五年高考真题高考物理专题近代物理

五年高考真题高考物理专题近代物理考点一光电效应波粒二象性1．[2015·课标全国Ⅱ，35(1)，5分](难度★★)(多项选择)实物粒子和光都具有波粒二象性．以下事实中突出表达波动性的是( )A．电子束通过双缝试验装置后可以形成干预图样B．β射线在云室中穿过会留下清楚的径迹C．人们利用慢中子衍射来争论晶体的构造D．人们利用电子显微镜观测物质的微观构造E．光电效应试验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的 强度无关解析电子束通过双缝试验装置后可以形成干预图样，可以说明电子是一种波，故A正确；β射线在云室中穿过会留下清楚的径迹，可以说明β射线是 一种粒子，故B错误；人们利用慢中子衍射来争论晶体的构造，中子衍射说 明中子是一种波，故C正确；人们利用电子显微镜观测物质的微观构造，利 用了电子束的衍涉现象，说明电子束是一种波，故D正确；光电效应试验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，说明光是答案ACD

一种粒子，故E2．[2015·江苏单科,12C(1)，5分](难度★★★)(多项选择)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )A．光电效应现象提醒了光的粒子性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的试验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等解析光电效应说明光的粒子性，所以A物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B正 确；黑体辐射的试验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即Ch布罗意波 长公式＝，2＝mE，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，p k质子的德布罗意波较短，所以D答案AB3．[2014·江苏单科,12C(1)](难度★★)钙和钾的截止频率分别为

7.73×1014Hz5.44×1014Hz，在某种单色光的照耀下两种金属均发生光电 效应，比较它们外表逸出的具有最大初动1/13能的光电子，钙逸出的光电子具有 较大的( )A．波长B．频率C．能量D．动量解析由光电效应方程E＝hν－W＝hν－hνkm 0钙的截止频率大，因此钙中逸出的光电子的最大初动能小，其动量p＝2mEkmλh＝p，可知波长较大，则频率较小，选项A答案A4．(2014·广东理综，18，6分)(难度★★★)(多项选择)在光电效应试验中,用频率为ν的光照耀光电管阴极，发生了光电效应，以下说法正确的选项是( )A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消逝C．改用频率小于ν的光照耀，肯定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照耀，光电子的最大初动能变大解析增大入射光强度，使单位时间内逸出的光电子数增加，因此光电流增大,选项A电效应与照耀光的频率有关，与强度无关，选项B错误； 当照耀光的频率小于ν，大于极限频率时发生光电效应，选项C错误；由Ekm

＝hν－W，增加照耀光的频率，光电子的最大初动能变大，选项D正确．答案AD(2013·北京理综,14，6分)(难度★★)如下图，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b.以下推断正确的选项是( )A．玻璃对a光的折射小于对b光的折射率B．a光的频率大于b光的频率C．在真空中a光的波长大于b光的波长D．a光光子能量小于b光光子能量解析由光路图知,a光比b光的偏折程度大，说明a光的频率大于b光的频率，Bc同一种介质，对频率大的光折射率大，A选项错误；在真 空中的波长λ＝ν,故频率大的光波长短，CE＝hν，ν答案B

为光的频率，故频率越大，光子能量越大，D选项错误．(2013·北京理综，20,6分)(难度★★)以往我们生疏的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸取到一个光子而从金属外表逸出．强激 光的消灭丰富了人们对于光电效应的生疏，2/13用强激光照耀金属，由于其光子 密度极大，一个电子在极短时间内吸取多个光子成为可能，从而形成多光子 光电效应，这已被试验证明．光电效应试验装置示意如图．用频率为ν的一般光源照耀阴极K，没有发生 光电效应．换用同样频率ν的强激光照耀阴极K，则发生了光电效应；此时，假设加上反向电压U,马上阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场．渐渐增大U，光电流会渐渐减小；当光电 流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是以下的(其中W为逸出功，h为普 朗克常量，e为电子电量)( )hνW 2hνWA．U＝

e－e B．U＝

e－e5hνWC．U＝2hν－W

D．U＝

2e－e

nhνW解析假设电子吸取光子个数为n(n>1),则nhν＝E＋W，又E＝eU，解得U＝ －，B正确．k k e e答案B7．[2012·福建理综，29(1)，6分](难度★★)关于近代物理，以下说法正确的选项是( )A．α射线是高速运动的氦原子B．1H12Hen0n表示质子C．从金属外表逸出的光电子的最大初动能与照耀光的频率成正比D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征解析α射线是高速运动的氦原子核A错误n为中子B错误；光电效 应中，金属中的电子吸取一个光子获得的能量是hν，这些能量一局部用来克

