浮緼CE 【例13】（2014山東卷）氫原子能級如圖，當氫原子從躍遷到的能級時，輻射光的波長為656nm。以下判斷正確的是_。（雙選，填正確答案標號）a氫原子從躍遷到的能級時，輻射光的波長大于656nmb用波長為325nm的光照射，可使氫原子從躍遷到的能級c一群處于能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產生3種譜線d用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從躍遷到的能級【解析】能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，輻