2023年高考物理新題型揭秘專題06原子與原子物理之多項(xiàng)選擇題PAGEPAGE8新題型六原子與原子物理之多項(xiàng)選擇題樣題展示〔2022·天津卷〕物理學(xué)家通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)物理學(xué)的開展。以下說法符合事實(shí)的是A．赫茲通過一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論B．查德威克用α粒子轟擊獲得反沖核，發(fā)現(xiàn)了中子C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D．盧瑟福通過對(duì)陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型【參考答案】AC名師解讀內(nèi)容可能的分值可能的題型碰撞及動(dòng)量守恒修訂前5分選考–五選三修訂后6分必考–四選二1．原子與原子物理在選修3–5中雖然占用的篇幅不是很多，但是卻是高考的必考點(diǎn)，從2022年2022年這幾年的時(shí)間，在選考的三個(gè)局部中，必有一道關(guān)于原子與原子物理的題，而且分值為5分。2．2022年新出了2022年的考試大綱和考試說明，將選修3–5的內(nèi)容調(diào)整為必考內(nèi)容，這種調(diào)整，就必然導(dǎo)致原子與原子物理的位置有所提升，成為以后學(xué)習(xí)的一個(gè)重點(diǎn)。3．2022年是考試改革的第一年，但是從往年選考的內(nèi)容來看，原子與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擬多樣，比方可能以四選二的單項(xiàng)選擇題的形式進(jìn)行考查。通關(guān)演練1．以下說法正確的選項(xiàng)是A．愛因斯坦在光的粒子性的根底上，建立了光電效應(yīng)方程B．康普頓效應(yīng)說明光子只具有能量，不具有動(dòng)量C．玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律D．德布羅意指出微觀粒子的動(dòng)量越大，其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)就越長(zhǎng)2．現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生。以下說法正確的選項(xiàng)是A．保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B．入射光的頻率變高，飽和光電流變大C．入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大D．保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生3．一靜止的鋁原子核俘獲一速度為m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核，以下說法正確的選項(xiàng)是A．核反響方程為B．核反響方程過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．核反響過程中系統(tǒng)能量不守恒D．核反響前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反響物的質(zhì)量之和4．以下說法中正確的選項(xiàng)是A．隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都在增加，同時(shí)輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)B．在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一局部動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長(zhǎng)變短C．放射性元素原子核的半衰期長(zhǎng)短與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)D．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的5．以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的假設(shè)干表達(dá)，其中正確的選項(xiàng)是A．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射該金屬可能B．氡222的半衰期為3.8天，那么質(zhì)量為4g的氡222經(jīng)過7.6天還剩下1g的氡222C．玻爾理論解釋了氫原子發(fā)射出來的光子其譜線為什么是不連續(xù)的D．重核裂變?yōu)閹讉€(gè)中等質(zhì)量的核，其平均核子質(zhì)量會(huì)增加6．氫原子的能級(jí)如下圖，現(xiàn)有處于能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷，以下說法正確的選項(xiàng)是A．這些氫原子可能發(fā)出6種不同頻率的光B．鉀的逸出功為，那么從能級(jí)躍遷到能級(jí)釋放的光子可以從金屬鉀的外表打出光電子C．氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)釋放的光子能量最小D．氫原子由能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，氫原子能量減小，電子動(dòng)能增加7．以下說法正確的選項(xiàng)是A．盧瑟福用α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核內(nèi)存在質(zhì)子B．某種元素的半衰期為一年，兩年后該元素完全變成了另一種元素C．根據(jù)玻爾理論，氫原子放出一個(gè)光子，其核外電子的運(yùn)動(dòng)半徑減小D．查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子核內(nèi)存在中子8．以下關(guān)于核反響說法正確的選項(xiàng)是A．鈾核裂變的核反響方程是B．目前世界上各國(guó)的核電站都是利用輕核聚變反響放出的能量C．壓力和溫度對(duì)放射性元素衰變的快慢都沒有影響D．在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，從金屬外表出來的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)9．氫原子的基態(tài)能量為E1，n=2、3能級(jí)所對(duì)應(yīng)的能量分別為E2和E3，大量處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷放出假設(shè)干頻率的光子，依據(jù)波爾理論，以下說法正確的選項(xiàng)是A．