2020年高考试题分项版解析物理专题17原子物理(选修3-5)

1、2020年高考试题分项版解析物理专题（2020?重庆）以下是物理学史上3 个著名的核反 应方程：x +37Li 2y, y +714x+817O, y +49B z+612C.X、y 和 z 是 3 种不同的粒子，其中 z 是（）A.a 粒子B.质子 C .中子 D .电子【答案】C【解析】将上述三个方程相加，整理后得：+唄+丿氏一厂 C+丘根据电荷数守恒和质壘数守 IS,二的质重数兀 1,电荷数为厲为中子，C 正隔【考点定位】原子物理（2020 上海）1.在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的（）（A）频率（B）强度（C）照射时间（D）光

2、子数目【答案】A【解析】根据置因斯坦的光电敢应方程！加-硏二丄柿 X 光电子时最大初动能貝与入射 2光的频率在关.弓苒它无关.选项起正确.【考点定位】光电栽应、光的本性(2020 -上海)2 .( )下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，贝 U号J.-i:：屮（A） 甲为紫光的干涉图样（C） 丙为红光的干涉图样（B） 乙为紫光的干涉图样（D） 丁为红光的干涉图【答案】B【解析】当单色光通过双錮 m 成的干涉图样岗等间距的，而通过单蜒时的图案是中间宽两 边窄的衍射图样，因此甲、乙为干涉图案；而丙、丁为衍射并且虹光的渡长啟长，干 涉圈样中，相邻条细耶目较大，而紫光的波长较短，干涉图样中相邻竟

3、姣间距疲卜內此 3 选项正确-【考蛊定位】瓯子韧理(2020 上海)3与原子核内部变化有关的现象是()(A)电离现象(B)光电效应现象(C)天然放射现象(D)a粒子散射现象【答案】C【解析】电离现象是原子核外的电子脱离原子核的束缚，与原子核内部无关因此A不对光电效应说明光的粒子性同样也与原子核内部无关，B 不对天然放射现象是从原子核内部放出、 三种射线，说明原子核内部的复杂结构，放出、后原子核就变成了新的原子核，因此 C 正确a粒子散射现象说明原子有核式结构模型，与原子核内部变化无关，D 不对【考点定位】原子物理(2020 上海)4根据爱因斯坦的“光子说”可知()(A) “光子说”本质就是牛顿

4、的“微粒说”(B) 光的波长越大，光子的能量越小(C) 一束单色光的能量可以连续变化(D) 只有光子数很多时，光才具有粒子性【答案】3【解析】爱因斯坦册光子说认为光是一怡 f 的不连绫的它芥不否宦光的波动性，而牛顿的谧粒说一而波葡说是对立的，因此為不艮寸C在震丙斯坦的诜子说冲光了的能重； =和=应上可知波长越氐 光子的能重越小，因 此匚正确.某一单色光*波长恒定，光子的能量也是恒定的，因此 C 不对大量光子表现为波动性*而少数光子才表现为粒子性，因此 D 不对.【着点定位】疫子物理（2020 上海）9某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数 A 与中子数N 关系的是图（）r由柱与 B 间

5、的距离保持不变可=1* 联立式.代入数据得咕二二【着点定位】瘁子物理9.模块 3-5 试题（12 分）（1） （2020 海南）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能 氐，下列说法正确的是E.对于不同种金属，若照射光频率不变，&与金属的逸出功成线性关系A.对于同种金属,E与照射光的强度无关B.对于同种金属,E与照射光的波长成反比C对于同种金属,E与光照射的时间成正比D.对于同种金属,E与照射光的频率成线性关系【答累ADE【解析】根据光电数应规獰，对于同种金屈，厶与照射光的强度元关瓦与光照射的时间无关，瓦-与照射光的频率成集性关荼，耳与照射光的波长有关，怛不是成反比，选项 ADiEf

