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1、新题型六 原子与原子物理之多项选择题样题展示（2016天津卷）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是A赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B查德威克用粒子轰击获得反冲核，发现了中子C贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型【参考答案】AC名师解读内容可能的分值可能的题型碰撞及动量守恒修订前5分选考五选三修订后6分必考四选二1原子与原子物理在选修35中虽然占用的篇幅不是很多，但是却是高考的必考点，从2012年2016年这几年的时间，在选考的三个部分中，必有一道关于原
2、子与原子物理的题，而且分值为5分。22016年新出了2017年的考试大纲和考试说明，将选修35的内容调整为必考内容，这种调整，就必然导致原子与原子物理的位置有所提升，成为以后学习的一个重点。32017年是考试改革的第一年，但是从往年选考的内容来看，原子与原子物理在今年考查的可能性非常大，但是其考查形式可能就比较多样，比如可能以四选二的单项选择题的形式进行考查。通关演练1下列说法正确的是A爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律D德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长2现用某一光电管进行
3、光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是A保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B入射光的频率变高，饱和光电流变大C入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生3一静止的铝原子核俘获一速度为m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是A核反应方程为B核反应方程过程中系统动量守恒C核反应过程中系统能量不守恒D核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和4下列说法中正确的是A随着温度的升高，各种波长的辐射强度都在增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动B在康普顿
4、效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短C放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关D衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的5以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是A一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，改用波长较长的光照射该金属可能B氡222的半衰期为3.8天，则质量为4 g的氡222经过7.6天还剩下1 g的氡222C玻尔理论解释了氢原子发射出来的光子其谱线为什么是不连续的D重核裂变为几个中等质量的核，其平均核子质量会增加6氢原子的能级如图所示，现有处于能级的大量氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是A
5、这些氢原子可能发出6种不同频率的光B已知钾的逸出功为，则从能级跃迁到能级释放的光子可以从金属钾的表面打出光电子C氢原子从能级跃迁到能级释放的光子能量最小D氢原子由能级跃迁到能级时，氢原子能量减小，电子动能增加7下列说法正确的是A卢瑟福用粒子散射实验证明了原子核内存在质子B某种元素的半衰期为一年，两年后该元素完全变成了另一种元素C根据玻尔理论，氢原子放出一个光子，其核外电子的运动半径减小D查德威克用实验证实了原子核内存在中子8下列关于核反应说法正确的是A铀核裂变的核反应方程是B目前世界上各国的核电站都是利用轻核聚变反应放出的能量C压力和温度对放射性元素衰变的快慢都没有影响D在光电效应现象中，从金
6、属表面出来的光电子的最大初动能与入射光的频率有关9已知氢原子的基态能量为E1，n=2、3能级所对应的能量分别为E2和E3，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据波尔理论，下列说法正确的是A能产生3种不同频率的光子B产生的光子的最大频率为C当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小D若要使处于能级n=3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为的电子撞击氢原子，二是用能量为的光子照射氢原子10下列说法中正确的是A粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了
7、具有能量外还具有动量C根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小D正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术，一对正负电子对湮灭后生成光子的事实说明质量守恒定律是有适用范围的1如图所示，是国家国防科技工业局首次发布的“嫦娥二号”月面虹湾局部影像图，科学家发现在月球上含有丰富的He（氦3）。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为HeHe2HHe。关于He聚变下列表述正确的是A聚变反应不会释放能量B聚变反应产生了新的原子核C聚变反应会有质量亏损D目前核电站都采用He聚变反应发电2放射性元素的衰变方程为，下列相关表述正确的是A该
8、衰变是衰变BX是由Th原子释放的核外电子C加压或加温不能改变其衰变的快慢DTh发生衰变时原子核要吸收能量3下列说法正确的有A方程式是重核裂变反应方程B方程式是轻核聚变反应方程C氢原子光谱是分立的D氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子4氢原子的部分能级如图所示，已知可见光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间。由此可推知氢原子A从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B从高能级向n=2能级跃迁时发出的光一定为可见光C从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光5下列说法正确的是ATh经过6次衰变和4次衰变
9、后成为稳定的原子核PbB发现中子的核反应方程是BeHeCnC20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个UD一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光越强，单位时间内逸出的光电子数就越少6关于光电效应，下列说法正确的是A爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应B入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应C光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D光电子的最大初动能与入射光频率成正比7某半导体激光器发射波长为1.5106 m，功率为5.0103 W的连续激光。已知可见光波长的数量级为107 m，普朗克常量h=6.631034 Js，该激光器发出的A是紫外线 B是红外线C光子能量约为1.31018 J
10、D光子数约为每秒3.81016个8产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是A对于同种金属，Ek与照射光的强度无关B对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比C对于同种金属，Ek与光照射的时间成正比D对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系9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656 nm。以下判断正确的是A氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2能级C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D用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n
11、=2跃迁到n=3的能级10如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是G电源A入射光强度较弱 B入射光波长太长C光照射时间太短 D电源正负极接反答案与解析1AC【解析】爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故选项A正确；康普顿效应表明光不仅具有能量，还具有动量，故选项B错误；玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故选项C正确；微观粒子的德布罗意波长为，其中p为微观粒子的动量，故动量越大，则对应的波长就越短，选项D错误。2AC【解析】根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确，B错误；
12、根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，若低于遏止频率，则没有光电流产生，故D错误。3AB【解析】根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程，A正确；过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，即伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误。4AD5BC【解析】改用波长较长的光照射，则其频率更小，根据光电效应条件，更不会发生光电效应现象，故A错误；氡的半衰期为3.8天，质量为4 g的氡，经7.