能產(chǎn)生3種不同頻率的光子B．產(chǎn)生的光子的最大頻率為C．當(dāng)氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)，對(duì)應(yīng)的電子的軌道半徑變小，能量也變小D．假設(shè)要使處于能級(jí)n=3的氫原子電離，可以采用兩種方法：一是用能量為的電子撞擊氫原子，二是用能量為的光子照射氫原子10．以下說法中正確的選項(xiàng)是A．α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)B．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，前者說明光子具有能量，后者說明光子除了具有能量外還具有動(dòng)量C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度減小D．正負(fù)電子對(duì)湮滅技術(shù)是一項(xiàng)較新的核物理技術(shù)，一對(duì)正負(fù)電子對(duì)湮滅后生成光子的事實(shí)說明質(zhì)量守恒定律是有適用范圍的1．如下圖，是國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局首次發(fā)布的“嫦娥二號(hào)〞月面虹灣局部影像圖，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的He〔氦3〕。它是一種高效、清潔、平安的核聚變?nèi)剂?，其參與的一種核聚變反響的方程式為He＋He→2H＋He。關(guān)于He聚變以下表述正確的選項(xiàng)是A．聚變反響不會(huì)釋放能量B．聚變反響產(chǎn)生了新的原子核C．聚變反響會(huì)有質(zhì)量虧損D．目前核電站都采用He聚變反響發(fā)電2．放射性元素的衰變方程為，以下相關(guān)表述正確的選項(xiàng)是A．該衰變是β衰變B．X是由Th原子釋放的核外電子C．加壓或加溫不能改變其衰變的快慢D．Th發(fā)生衰變時(shí)原子核要吸收能量3．以下說法正確的有A．方程式是重核裂變反響方程B．方程式是輕核聚變反響方程C．氫原子光譜是分立的D．氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)要吸收特定頻率的光子4．氫原子的局部能級(jí)如下圖，可見光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推知?dú)湓覣．從高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高B．從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光一定為可見光C．從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高D．大量處于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)可以發(fā)出兩種可見光5．以下說法正確的選項(xiàng)是A．Th經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后成為穩(wěn)定的原子核PbB．發(fā)現(xiàn)中子的核反響方程是Be＋He→C＋nC．20個(gè)U的原子核經(jīng)過兩個(gè)半衰期后剩下5個(gè)UD．一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少6．關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確的選項(xiàng)是A．愛因斯坦用光子說成功解釋了光電效應(yīng)B．入射光的頻率低于極限頻率就不能發(fā)生光電效應(yīng)C．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度成正比D．光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比7．某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長(zhǎng)為1.5×10–6m，功率為5.0×10–3W的連續(xù)激光?？梢姽獠ㄩL(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為10–7m，普朗克常量h=6.63×10–34J·s，該激光器發(fā)出的A．是紫外線B．是紅外線C．光子能量約為1.3×10–18JD．光子數(shù)約為每秒3.8×1016個(gè)8．產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，以下說法正確的選項(xiàng)是A．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的強(qiáng)度無關(guān)B．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的波長(zhǎng)成反比C．對(duì)于同種金屬，Ek與光照射的時(shí)間成正比D．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系9．氫原子能級(jí)如圖，當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656nm。以下判斷正確的選項(xiàng)是A．氫原子從n=2躍遷到n=1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n=1躍遷到n=2能級(jí)C．一群處于n=3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n=2躍遷到n=3的能級(jí)G電源G電源A．入射光強(qiáng)度較弱B．入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng)C．光照射時(shí)間太短D．電源正負(fù)極接反1．AC【解析】愛因斯坦提出了光子假說，建立了光電效應(yīng)方程，應(yīng)選項(xiàng)A正確；康普頓效應(yīng)說明光不僅具有能量，還具有動(dòng)量，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，應(yīng)選項(xiàng)C正確；微觀粒子的德布羅意波長(zhǎng)為，其中p為微觀粒子的動(dòng)量，故動(dòng)量越大，那么對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)就越短，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．