高考物理真題分類匯編原子物理含解析

1、2015年高考物理真題分類匯編：原子物理（2015新課標I-35 （1）.【物理一選修3-5】（15分）（5分）在某次光電效應實驗中，得到的遏制電壓UC與入射光的頻率v的關系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為k和b,電子電荷量的絕對值為e,則普朗克常量可表示為 ,所用材料的逸出功可表示為 ?！敬鸢浮縠k （2 分）-eb （3 分）。,0*【考點】光電效應；愛因斯坦光電效應方程；動能和動能定理【解析】 根據(jù)動能定理有：mve2 = eUc ,和 愛因斯坦光電效應方程：mve2 = hv - W0可得:h 小， %、-,截距為b =,可得：普朗克常J h 陋遏制電壓UC = -v - - ,結(jié)

2、合U-v圖，斜率即k =量h = ek ,所用材料的逸出功 W = -eb .【2015新課標II-35 35.物理選修3-5 （15分）（5分）實物粒子和光都具有波粒二象性， 下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是 。（填 正確答案標號，選對 1個給2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分, 最低得分0分）A.電子束通過雙縫實驗后可以形成干涉圖樣3射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C.人們利慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)E.光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關【答案】ACD【解析】試題分析:電子束通過雙舞實嗡后可以形成

3、干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故A正確；二射或在云空 中穿過會笛下清晰的徑跡，可以說明f射線是一種粒子，故m錯誤1人們利雁中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)， 中子衍射說明中子是一種波故c正確：人們利用電子顯微鑲現(xiàn)測物質(zhì)的微婀金構(gòu),利用了電子的手出現(xiàn) 象，說明電子是一種波，故二正豳；光電效應實晚中，光電子的最大初動能與人射光的頻率有關，與人射 光的強度無關，說明光是種粒子，故三錯誤.考點：波粒二象性【2015重慶-1】.題1圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡，氣泡室中磁感應強度方向垂直紙面向里。以下判斷可能正確的是rf . E._題1圖A.a、b為P粒子的經(jīng)跡B.a

4、、b為粒子的經(jīng)跡C.c、d為ot粒子的經(jīng)跡D. c、d為P粒子的經(jīng)跡【答案】D【解析】試題分析！ 丁射線是不帶電的光子流，在磁場中不偏轉(zhuǎn)，故選項三錯誤.二粒子為氮核帶正電，由左 手定則知受到向上的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn).故選項A、C錯誤 尸粒子是帶負由的電子流 應向下傀?t 選項口正確。故選d考點：本題考查放射線的性質(zhì)、帶電粒子在磁場中的運動?！?015山東-39 (1)】.【物理-物理3-5】14C發(fā)生放射性衰變?yōu)?4N ,半衰期約為5700年。已知植物存活其間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14c的比例持續(xù)減少?，F(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14c的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二

5、分之一。下列說法正確的是。(雙選，填正確答案標號)a.該古木的年代距今約為 5700年12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)14C衰變?yōu)?4N的過程中放出3射線d.增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變【答案】ac【解析】試題分析：因古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經(jīng)過的時間為一個半衰期，即該古木的年代距今約為5700年，選項a正確；12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，選項 b錯誤；根據(jù)核反應方程可知，14C衰14變?yōu)?N的過程中放出電子，即發(fā)出 3射線，選項c正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項d錯誤；故選ac.考點：

6、半衰期；核反應方程 .【2015廣東-18118.科學家使用核反應獲取瓶，再利用笊和瓶核反應獲得能量，核反應方程分別為：X + 丫小跳+: + 4.9MeV 和 .+ .MB + X + 17.6MeV ,下列表述正確的有A.X是中子B.Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C.兩個核反應都沒有質(zhì)量虧損D.笊和瓶的核反應是核聚變反應【答案】AD【考點】核反應方程；結(jié)合能、質(zhì)量虧損；聚變反應【解析】本題中考查了原子物理的基礎知識。題目中有原子物理的兩個核反應方程，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒規(guī)律，由第二個核反應方程得到X為中子（射），選項A正確；再由第一個方程得到Y(jié)質(zhì)子數(shù)為3,質(zhì)量數(shù)為6,則中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)

7、=3 ,選項B錯誤;兩個核反應都產(chǎn)生了能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知一定有質(zhì)量虧損，選項C錯誤；笊和瓶的核反應是核聚變反應，選項D正確?！?015北京-14.下列核反應方程中，屬于 a衰變的是（）A.；4N ；He/O ；HB.292U 霽第乳2H 鑰 T；He 珈D.234ThT2；4Fa+；e【答案】B【難度】【考點】原子物理衰變【解析】“衰變是指某一原子核自發(fā)的變成另一種原子核，并放出 a粒子的過程。可以很容易的選出 B正確；A選項為人工車t變方程；C選項為輕核聚變；D選項為3衰變【2015北京-17.實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發(fā)生 3衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做

