專題11波粒二象性、原子結(jié)構(gòu)和原子核(選修3-5)-2020年高考題和高考模擬題物理分項(xiàng)版匯編(解析版)

1、2017年高考真題十聯(lián)考押題分項(xiàng)解析匯編專題11波粒二象性原子結(jié)構(gòu)和原子核（選修聶條2射了年髙考真題，各董清晰，全挈全析，名呻點(diǎn)睛，助力20代年商考!頁(yè)題再姚jN【2017天津卷】我國(guó)自主研發(fā)制造的國(guó)際熱核聚變核心部件在國(guó)際上率先通過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國(guó)對(duì)國(guó)際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是A.2H+3HT4He+m1120B.14N+4HeT17O+iH7281C.4He+27Alt30P+in213150D.235U+int144Ba+89Kr+3in92056360答案】A【解析】汩+：日一：氐+：個(gè)氟檢與一個(gè)冠核結(jié)合成一個(gè)氨核，同時(shí)放出個(gè)中子，屬于聚變反應(yīng)，故

2、A正確；+是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的檢反應(yīng)，他用u粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生氧的同位素一一氧17和一個(gè)質(zhì)子，是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工輕變，屬于人工核反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；:氐+備A1器P+診是小居里夫婦用粒子轟擊鋁片時(shí)發(fā)現(xiàn)了放射性磷（磷30）,屬于人工檢反應(yīng)，故Q錯(cuò)誤,駕U+詁-驚B良+篇Ki+3花是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】核反應(yīng)的種類【名師點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是知道核反應(yīng)的分類，區(qū)別衰變和核反應(yīng)?！?017新課標(biāo)I卷】大科學(xué)工程人造太陽(yáng)主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)方程是2H+2Hf3He+1no已知2H的質(zhì)量為2.0136u,3He的質(zhì)量為3.0150

3、ii20i2u,in的質(zhì)量為1.0087u,1u=931MeV/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為03.7MeVB.3.3MeVC.2.7MeVD.0.93MeV【答案】B【解析】根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的核能AE二Amc2,Am二2m-m-m二0.0035u，貝yHHenAE=0.0035ux931MeV/c2xc2=3.2585MeV3.3MeV，故b正確，acd錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】質(zhì)能方程【名師點(diǎn)睛】本題考查質(zhì)能方程，注意原子核的質(zhì)量單位不是kg,由質(zhì)能方程求核能時(shí)要細(xì)心?！?017江蘇卷】原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有.(A)4He核的結(jié)合能約為14MeV24He

4、核比6Li核更穩(wěn)定23兩個(gè)2H核結(jié)合成4He核時(shí)釋放能量12235U核中核子的平均結(jié)合能比89Kr核中的大9236【答案】BC【解析】由團(tuán)知:氐核的比結(jié)合能約為7曲,所以結(jié)合能約為4x7=28蚯V,故A錯(cuò)誤打氐檢比:Li核的比結(jié)合能犬，所以:日亡核比:Li核更穩(wěn)定，E正確,兩個(gè);日核結(jié)合成:日亡核時(shí)，即由比結(jié)合能小的反應(yīng)生成比結(jié)合能犬的釋放能量，C正確,由圈知鬻U核中核子的平均結(jié)合能比胃Ki核中的小，所以D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)定位】比結(jié)合能結(jié)合能【名師點(diǎn)睛】本題主要是要理解比結(jié)合能的含義，知道結(jié)合能與比結(jié)合能的區(qū)分與關(guān)系.以及在核反應(yīng)過(guò)程中由比結(jié)合能小的反應(yīng)生成比結(jié)合能大的要釋放能量.【2017新課標(biāo)

5、III卷】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為V、叫的單色光a、b照射到同種ab金屬上，測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為U和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分別為Ek和Ekb。h為普朗bkkb克常量。下列說(shuō)法正確的是A.若V%，則一定有U禮C若Ua化九答案】BC【解析】由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程E二加-W，又由動(dòng)能定理有E=eV，當(dāng)vv時(shí)，kmkmabEE，UU，A錯(cuò)誤，B正確；若卩U，則有E1則當(dāng)它從能級(jí)C躍遷到能級(jí)B將吸收頻率為2+的光子B.吸收頻率為2-的光子C.放出頻率為2+的光子D.放出頻率為2-1的光子【答案】A【解析】從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B,吸收頻率勺光子，AB的能極差為九，且能級(jí)B的能量高于能級(jí)A的能量；