服金属的逸出功W,剩下的表现为逸出后电0子的初动能E，Ck答案D

量子观念引入原子领域，D正确．8．[2013·江苏物理，12C(1)](难度★★★)假设一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的 也相等．速度 B．动能 C．动量 D．总能量h解析由德布罗意波长公式λ＝p可知，波长相等，则动量相等，故C正确；由于电子和中子质1 p2量不,由＝mv可知速度不等，故A错误；动能E＝m2 ＝，故动能不等B错误；总能量＝m，k 2 2mD3/13答案C9．[2015·课标全国Ⅰ，35(1)，5分](难度★★★)在某次光电效应试验中，得到的遏止电压U与入c射光的频率ν的关系如下图.假设该直线的斜率和截距分 别为k和b，电子电荷量确实定值为e,则普朗克常量可表示为 ，所 用材料的逸出功可表示为 ．解析光电效应中，入射光子能量hνW0

后多余的能量转换为 电子动能，反向遏h W0 h制电压eU＝hν－W，整理得U＝ν－，斜率即＝k， 所以普朗克常量h＝ek，截距为b，即eb＝0 e e e－W，所以逸出功W＝－eb.0 0答案ek－eb10．(2011·课标全国卷，35(1),6为λ，该金属的逸出功为 ．假设用波长为λ(λ＜λ)的单色光做该试验，则其遏止电压为0 0 ．电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.hc解析设该金属的截止频率为ν，则该金属的逸出功W＝hν＝ ；对光电子，由动能定理得0c hcλ0－λeU＝h－W，解得U＝· .

0 0 λ0c λ 0

c e λλ0hchcλ0－λ答案λ0e·

λλ0考点二原子构造氢原子光谱1．[2015·福建理综，30(1)，6分](难度★★))以下有关原子构造和原子核的生疏，其中正确的选项是( )A．γ射线是高速运动的电子流氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.0Bi的半衰期是51002183Bi经过10天后还剩下50克解析γ射线是光子流，故A绕核运动的动能增大，故B正确；太阳辐射能量主要来源1

是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；100克2183Bi经过10天即2个半衰期

还剩下22×100＝25克，故D答案B2．(2015·重庆理综，1，6分)(难度★★)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射 物发生衰变放出的局部粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面对 里．以下推断可能正确的选项是( )4/13a、b为β粒子的径迹a、b为γ粒子的径迹c、d为α粒子的径迹c、d为β粒子的径迹解析γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A、C错误；β粒子是带负电的电答案D

子，应向下偏转，选项D正确．3．(2014·天津理综，6，6分)(难度★★)(多项选择)以下说法正确的选项是( A．玻尔对氢原子光谱的争论导致原子的核式构造模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照耀下发出荧光来设计防伪措施C．自然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观看者与波源相互远离时接收到波的频率与波源频率不同解析玻尔对氢原子光谱的争论完善了核式构造模型，选项A错误；紫外线 有荧光效应，故B选项正确；自然放射现象中的γ射线不带电，在电场或磁 场中不发生偏转，选项C错误；观看者与波源相互远离，由多普勒效应可知答案BD

接收到的频率变小，应选项D正确．4．[2014·山东理综，39(1)](难度★★★)(多项选择)氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm.以下推断正确的选项是( )氢原子从n＝2跃迁到n＝1656nm325nmn＝1跃迁到n＝2一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线633nmn＝2跃迁到n＝3c解析由E－E＝hν＝h可知，氢原子跃迁时始、末能级差值越大,辐射的光子能量越高、初 终 λ－1.51－〔－3.4〕λ波长越短，由能级图知E－E<E－E，故A错误；由 ＝ 得λ＝121.6nm<325nm,3 2 2 1

－3.4－〔－13.6〕656故B错误；由C＝3可知C 正确；因跃迁中所吸取光子的能量必需等于始、末能级的差,即从＝25/13跃 迁到n＝3的能级时必需吸取λ＝656nm的光子，故D正确．答案CD5．(2013·福建理综，30(2)，6α粒子散射试验中，金箔中的原子核可以看做静止不动，以下各图画出的是其中两个α粒子经受金箔散 射过程的径迹，其中正确的选项是( )解析α粒子与原子核均带正电荷，所以α粒子受到原子核的作用力为斥力，据此可排解选项A、D；α粒子不行能先受到吸引力,再受到排斥力，B答案C6．(2013·天津理综，1，6分)(难度★★)以下说法正确的选项是( )A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时间电子的动能只与入射光的强度有关解析原子核发生衰变时有质量亏损，质量不守恒，选项Aγ射线是光子流，不是带电粒子流，选项B错；氢原子从激发态向基态跃迁，辐射的光 子能量hν＝E－E，即只能辐射特定频率m nk的光子，C项正确；光电效应的光 电子动能E＝hν－W,只与入射光频率有关，而与入射光强度无关，kD答案C7．(2012·北京理综，13，6分)(难度★★)一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( )放出光子，能量增加C．吸取光子，能量增加