13、6天后，有3 g衰变成新核，还剩下1 g没衰变，故B正确；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的。故C正确；无论是重核裂变还是轻核聚变，组成原子核的核子的平均质量均会减小，故D错误。故选BC。6AD【解析】大量的氢原子处于的激发态，可能发出光子频率的种数，故A正确；从能级跃迁到能级释放的光子为，小于钾的逸出功为，故不能产生光点效应，故选项B错误；由能级跃迁到能级产生的光子频率最小，故C错误；氢原子由能级跃迁到能级时，放出能量，故氢原子能量减小，同时电子向原子核靠近，库仑力做正功，故电子动能增加，故选项D正确。7CD【解析】卢瑟福用粒子散射实验证明了原子的核式结构，故
14、A错误；某种元素的半衰期为一年，两年后，两个半衰期，该元素有3/4的变成了另一种元素，选项B错误；玻尔理论，氢原子放出一个光子，核外电子的运动半径减小，故C正确；查德威克发现原子核内存在中子，故D正确。8CD9AC【解析】大量处于能级n=3的氢原子向低能级跃迁能产生3中不同频率的光子，产生光子的最大频率为；电子是有质量的，撞击氢原子是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收，AC正确。10AB【解析】卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型，A正确；光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表
15、明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外还具有动量，B正确；氢原子的能量减小，轨道半径减小，根据，得轨道半径减小，电子速率增大，C错误；质量守恒定律，它是自然界普遍存在的基本定律之一，可以推广到任何隔绝体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变，D错误。1BC【解析】聚变反应和裂变反应是根据爱因斯坦质能方程所发现的两种亏损质量释放能量的核反应方式，答案C对A错。聚变反应是两个质量较小的核结合成一个中等质量的核，有新核产生答案B对。与裂变相比，聚变反应目前还不能控制反应速度，使用的仅有氢弹，太阳也是聚变反应。都不可控，所以核电站都是裂变反应，答案D错。2AC【解析】设X的质量数为x，
16、电荷数为y，根据质量数守恒、电荷数守恒可得，和，解得x=0，y=1，则X为电子，该衰变为衰变；衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，不是来自核外电子；衰变的快慢与温度压强无关，由原子核内部因素决定；发生衰变时原子核会放出热量，所以正确选项为AC。3BC【解析】方程式是衰变反应，故A错误；方程式是轻核聚变反应方程，所以B正确；所以原子发光的光谱都是分立的，所以C正确；氢原子从某激发态跃迁至基态会释放特定频率的光子，故D错误。4AD5AB【解析】根据质量数与电荷数守恒可得Th经过6次衰变和4次衰变后成为稳定的原子核Pb，故A正确；查德威克发现中子的核反应方程是BeHeCn，所以
17、B正确；半衰期是大量事件的统计规律，少数事件不满足，所以C错误；一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光越强，单位时间内逸出的光电子数就越多，所以D错误。6AB【解析】爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应，A正确；入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应，B正确；光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，便不成正比，是一次函数关系，CD错误。7BD【解析】红橙黄绿蓝靛紫波长逐渐变短，该激光的波长比可见光波长长，因此是红外线，A错，B对。光子能量，选项C错误。光子数约为每秒n=个光子，选项D正确。8AD【解析】根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hW0。可得：Ek与照射光的强度和照射时间无关，与照射光的频率成线性关系，与波长不成反比，所以AD正确，BC错误。9CD10BD【解析】灵敏电流计中没有电流通过，可能是未发生光电效应现象，即入射光的频率小于金属的极限频率，与光照强度无关，故选项A错误，选项B正确；与入射光的照射时间无关，故选项C错误；还可能由于电源正负极接反，即电场反向导致，故选项D正确。