6、從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C釋放頻率2的光子，AC的能極差為h2,且能級(jí)A的能量高于能級(jí)C的能量；所以C的能級(jí)低于B的能級(jí)，兩者的能級(jí)差為h1+h2，所以從能級(jí)C躍遷到能級(jí)B時(shí)，吸收光子，有h3=h1+h2，所以3=1+2.故A正確?！久麕燑c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)差與光子頻率的關(guān)系Em-En=h.以及知道高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，釋放光子，從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，吸收光子.【2017河南省南陽(yáng)、信陽(yáng)等六市高三第二次聯(lián)考】下列說(shuō)法正確的是在光電效應(yīng)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比如果一個(gè)氫原子處于n=3的能級(jí)，它自發(fā)躍遷時(shí)最多能發(fā)出3種不同頻率的光放射性元素發(fā)生一次0衰變，原子序數(shù)增加1核電站是利用

7、輕核的聚變發(fā)電的答案】C【解析】擬在光電效應(yīng)中，光電子的最犬初動(dòng)能與入射光的頻率成線性關(guān)系，不是成正比，A錯(cuò)誤；玖個(gè)氫原子處于円的能級(jí)，它自發(fā)躍遷時(shí)最參能發(fā)出2種不同頻率的光，E錯(cuò)誤；C.0衰變的過(guò)程，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，放出一個(gè)電子，則新檢的電荷數(shù)多b即原子序數(shù)増期C正確；D、核電站是利用重核的裂變發(fā)電的，D錯(cuò)誤；故選【2017安徽省江淮十校第三次聯(lián)考】關(guān)于質(zhì)量虧損和原子核的結(jié)合能以下說(shuō)法正確的是（）原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子釋放的能量重原子核衰變成a粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能核子結(jié)合成原子核時(shí)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為釋放的能量原

8、子核的平均結(jié)合能越大，則原子核中核子的平均質(zhì)量就越小，在核子結(jié)合成原子核時(shí)平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損就越小【答案】B【解析】根據(jù)結(jié)合能的定義可知，分散的核子組成原子核時(shí)放出的能量叫做原子核結(jié)合能，所以從理論上來(lái)說(shuō)，原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A錯(cuò)誤；一重原子核衰變成a粒子和另一原子核，該過(guò)程中要釋放能量，所以衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能.故B正確；核子結(jié)合成原子核時(shí)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，質(zhì)量虧損以能量的形式釋放出來(lái)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；原子核的平均結(jié)合能越大，則原子核中核子的平均質(zhì)量（原子核的質(zhì)量除以核子數(shù)）就越小，平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損就越多，D錯(cuò)誤；故選B.點(diǎn)睛

9、：本題考查了結(jié)合能的知識(shí)，知道當(dāng)核子結(jié)合成原子核時(shí)有質(zhì)量虧損，要釋放一定能量，原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核的核子結(jié)合得越牢固.【2017四川省涼山州高三第三次診斷】關(guān)于原子核反應(yīng)，下列描述正確的是（）溫度升高，放射性元素衰變的半衰期減小B放射性物質(zhì)P:丁發(fā)生衰變所釋放的電子來(lái)源于核外電子C7經(jīng)過(guò)6次衰變、4次衰變后變成:尹D.用中子轟擊鈾核，產(chǎn)生幾個(gè)中等質(zhì)量原子核的現(xiàn)象屬于核聚變【答案】C【解析】A、放射性元素的半衰期不隨溫度、狀態(tài)及化學(xué)變化而改變，是由原子核內(nèi)部本身決定的，A錯(cuò)誤；B、衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤;C、發(fā)生a衰變是放出42He,發(fā)生卩

10、衰變是放出電子0_占，設(shè)發(fā)生了x次a衰變和y次卩衰變,則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：二：-_廠=匚：，=：_：二匚，解得二=_，故衰變過(guò)程中共有6次a衰變和4次卩衰變，C正確；D、用中子轟擊鈾核，產(chǎn)生幾個(gè)中等質(zhì)量原子核的現(xiàn)象屬于核裂變，D錯(cuò)誤；故選Co【2017鄭州市第三次質(zhì)量預(yù)測(cè)】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)的是普朗克通過(guò)對(duì)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的研究，確定了光的粒子性湯姆孫通過(guò)陰極射線在電、磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)部存在電子貝克勒爾通過(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盧瑟福通過(guò)a粒子轟擊氮核的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在中子【答