放出光子，能量削减D．吸取光子，能量削减解析依据玻尔原子理论知，氢原子从高能级n＝3向低能级n＝2跃迁时， 将以光子形式放出能量，放出光子后原子能量削减，故B选项正确．答案B(2012·四川理综,17，6分)(难度★★★)如图为氢原子能级示意图的一局部，则氢原子( )n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4C．处于不同能级时，核外电子在各处消灭的概率是一样的

波的波长长波的速度大6/13D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核肯定向外放出能量hc解析光子能量E＝hν＝，而E＜E，故λ＞λ

，A项正确；由于光波的波速由介质* 4－3

3－2

4－3

3－2和频率共同打算，且在真空中传播时与频率无关，故B错；电子在核外不同能级消灭的概率是不同的，C答案A

不同轨道间的跃迁，与原子核无关，故D错误．9．(2012·江苏单科，12C(1))(难度★★)如下图是某原子的能级图，a、b、c为 原子跃迁所发出的三种波长的光．在以下该原子光谱的各选项中，谱线从左 向右的波长依次增大，则正确的选项是 ．c解析由λ

－E可知该原子跃迁前、后的能级差越大,对应光线的能量越大,波长越初 末短．由图知a对应光子能量最大，波长最短，c次之，而 b对应光子能量最小，波长最长，故C正确．答案CE110．(2011·全国理综，18)(难度★★★)氢原子的基态能量为E，激发态能量E＝,其中n＝2，1 n n23，….用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使长为( )

氢原子从第一激发态电离的光子的最大波4hc 2hc 4hc 9hcA．－3E1B．－E1C．－E1D．－E1E1 E1解析依据激发态能量公式E＝可知氢原子第一激发态的能量为，设能 使氢原子从第一激n n2

4λmE1 cλmm

有4＋ΔE＝0，且ΔE＝h ，联立解得4hc*＝－ ，所以此题正确选项只有 C.m E1答案C11．[2015·海南单科，17(1)，4E＝－13.6eV.1

大量氢原子处于某一激发态．由这些氢原子可能发出的全部的光子中，频率

最大的光子能量为－0.96E，频率1最小的光子的能量为 eV(保存2位有 效数字)，这些光子可具有 种不同的频率．解析频率最大的光子能量为－0.96E，即E－E＝－0.96E，则E＝E－ 0.96E＝(－13.61 n 1 1 n 1 1eV)－0.96×(－13.6eV)＝0.54eV，即n＝5，从n＝5能级开头跃迁,这些光子能发出的频率数n＝7/135×〔5－1〕＝10n＝5能级跃迁到n＝4能级，其能量为E

＝－0.54eV－(－2 min0.85eV)＝ 0.31eV.答案0.31eV10考点三自然放射现象核反响核能1．(2015·北京理综，14，6分)(难度★★)以下核反响方程中，属于α衰变的是( )A.172HeO1HC.HHHe0n

B.22290THeD.290T291P－0e解析α衰变是重核自发的发出α粒子的自然放射现象，其中αHe，所以BA为人工转变,CDβ衰变，故A、C、D答案B

错误．2．(2015·广东理综,18，6得能量，核反响方程分别为＋YHe1H＋4.9正确的有( )A．XB．Y3，中子数是6C．两个核反响都没有质量亏损D．氘和氚的核反响是核聚变反响

和HHHe＋17.6Me，以下表述解析依据核反响中质量数和电荷数守恒，可知XX，所以为中子A正 确；Y应Y,所以Y的质子数为3，核子数为6，中子数为3，B错误；两核反响均有能量释放，依据爱因斯坦质能方程，两核反响都有质量亏损，C答案AD

错误；由聚变反响概念知，D正确．3．(2015·天津理综,1，6分)(难度★★)物理学重视规律，崇尚理性，其理论总是 建立在对事实观看的根底上．以下说法正确的选项是( )A．自然放射现象说明原子核内部是有构造的B．电子的觉察使人们生疏到原子具有核式构造C．α粒子散射试验的重要觉察是电荷是量子化的D．密立根油滴试验说明核外电子的轨道是不连续的解析放射性现象中释放出了其他粒子,说明原子核内部具有肯定的构造，A 正确；电子的觉察使人们生疏到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成 的，B错误；α粒子散射试验否认了汤姆逊提出的枣糕式原子模型，建立了错误．