6、fi BC 时于不同种金爲若餐射光频率不变，根据光电 JS 应方程.E 占 金属舸逸出功成线性关系，选项 E 正确.【考点定位】此题若查光电故应及其相关知识.4.27MeA 问此衰变后29：Th 核的动能为多少 MeV 保留 1 位有效数字）？【答霁】0.07 MeV【解析】棍据题意編 此口衰变的矗变方程沖嚮 U嚮幄据功莖守恒定律得，式;中，】旳和畑分别为 d 粒子 Stl 盘 Th 核的质曇 v：和 m 分别为-J.粒子和：:Th 核的遠度的大小口由题设条件知丄叫忖-1 讥諮云曲2 2叫_4%234式中 S=4：7kV,是宜粒子麺帑 Th 核的总动也联立解得：- 吩亍=瓦一-2叫如代入数据得

7、 7 衰变后镒 R 核飾动能拘丄忙怙=航小【汛W【苇点定位】此题考査动霾守恒宦徉、衰变圧其相关知识.（2020 福建）29、【原题】物理-选修 3-5（本题共有两小题，每小题 6 分，共12 分。每小题只有一个选项符合题意）(2) (2020 海南)静止的292u 核经衰变成为23490Th 核，释放出的总动能为（1）关于近代物理，下列说法正确的是_。（填选项前的字母）A.射线是高速运动的氦原子B. 核聚变反应方程罚號强二-丸囂叙轨:扳表示质子C. 从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D. 玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征（2）如图，质量为 M 的小

8、船在静止水面上以速率 V0向右匀速行驶，一质量为 m 的 救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为_。（填选项前的字母）儿+mvCr沪晋（时U）D. v0+ (to* v)【答案D ;(2)C【解析 1=订比射线是高谨运动的氨原子協的是中子而不是质子；答案错；从光电效应方程毎=hy-耳可知最大初动能和入射光的频率成一灘灘关系而韭正 匕遍馥关系所以 C 错；正确答案选 d由动重守恒可知加+叽二幽-杪解得小船的逋度沟答案 C【苕点定位丄核反应、动量守恒等（2020 天津）1.下列说法正确的是A 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的

9、半衰期B由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C. 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D. 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量【答寬 L B【解析】放射性元秦的半衰期是由原子核决定的，温度、压强、是否与其他元素化合邮不 能改变康子樓，囲此采用物理或化学方法不能改变半衰期 1 A 错误.由琥尔理论知道氢原子 臧发态慣 if 到基态时，能量诚少，会囊出光子,B 正曬从高帘时地而进行遥感摄雪是利 用红夕潍良好的穿透能力.C 错误.樓子结合成原子核时，质量亏损，因此原子核所舍樓子 单独存在时的总贯重大于诙原子核的质童 D 错误.【考点.定位】本題考查半烹期，

10、皺尔氢匱子模型*能级跃辻，红外绘、紫外线的性虧遵应用，质量亏损（2020 四川）17.如图为氢原子能级示意图的一部分， 丹jffeV则氢原子I-0：證1- -1- 51A.从 n =4 能级跃迁到 n = 3 能级比从 n = 3能级/2 -一 3” 4跃迁到 n = 2 能级辐射出电磁波的波长长B. 从 n = 5 能级跃迁到 n = 1 能级比从 n = 5 能-B. 6级跃迁到 n = 4 能级辐射出电磁波的速度大C. 处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D. 从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量【答器 A A【解析）；由=-和总-S 产二-壬，可知阻勺知 再覘据

11、口=和 所以备洱口 A正弧所有电磁波的速度都相同，Big.处于不同能级时，樓外电孑在各处出现的槪率不 希出现不同形拔的电子云.匚错误.从高申绷向低能级跃迁时，蛊原子向外欣出能藝 D 服【考操定位】卞题考查玻尔氢原子模型.胃级跃迁，电子云，波條频率、波速的关私（2020 北京）20. “约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒 定电压 U,则它会辐射频率为 v 的电磁波，且与 U 成正比，即 v = kU。已知比 例系数 k 仅与元电荷 e 的 2 倍和普朗克常量 h 有关。你可能不了解此现象为机 理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k 的值可能为A.B.C.

