高考物理大一轮总复习 配套三年真题突破全解全析 专题.docx

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高考物理大一轮总复习配套三年真题突破全解全析专题

专题十七　波粒二象性　原子结构和原子核（IB部分）

高考试题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

考点一光电效应　　　　　　　　★★★

1.（2013年北京理综,20,6分）以往我们认识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收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.

光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极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,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量）（　　）

A.U=-B.U=-

C.U=2hν-WD.U=-

2.（2011年广东理综,18,6分）光电效应实验中,下列表述正确的是（　　）

A.光照时间越长光电流越大

B.入射光足够强就可以有光电流

C.遏止电压与入射光的频率有关

D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子

3.（2010年浙江理综,16,6分）在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光）,如图所示.则可判断出（　　）

A.甲光的频率大于乙光的频率

B.乙光的波长大于丙光的波长

C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率

D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能

4.（2011年福建理综,29

（1）,6分）爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示,其中ν0为极限频率.从图中可以确定的是　　　　.（填选项前的字母） 

A.逸出功与ν有关

B.Ekm与入射光强度成正比

C.当ν<ν0时,会逸出光电子

D.图中直线的斜率与普朗克常量有关

5.（2013年浙江自选模块,14,10分）小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象,实验装置示意图如图（甲）所示.已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s.

（1）图（甲）中电极A为光电管的　　（填“阴极”或“阳极”）; 

（2）实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图（乙）所示,则铷的截止频率νc=　　　　　Hz,逸出功W0=

　　　　J; 

（3）如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014Hz,则产生的光电子的最大初动能Ek=　　　　J. 

6.（2012年江苏卷,12C（3）,4分）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功.

考点二原子结构与氢原子的能级跃迁　　　　　　　　　　　　　★★★★

1.（2013年福建理综,30

（1）,6分）在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是　　　　.（填选图下方的字母） 

2.（2012年北京理综,20,6分）“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ν的电磁波,且ν与U成正比,即ν=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的机理,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.2heD.

3.（2011年四川理综,18,6分）氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2,已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则（　　）

A.吸收光子的能量为hν1+hν2

B.辐射光子的能量为hν1+hν2

C.吸收光子的能量为hν2-hν1

D.辐射光子的能量为hν2-hν1

4.（2011年天津理综,1,6分）下列能揭示原子具有核式结构的实验是（　　）

A.光电效应实验B.伦琴射线的发现

C.α粒子散射实验D.氢原子光谱的发现

5.（2012年江苏卷,12C

（1）,4分）如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是　　　　. 

6.（2013年江苏卷,12C

（1）

（2）,8分）

（1）如果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. 

A.速度B.动能

C.动量D.总能量

（2）根据玻尔原子结构理论,氦离子（He+）的能级图如图所示.电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离　　　　（选填“近”或“远”）.当大量He+处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有　　　　条. 

7.（2012年山东理综,38

（1）,4分）氢原子第n能级的能量为En=,其中E1为基态能量.当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时,发出光子的频率为ν1;若氢原子由第2能级跃迁到基态,发出光子的频率为ν2,则=　　　　. 

考点三天然放射现象　核反应　核能　　　　　　　　　　　　　　　　　★★★★★

1.（2013年广东理综,17,6分）铀核裂变是核电站核能的重要来源,其一种裂变反应式是.下列说法正确的有（　　）

A.上述裂变反应中伴随着中子放出

B.铀块体积对链式反应的发生无影响

C.铀核的链式反应可人工控制

D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响

2.（2013年天津理综,1,6分）下列说法正确的是（　　）

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.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关

3.（2013年重庆理综,2,6分）铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应:

→a+b+n,则a+b可能是（　　）

A.Xe+KrB.Ba+Kr

C.Ba+SrD.Xe+Sr

4.（2013年新课标全国卷Ⅱ,35

（1）,5分）关于原子核的结合能,下列说法正确的是　　　　.（填正确答案标号） 

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一定大于原来重核的结合能

C.铯原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能

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

5.（2013年大纲全国卷,16,6分）放射性元素氡（Rn）经α衰变成为钋（Po）,半衰期约为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn的矿石,其原因是（　　）

A.目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变

B.在地球形成的初期,地壳中元素Rn的含量足够高

C.当衰变产物Po积累到一定量以后Po的增加会减慢Rn的衰变进程

DRn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期

6.（2012年重庆理综,19,6分）以下是物理学史上3个著名的核反应方程

X+Li→2y　y+N→x+O　y+Be→z+C

x、y和z是3种不同的粒子,其中z是（　　）

A.α粒子B.质子C.中子D.电子

7.（2012年广东理综,18,6分）能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一.下列释放核能的反应方程,表述正确的有（　　）

A.H+HHe+n是核聚变反应

B.H+HHe+n是β衰变

C.U+nBa+Kr+3n是核裂变反应

D.U+nXe+Sr+2n是α衰变

8.（2011年浙江理综,15,6分）关于天然放射现象,下列说法正确的是（　　）

A.α射线是由氦原子核衰变产生

B.β射线是由原子核外电子电离产生

C.γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生

D.通过化学反应不能改变物质的放射性

9.（2009年北京理综,14,6分）下列现象中,与原子核内部变化有关的是（　　）

A.α粒子散射现象B.天然放射现象

C.光电效应现象D.原子发光现象

10.（2013年新课标全国卷Ⅰ,35

（1）,6分）一质子束入射到静止靶核Al上,产生如下核反应:

P+Al→X+n,式中p代表质子,n代表中子,X代表核反应产生的新核.由反应式可知,新核X的质子数为　　　　,中子数为　　　　. 

11.（2013年山东理综,38

（1）,4分）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦

燃烧”.

（1）完成“氦燃烧”的核反应方程:

He+　　　 Be+γ.

（2）Be是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s.一定质量的Be,经7.8×10-16s后所剩Be占开始时的　　　　. 

12.（2012年江苏物理,12C

（2）,4分）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　　　　. 

13.（2011年天津理综,12

（1）,6分）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展.

当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子.碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产生另一粒子,试写出核反应方程.若碳11的半衰期τ为20min,经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几?

（结果取2位有效数字）

模拟试题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

考点一光电效应

1.（2012延边州高三质检）用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板,发现当a光照射时验电器的指针偏转,b光照射时指针未偏转,以下说法正确的是　　　　. 

A.增大a光的强度,验电器的指针偏角一定增大

B.a光照射金属板时验电器的金属小球带负电

C.a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长

D.若a光是氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时产生的,则b光可能是氢原子从n=5的能级向n=2的能级跃迁时产生的

2.（2011扬州中学模拟）如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能和入射光频率的数据作出的图线[直线与横轴的交点坐标为（4.27,0）,与纵轴交点坐标为（0,0.5）].由图可知普朗克常量为　　　　　J·s（保留2位有效数字）. 

3.（2013贵州湄潭中学月考）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为νc,当用频率为2νc的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为　　　　.当照射光的频率继续增大时,则逸出功　　　　（填“增大”、“减小”或“不变”）. 

4.（2013石家庄质检）如图所示,一光电管的阴极用极限波长λ0=5×10-7m的钠制成.用波长λ=3×10-7m的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.4V时光电流达到饱和,饱和值为I=0.56mA.则每秒内由K极发射的电子数为　　　　,电子到达阳极A时的最大动能为　　　　J（结果均保留2位有效数字）.如果电势差U不变,而照射光的强度增到原值的三倍,此时电子到达阳极A时的最大动能　　　　（填“变大”“不变”或“变小”）,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,光速c=3.0×108m/s,电子电荷量e=1.60×10-19C.