核式构造模型，C错误；密立根油滴试验测定了电子的电荷量，D答案A4．(2015·北京理综，17，6A点的原子核发生β衰变，8/13衰变产生的核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运 动方向和轨迹示意如图，则( )1212解析静止的原子核发生β衰变，动量守恒，即MV＝mv，核和电子在磁 场中做匀速圆周运v2 mv 1动,依据qvB＝mrr＝qBr∝q1

2的方向为垂直于纸面对里，所以只答案D

有选项D5．[2015·山东理综,39(1)](难度★★)(多项选择)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期 约5700年．植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结 束后,14C的比例持续削减．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．以下说法正确的选项是( )a．该古木的年月距今约5700年b．12C、13C、14Cc．14C14Nβ射线d．增加样品测量环境的压强将加速14C解析因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可 知经过的时间为一5700年，选项a正确；12C、13C、14C数不同，故中子数不同，选项b 错误；依据核反响方程可知,14C衰变为14N的过程中放出电子，即发出β射 线，选项c正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项d错误．答案ac6．[2014·课标全国Ⅰ，35(1)，6 ．全部元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透力量最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ解析原子序数大于或等于83的元素，都能发生衰变，而原子序数小于83 的局部元素能发生9/13衰变，故AB、C项正确；在α、β、γ三种射线中，α、β，γ射线不带电，具有较强的穿透本领，故DαβE答案BCD7．[2014·课标全国Ⅱ，35(1)，5试验起到了格外重要的作用．以下说法符合历史事实的是 ．A．密立根通过油滴试验测出了根本电荷的数值贝克勒尔通过对自然放射现象的争论，觉察了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分别出了钋(Po)和镭(Ra)两种元素D．卢瑟福通过αE．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的试验,觉察了阴极射线是由带 负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷解析密立根通过油滴试验测出了根本电荷的数值，选项A象的争论，说明原子核的组成状况，而原子中存在原子核 是卢瑟福的α粒子散射试验觉察的，选项B、D错误；居里夫妇觉察钋和镭 是从沥青中分别出来的，选项C正确；汤姆逊通过阴极射线在电磁场中的偏 转，觉察阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出其比荷，选项E正确．答案ACE8．(2014·北京理综，14,6分)(难度★★)质子、中子和氘核的质量分别为m、m

m。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的

1 2 3光速)( )A．(m＋m－m)c B．(m－m－m)c1 2 3 1 2 3C(m＋m－m)2 ．(m－m－m)21 2 3 1 2 3解析此核反响方程HnH,依据爱因斯坦的质能方程得＝ Δ·2＝(m＋m－1 2m)2C正确．3答案C9．(2014·重庆理综,1，6分)(难度★★)碘131的半衰期约为8天．假设某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有( )m m m mA.4 B.8 C.16 D.32解析设剩余质量为m

1t＝mm

132m ＝m()＝＝

，C正 确．剩 剩 2τ

剩 282416答案C10．(2013·广东理综，17，4应式2920n156BKr＋3n以下说法正确的有 ( A．上述裂变反响中伴随着中子放出10/13B．铀块体积对链式反响的发生无影响C．铀核的链式反响可人工掌握D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析n0nA项正确；当铀块体积小于临界体积时链式反响不会发生，B项错误；铀核的核反响中释放出的快中子被减速 剂减速后变为慢中子，而慢中子会被铀核吸取发生链式反响，减速剂可由人素无关， D项错误．答案AC

工掌握，C项正确；铀核的半衰期只由自身打算，而与其他外部因11．[2013·课标全国Ⅱ，35(1)，5分](难度★★)(多项选择)关于原子核的结合能， 以下说法正确的选项是 ．A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和肯定大于 原来重核的结合能

C．CsPb)D．比结合能越大，原子核越不稳定E．自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重原子核的核子平均质量大于轻原子核 的平均质量，因此原子核衰变产物的结合能之和肯定大于衰变前的结合能，选项BC比结合能越大的原子核越稳定，选项D该原子核的结合能，选项E答案ABC12．(2012·大纲全国卷15，6)难度★★292U经过m次α衰变和n次β衰变，变282P，则( )A．m＝7，n＝3C．m＝14，n＝9

B．m＝7，n＝4D．m＝14，n＝181解析发生一次α42，故α衰变次数为m＝×4

(235－207)＝7，选C、Dβ衰变质量数不变，核电荷数增次，选项AB答案B

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