8、勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如 TOC o 1-5 h z 圖。則（）/、A.軌跡1是電子的，磁場方向垂直紙面向外1 /B.軌跡2是電子的，磁場方向垂直紙面向外1C.軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向里/D.軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里/【答案】D【難度】【考點】3衰變，動量守恒，帶電粒子在磁場中的圓周運動【解析】由動量守恒可知，原子核靜止在磁場中，發(fā)生3衰變后的新核與電子的動量大小相2等，方向相反。由qBv=mv-,得R=mv,粒子運動的半徑與電荷量成反比。新核帶電 RqB量大于電子，因此 R較小，知軌跡2為新核軌跡，由左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里?！?015安徽-14.圖

9、示是“粒子（氨原子核）被重金屬原子核散射的運動軌跡，M M P、Q是軌跡上的四點，在散射過程中可以認為重金屬原子核靜止不動。圖中所標出的a粒子在各點處的加速度方向正確的是,/A M點B . N點 C . P點D . Q點【答案】C【解析】試題分析；由庫侖定律，可得兩點電荷間的庫侖力的方向在兩者的兩線上，同種電荷相互排斥，由牛頓第二定律，加速度的方向就是合外力的方向，故C正確，ABD錯誤.考點：考查庫侖定律和牛頓第二定律?！?015江蘇-12】C.【選修3-5】（12分）（1）波粒二象性時微觀世界的基本特征，以下說法正確的有 A.光電效應現(xiàn)象揭示了光的粒子性B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明

10、中子具有波動性C.黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋D.動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波也相等（2）核電站利用原子核鏈式反應放出的巨大能量進行發(fā)電，935u是常用的核燃料。235u受一個中子轟擊后裂變成564Ba和36Kr兩部分，并產(chǎn)生 個中子。要使鏈式反應發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要 （選填“大于”或者“小于”）它的臨界體積。（3）取質(zhì)子的質(zhì)量 mp =1.6726M1047kg ,中子的質(zhì)量mn =1.6749黑10“7kg , “粒子的質(zhì)量mo（ = 6.6467 M1047kg ,光速c =3父10樂/s ,請計算a粒子的結(jié)合能，（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）【解析】光電效應說明

11、光的粒子性，所以A正確；熱中子在晶體上產(chǎn)生衍射圖樣，即運動的實物粒子具有波的特性，即說明中子具有波動性，所以B正確；黑體輻射的實驗規(guī)律說明電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續(xù)的、 一份一份的，所以黑體輻射用光的粒子性h 2解釋，即C音誤；根據(jù)的德布羅意波長公式h=- , p2 =2mEk,又質(zhì)子的質(zhì)量大于電子P的質(zhì)量，所以動能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意波較短，所以D音誤。(2)由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守可知：235U+； j 1：Ba+；：Kr +301n ,可見產(chǎn)生了 3個中子，鏈式反應的一個條件是鈾燃料的體積必須大于或等于臨界體積。(3)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程 AE=Amc2,可求：AE =

12、 (2mD+2mn - mC2 = 4.3父10,2 J p n【2015海南-17117.模塊3-5試題(12分)(1)氫原子基態(tài)的能量為 Ei = -13.6eV。大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)。由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為-0.96 E1,頻率最小的光子的能量為 eV (保留2位有效數(shù)字)，這些光子可具有 種不同的頻率?！敬鸢浮?0eV, 10【解析】頻率最小的光子是從 n=2躍遷，即頻率最小的光子的能量為Em. =-3.4eVT13.6eV : 10eV頻率最大的光子能量為 0.96 Ei ,即En (13.6eV)=0.96父(13.6eV),解得En0.54eV

13、即 n=5，從 n =5能級開始，共有 5T 1 , 5t 4 , 5t 3, 5t 2,4t 1 , 4T 2 , 4t 3 ,3t 1 , 3T 2 , 2T 1 , 10種不同頻率的光子A【2015海南-17 ( 2)運動的原子核X放出口粒子后變成靜止的原子核 Y。已知IY和az粒子的質(zhì)量分別是 m 5和m2,真空中的光速為 c,支粒子的速度遠小于光速。求反應后與反應前的總動能之差以及 粒子的動能。 TOC o 1-5 h z 2 M2【答案】Ek = M -色-m2 cM -m1-m2 cM -m2【解析】反應后由于存在質(zhì)量虧損，所以反應前后總動能之差等于質(zhì)量虧損而釋放出的能量，1cleC故根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可得一m2v言一一MvX = (M -m1 -m2 )c22- 2反應過程中三個粒子組成的系統(tǒng)動量守恒，故有MvX =m2v儀，聯(lián)立可得 Im2V2 = M -m1-m2 c22- M -m2【2015天津-111.下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實驗是A.光電效應實驗B.倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C. a粒子散射實驗D.氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)【答案】C【解析】光電效應實驗說明光具有粒子性；倫琴射線的發(fā)現(xiàn)說明原子核內(nèi)也有結(jié)構(gòu)；氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)說明原子中的電