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.doc

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(xué)張統(tǒng)勛【例1】（2014廣東卷）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是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)象消失C改用頻率小于的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D改用頻率大于的光照射，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(yīng)是否產(chǎn)生取決于照射光的頻率而非照射光的強(qiáng)度，所以B錯(cuò)誤；頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率小于的光照射，只要光的頻率大于等于極限頻率，也可能發(fā)生光電效應(yīng)，所以C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，增加照射光的頻率，光電子最大初動(dòng)能也增大，選項(xiàng)D正確?！敬鸢浮緼D【例2】（2014上海卷）在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，與光的波動(dòng)理論不矛盾的是A光電效應(yīng)是瞬時(shí)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(qiáng)而變大D入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大【解析】光具有波粒二象性，即既具有波動(dòng)性又具有粒子性，光電效應(yīng)證實(shí)了光的粒子性。因?yàn)楣庾拥哪芰渴且环菀环莸?，不能積累，所以光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性，這與光的波動(dòng)性矛盾，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同理，因?yàn)楣庾拥哪芰坎荒芊e累，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(wú)關(guān)，C項(xiàng)正確；一個(gè)光電子只能吸收一個(gè)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(dòng)能變大，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾【例3】（2014海南卷）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)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(yīng)。對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列四個(gè)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(dòng)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(jié)構(gòu)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(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子沒(méi)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(shuō)明原子幾乎全部質(zhì)量集中在核內(nèi)，且和粒子具有斥力，所以正電荷集中在核內(nèi)。因?yàn)橹挥袠O少數(shù)反向運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明原子核很小，并不能說(shuō)明原子核是由質(zhì)子和中子組成的，B項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽【例5】（2014上海卷）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，重核裂變時(shí)放出的可以使裂變不斷進(jìn)行下去的粒子是A質(zhì)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?zhǔn)椒磻?yīng)中，不斷放出高速的中子使裂變可以不斷進(jìn)行下去，B項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽【例6】（2014天津卷）下列說(shuō)法正確的是A玻爾對(duì)氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立B可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)射出熒光來(lái)設(shè)計(jì)防偽措施C天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D觀察者與波源互相遠(yuǎn)離時(shí)接收到波的頻率與波源頻率不同【解析】盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；紫外線具有熒光作用，可以用來(lái)設(shè)計(jì)防偽措施，B項(xiàng)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(chǎng)中均不偏轉(zhuǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)觀察者與波源遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率小于波源發(fā)出的頻率，D項(xiàng)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(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過(guò)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)原子核的衰變公式：，其中為半衰期的次數(shù)，故。選項(xiàng)C正確?！敬鸢浮緾【例8】（2014北京卷）質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3。當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(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（m1m2m3）c B（m1m2m3）c C（m1m2m3）c2 D（m1m2m3）c2【解析】原子核反應(yīng)經(jīng)過(guò)裂變或聚變時(shí)，質(zhì)量會(huì)發(fā)生虧損，損失的能量以能量的形式釋放，根據(jù)質(zhì)能方程可知釋放的能量為：E=（m1m2m3）c2，C項(xiàng)正確。【答案】C【例9】（2014福建卷）如圖，放射性元素鐳衰變過(guò)程中釋放出、三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是 。（填選項(xiàng)前的字母）A表示射線，表示射線B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?yàn)樯渚€不帶電，所以電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)其都沒(méi)有力的作用，表示射線，A錯(cuò)誤；射線為電子流，帶負(fù)電，受到電場(chǎng)力向左，受到洛倫茲力向右，代表射線，BD項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。【答案】C【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(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的 。A波長(zhǎng) B頻率 C能量 D動(dòng)量（2）氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)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(zhì)之一。其衰變方程是 。已知的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過(guò) 天，16 g的衰變后還剩1g。【解析】（1）根據(jù)光電效應(yīng)方程，因?yàn)殁}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；根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)可知從鈣中逸出的光電子具有較大波長(zhǎng)，A項(xiàng)正確；波長(zhǎng)大的，頻率小，B項(xiàng)錯(cuò)誤。（2）根據(jù)核反應(yīng)過(guò)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，即為粒子。設(shè)半衰期為T(mén)，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?！敬鸢浮浚?）A（2）（或） 15.2 【例11】（2014全國(guó)I卷）關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法正確的是 。A所有元素都可能發(fā)生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)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、和三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)E一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出、和三種射線【解析】只有原子序號(hào)超過(guò)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決定于由原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，與外界溫度及化學(xué)作用等無(wú)關(guān)，B正確；放射性元素其放射性來(lái)自于原子核內(nèi)部的，與其他元素形成化合物并沒(méi)有改變其內(nèi)部原子核結(jié)構(gòu)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(qiáng)，D正確；一個(gè)原子核在一次衰變中，要么是衰變、要么是衰變，同時(shí)伴隨著能量的釋放，即射線，E錯(cuò)誤。【答案】BCD【例12】（2014全國(guó)II卷）在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是 。A密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值B貝克勒爾通過(guò)對(duì)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(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子核內(nèi)部存在質(zhì)子 E湯姆遜通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出了該粒子的比荷【解析】密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值為1.610-19C，A正確；貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射性研究發(fā)現(xiàn)了中子， B錯(cuò)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(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型， D錯(cuò)誤；湯姆遜通過(guò)對(duì)陰極射線在電場(chǎng)及在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成，并測(cè)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(jí)如圖，當(dāng)氫原子從躍遷到的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656nm。以下判斷正確的是_。（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)）a氫原子從躍遷到的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656nmb用波長(zhǎng)為325nm的光照射，可使氫原子從躍遷到的能級(jí)c一群處于能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線d用波長(zhǎng)為633nm的光照射，不能使氫原子從躍遷到的能級(jí)【解析】能級(jí)間躍遷輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，能級(jí)差越大，輻