11、案】B【解析】A、愛(ài)因斯坦的光子學(xué)說(shuō)成功的解釋了光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律，確定了光的粒子性，A錯(cuò)誤,湯姆孫通過(guò)陰極射線在電、磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了這些粒子的荷質(zhì)比，發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)部存在電子，E正確:G貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明了原子核可以再分，C錯(cuò)誤,D、盧瑟福通過(guò)m粒子轟擊氮核的散射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了在原子的檢式結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。故選【2017廣東省揭陽(yáng)市高三二?！肯铝姓f(shuō)法中正確的是a粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能增大在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，入射光的強(qiáng)度增大，光電子的最大初動(dòng)能也增大V扛：的半衰期是5天，12gy扛:經(jīng)過(guò)15天衰變后剩

12、余的質(zhì)量為1.5g答案】AD【解析】A.厲粒子散射實(shí)殮是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)，故川正確,E.根據(jù)玻爾理論可知，結(jié)合詔護(hù)，可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，檢外電子的運(yùn)動(dòng)速度増大，即動(dòng)能増大，則氫原=m7子的電勢(shì)能減小，故E錯(cuò)i吳,C.在光電效應(yīng)的實(shí)殮中，入射光的強(qiáng)度増大，頻率不變，光電子的最大初動(dòng)能氐=hv-W不變，匚錯(cuò)誤、D.1返巒經(jīng)過(guò)口天后，發(fā)生了三次衰變，根據(jù)】,則還有1-N未衰變，故D正確；故選：AD.【名師點(diǎn)睛】a粒子散射實(shí)驗(yàn)提出盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型；根據(jù)牛頓第二定律，由庫(kù)侖力提供向心力可知，輻射出一個(gè)光子后氫原子的電勢(shì)能與核外電子的運(yùn)動(dòng)速度的變化；光電子的最大初動(dòng)

13、能三=.-.-；根據(jù)半衰期的定義，即可求解?！?017山西省太原市高三二模】如圖是氫原子的能級(jí)示意圖。當(dāng)氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí)時(shí)，輻射出光子a；從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)，輻射出光子b。以下判斷正確的是在真空中光子a的波長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng)光子b可使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)光子a可能使處于n=4能級(jí)的氫原子電離大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多輻射2種不同譜線【答案】A【解析】氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí)的能極差小于從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)的能極差，根據(jù)Em-En=hY知，光子a的能量小于光子b的能量，所以a光的頻率小于b光的頻率，光子a的波

14、長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng)，故A正確；光子b的能量小于基態(tài)與任一激發(fā)態(tài)的能級(jí)差，所以不能被基態(tài)的原子吸收，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Em-En=hY可求光子a的能量小于n=4能級(jí)的電離能，所以不能使處于n=4能級(jí)的氫原子電離，C錯(cuò)誤；大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多輻射3種不同譜線，故D錯(cuò)誤?！?017湖南省永州市高三三?！咳鐖D所示是玻爾為解釋氫原子光譜畫出的氫原子能級(jí)示意圖。大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷放出若干頻率的光子，設(shè)普朗克常量為h，下列說(shuō)法正確的是.V.W.W.W.V.W.W.W.W.W.W.W.W.W能產(chǎn)生3種不同頻率的光子產(chǎn)生的光子的最大頻率為節(jié)當(dāng)氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1

15、時(shí)，氫原子的能量變大若氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)氫原子從能級(jí)n=3躍遷到n=l時(shí)放出的光子照到該金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為【答案】ABD【解析】根據(jù)群可得從h=3能級(jí)紙遷能產(chǎn)生屠=3種光子，必正確；產(chǎn)生的光子有最犬能量的是從且勻能級(jí)向n=l能級(jí)紙遷時(shí)產(chǎn)生的，根據(jù)公hv=Es-E解得“總正確；從高能級(jí)向低能級(jí)紙遷，釋放光子，氫原子能量變小，C錯(cuò)誤：若氫原子從能繩h=2躍遷到n=l時(shí)放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生的光電效應(yīng)，則當(dāng)氫原子從能紙nW躍遷到n=l時(shí)放出的光子照到該金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最犬初動(dòng)能為民-民【2017大連市高三二?！吭谧銐虼蟮膭驈?qiáng)磁場(chǎng)中，靜止的鈉的同位素門發(fā)生衰變,新核與放出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡沿與磁場(chǎng)垂直的方向釋放出一個(gè)粒子后，變?yōu)橐粋€(gè)新核，均為圓，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A.新核為二二B.軌跡2是新核的徑跡C.二乂-發(fā)生的是衰變D新核沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)【答案】AB【解析】根據(jù)動(dòng)量守恒得知，放出的粒子與新檢的速度方向相反，由左手定則判斷得知，放出的粒子應(yīng)帶員電，是P粒子，所以發(fā)生的是P衰變根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，衰變方程