12、 2ehD.2e別7h【答案 1 B【解析 1 粮据题中给出的 5:1 二和普朗克能量子手 h 帯可 ftE=hKU,则 4 总， 再根摒电 nu猱做功乐-UlHqU 上卷二半二半，选盒 另外本题也可*艮据单位制判斷，由可簿 k的单位洵守二弓选项中半的单位厥二三 弋所以月正确.【肴点定位】本题属于新信息题.等查晋囲克能量子 E=hv 公式，同时也考查单位制.属于中等难度题.（2020 北京）13. 一个氢原子从 n = 3 能级跃迁到 n = 2 能级，该氢原子A.放出光子，能量增加B.放出光子，能量减少C吸收光子，能量增加 D.吸收光子，能量增加【答案】：B【解析】：氢原子从 n =3 的高

13、能级跃迁到 n = 2 的低能级，能量减少，减少的能量以光子的形式放出，B 正确【考点定位】本题考查了玻尔氢原子模型，能级跃迁。（2020 江苏）C.选修 3-5（12 分）如图所示是某原子的能级图角 4 C 为原子跌迁所发出的三种液长的光.在下列该原子光谱肘各选项中:谱线从左向右的疲长依次曙大贝 J 正确的是_一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为 _ 该反应放出的能量为 Q,则氘核的比结合能为 _ .（3）A、B 两种光子的能量之比为 2 :1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生 的光电子最大初动能分别为 EA、EB.求 A、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出

14、 功【解析】12C （1 C. +Q1光子能量加.动量护=色且卩=得当戸=三，则pA： = 2:l兄卫cAB射时光电子的最大初动能石二勺-坯同理生二為-探得矶二石-込1考点定位】光的偏扳测朗m的折射率波的传播廉子翹理论戻？核豎变动星守晅等等（2020 全国新课标卷）35.物理一一选修 3-5 （15 分）（1） （6 分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：2 342341 H+iFHqHe+x， 式中 x 是某种粒子。 已知： H、 H qHe 和粒子 x 的质量分别为 2.0141u、3.0161u、4.0026u 和 1.0087u ; 1u=931.5MeV/c2,

15、 c 是真空中的光速。由 上述反应方程和数据可知，粒子 x 是_,该反应释放出的能量为 _MeV（结果保留 3 位有效数字）（2） （9 分）如图，小球 a、b 用等长细线悬挂于同一固定点 Q 让球 a 静止下垂，将球 b 向右拉起，使细线水平。从静止释放球 b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为 60。忽略空气阻 彳字丝-O力，求L（i ）两球 a、b 的质量之比；（ii ）两球在碰撞过程中损失的机械能与球 b 在碰前的最大动能之比。【答勅（或中子）17.6叫2【解析】木腮複反应方程屢循的规律可亀根据置因斷坦质能方程垃=曲可得！JZ=i2.0L41-3 0151-4.00261.0087)x5n.5Me-17 (5MeV谡球b的顶册为叫，堀线球bF落至Ai低点、但末为球时口就时的速 奉为小曲机械能守恆宦苗側式申力加連度的设球3的巔備为霸：在两球盛启时瞬间.两球英同速反为V.以向左为正由动恒申恒定律得删円之越 4 眄莎设两味北同向左运动划堆商处时.细找与瞬耳方向的光角为&*由机械能守恒定it綁（ff1t+血J沪三（阿t ffl, ）1（1 - CflStf亠；联立式得吐 N 丿1 TE VI -costf代入題给数抵得H1叫（ii）两球在雄播过理中的机械魄拥失殖Q三叫牡-（抑严叫）gE（1