2023年高考物理選修3-5(波粒二象性、原子物理)試題歸類例析

2023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沂市第一中學(xué)張統(tǒng)勛【例1〔2023·廣東卷〕在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，用頻率為ν 的光照耀光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，以下說法正確的選項(xiàng)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)象消逝C．改用頻率小于ν 的光照耀，肯定不發(fā)生光電效應(yīng)D．改用頻率大于ν 的光照耀，光電子的最大初動(dòng)能變大【解析增大入射光的強(qiáng)度單位時(shí)間照耀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(yīng)是否產(chǎn)生取決于照耀光的頻率而非照耀光的強(qiáng)度所以B錯(cuò)誤頻率為ν 的光照耀光電管陰極發(fā)生了光電效應(yīng)改用頻率小于ν 的光照耀只要光的頻率大于等于極限頻率，也可能發(fā)生光電效應(yīng)，所以C錯(cuò)誤；依據(jù)光電效應(yīng)方程 可知，增加照耀光的頻率，光電子最大初動(dòng)能也增大，選項(xiàng)D正確。【答案】AD【例2〔2023·上海卷〕在光電效應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果中，與光的波動(dòng)理論不沖突的是A．光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的B．全部金屬都存在極限頻率C．光電流隨著入射光增加而變大D．入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大沖突，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同理，由于光子的能量不能積存，所以只有當(dāng)光子的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；光強(qiáng)增大時(shí)，光子數(shù)量和能量都增大，所以光電流會(huì)增大，這與波動(dòng)性無關(guān)，C項(xiàng)正確；一個(gè)光電子只能吸取一個(gè)光子，所以入射光的頻率增大，光電子吸取的能量變大，所以最大初動(dòng)能變大，D【答案】C【例3〔2023·海南卷都能發(fā)生光電效應(yīng)。對于這兩個(gè)過程，以下四個(gè)物理量中，肯定不同的是A．遏止電壓B．飽和光電流C．光電子的最大初動(dòng)能D．逸出功【答案】ACD【例4〔2023·上海卷〕不能用盧瑟福原子核式構(gòu)造模型得出的結(jié)論是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)【解析】盧瑟福通過α粒子散射試驗(yàn)，覺察絕大多數(shù)粒子沒有發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，少數(shù)發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)反向運(yùn)動(dòng)，說明原子幾乎全部質(zhì)量集中在核內(nèi)，且和α粒子具原子核是由質(zhì)子和中子組成的，B【答案】B【例5〔2023·上海卷子是A．質(zhì)子B．中子C．β粒子D．α粒子不斷進(jìn)展下去，B【答案】B【例6〔2023·天津卷〕以下說法正確的選項(xiàng)是A．玻爾對氫原子光譜的爭論導(dǎo)致原子的核式構(gòu)造模型的建立B．可利用某些物質(zhì)在紫外線照耀下放射出熒光來設(shè)計(jì)防偽措施C．自然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．觀看者與波源相互遠(yuǎn)離時(shí)接收到波的頻率與波源頻率不同α粒子散射試驗(yàn)提出了原子的核式構(gòu)造，A熒光作用，可以用來設(shè)計(jì)防偽措施，Bγ射線不帶電，在電磁場中均不偏轉(zhuǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)觀看者與波源遠(yuǎn)離時(shí)，觀看者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率，D【答案】BD【例7〔2023·重慶卷〕碘131的半衰期約為8m的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有A．m/4B．m/8C．m/16D．m/32【解析】依據(jù)原子核的衰變公式： ，其中 為半衰期的次數(shù)，故 。選項(xiàng)C正確?！敬鸢浮緾【例8〔2023·北京卷〕質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m、mm。當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一1 2 3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〔m＋m－mc〔m－mm〕cC〔mmm2〔m－m－m〕21 2

1 2

1 2

1 2 3Δ=mm－m2C項(xiàng)正確。1 2 3【答案】C【例9〔2023·福建卷〕如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ 三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，以下說法正確的選項(xiàng)是〔填選項(xiàng)前的字母〕A．①表示γ射線，③表示α射線B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線D．⑤表示β射線，⑥表示α射線【解析〔1〕由于γ 射線不帶電，所以電場和磁場對其都沒有力的作用，②⑤表示γ射線，A錯(cuò)誤；β射線為電子流，帶負(fù)電，受到電場力向左，受到洛倫茲力向右，①⑥代表β射線，BD項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾【例10〔2023·江蘇卷1〕鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×11H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B．頻率C．能量D．動(dòng)量〔2〕氡222世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一。其衰變方程是的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過天，16g的 衰變后還剩1g。

?！窘馕觥?〕依據(jù)光電效應(yīng)方程 ，由于鈣的截止頻率較大，所以光電子的最大初動(dòng)能較小，動(dòng)量也較小，CD項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)德布羅意波長中逸出的光電子具有較大波長，AB

可知從鈣〔2〕依據(jù)核反響過程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知生成物電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，即為α粒子。設(shè)半衰期為T，半衰期的性質(zhì) ，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?！敬鸢浮?〕A〔2〕 〔或α〕15.2【例11〔2023·I卷〕關(guān)于自然放射性，以下說法正確的選項(xiàng)是。A．全部元素都可能發(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．α、β和γ 三種射線中，γ 射線的穿透力量最強(qiáng)E．一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出α、β和γ 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(cuò)誤；放射性元素的半衰期打算于由原子核內(nèi)部的構(gòu)造，與外界溫度及化學(xué)作用等無關(guān)，B正確；放射性元素其放射性來自于原子核內(nèi)部的，與其他元素形成化合物并沒有轉(zhuǎn)變其內(nèi)部原子核構(gòu)造所以仍具有放射性，C正確；α、β和γ 三種射線中，γ 射線能量最高，穿透力量最強(qiáng)，D正確；一個(gè)原子核在一次衰變中要么是α衰變、要么是β衰變，同時(shí)伴隨著能量的釋放，即γ 射線，E錯(cuò)誤。【答案】BCD【例12〔2023·全國II卷重要的作用。以下說法符合歷史事實(shí)的是。A．密立根通過油滴試驗(yàn)測出了根本電荷的數(shù)值B．貝克勒爾通過對自然放射現(xiàn)象的爭論，覺察了原子中存在原子核C．居里夫婦從瀝青鈾礦中分別出釙〔Po〕和鐳〔Ra〕兩種元素D．盧瑟福通過α粒子散射試驗(yàn)證明白原子核內(nèi)部存在質(zhì)子E．湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)，覺察了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷【解析】密立根通過油滴試驗(yàn)測出了根本電荷的數(shù)值為1.6×1-，A正確；貝克勒爾通過對自然放射性爭論覺察了中子，B錯(cuò)誤；居里夫婦從瀝青鈾礦中分別出了釙〔Po〕和鐳〔Ra〕兩種元素，C正確；盧瑟福通過α粒子散射試驗(yàn)，得出了原子的核式構(gòu)造模型，D錯(cuò)誤；湯姆遜通過對陰極射線在電場及在磁場中偏轉(zhuǎn)的試驗(yàn)，覺察了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成，并測定了粒子的比荷，E【答案】ACE【例13〔2023·山東卷〕氫原子能級如圖，當(dāng)氫原子從 躍遷到 的能級時(shí)，輻射光的波長為656nm。以下推斷正確的選項(xiàng)是 〔雙選，填正確答案標(biāo)號〕氫原子從 躍遷到 的能級時(shí)，輻射光的波長大于656nm用波長為325nm的光照耀，可使氫原子從 躍遷到 的能級一群處于 能級上的氫原子向低能級躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線用波長為633nm的光照耀，不能使氫原子從 躍遷到