AC【解析】根據(jù)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論：保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大，故C正確；遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)，保持入射光的光強(qiáng)不變，假設(shè)低于遏止頻率，那么沒有光電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤。3．AB【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得核反響方程，A正確；過程中釋放的核力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，B正確；核反響過程中系統(tǒng)能量守恒，C錯(cuò)誤；由于反響過程中，要釋放大量的能量，即伴隨著質(zhì)量虧損，所以生成物的質(zhì)量小于反響物的質(zhì)量之和，D錯(cuò)誤。4．AD5．BC【解析】改用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射，那么其頻率更小，根據(jù)光電效應(yīng)條件，更不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；氡的半衰期為3.8天，質(zhì)量為4g的氡，經(jīng)7.6天后，有3g衰變成新核，還剩下1g沒衰變，故B正確；玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的。故C正確；無論是重核裂變還是輕核聚變，組成原子核的核子的平均質(zhì)量均會(huì)減小，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選BC。6．AD【解析】大量的氫原子處于的激發(fā)態(tài)，可能發(fā)出光子頻率的種數(shù)，故A正確；從能級(jí)躍遷到能級(jí)釋放的光子為，小于鉀的逸出功為，故不能產(chǎn)生光點(diǎn)效應(yīng)，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由能級(jí)躍遷到能級(jí)產(chǎn)生的光子頻率最小，故C錯(cuò)誤；氫原子由能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)，放出能量，故氫原子能量減小，同時(shí)電子向原子核靠近，庫(kù)侖力做正功，故電子動(dòng)能增加，應(yīng)選項(xiàng)D正確。7．CD【解析】盧瑟福用α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子的核式結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；某種元素的半衰期為一年，兩年后，兩個(gè)半衰期，該元素有3/4的變成了另一種元素，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；玻爾理論，氫原子放出一個(gè)光子，核外電子的運(yùn)動(dòng)半徑減小，故C正確；查德威克發(fā)現(xiàn)原子核內(nèi)存在中子，故D正確。8．CD9．AC【解析】大量處于能級(jí)n=3的氫原子向低能級(jí)躍遷能產(chǎn)生3中不同頻率的光子，產(chǎn)生光子的最大頻率為；電子是有質(zhì)量的，撞擊氫原子是發(fā)生彈性碰撞，由于電子和氫原子質(zhì)量不同，故電子不能把的能量完全傳遞給氫原子，因此不能使氫原子完全電離，而光子的能量可以完全被氫原子吸收，AC正確。10．AB【解析】盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型，A正確；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，前者說明光子具有能量，后者說明光子除了具有能量外還具有動(dòng)量，B正確；氫原子的能量減小，軌道半徑減小，根據(jù)，得軌道半徑減小，電子速率增大，C錯(cuò)誤；質(zhì)量守恒定律，它是自然界普遍存在的根本定律之一，可以推廣到任何隔絕體系中，不管發(fā)生何種變化或過程，其總質(zhì)量始終保持不變，D錯(cuò)誤。1．BC【解析】聚變反響和裂變反響是根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程所發(fā)現(xiàn)的兩種虧損質(zhì)量釋放能量的核反響方式，答案C對(duì)A錯(cuò)。聚變反響是兩個(gè)質(zhì)量較小的核結(jié)合成一個(gè)中等質(zhì)量的核，有新核產(chǎn)生答案B對(duì)。與裂變相比，聚變反響目前還不能控制反響速度，使用的僅有氫彈，太陽也是聚變反響。都不可控，所以核電站都是裂變反響，答案D錯(cuò)。2．AC【解析】設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可得，和，解得x=0，y=–1，那么X為電子，該衰變?yōu)棣滤プ?；β衰變所釋放的電子是原子核?nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，不是來自核外電子；衰變的快慢與溫度壓強(qiáng)無關(guān)，由原子核內(nèi)部因素決定；發(fā)生衰變時(shí)原子核會(huì)放出熱量，所以正確選項(xiàng)為AC。3．BC【解析】方程式是衰變反響，故A錯(cuò)誤；方程式是輕核聚變反響方程，所以B正確；所以原子發(fā)光的光譜都是分立的，所以C正確；氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)會(huì)釋放特定頻率的光子，故D錯(cuò)誤。4．AD5．AB【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可得Th經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后成為穩(wěn)定的原子核Pb，故A正確；查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反響方程是Be＋He→C＋n，所以B正確；半衰期是大量事件的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，少數(shù)事件不滿足，所以C錯(cuò)誤；一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多，所以D錯(cuò)誤。6．AB【解析】愛因斯坦用光子說成功解釋了光電效應(yīng)，A正確；入射光的頻率低于極限頻率就不能發(fā)生光電效應(yīng)，B正確；光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)，便不成正比，是一次函數(shù)關(guān)系，CD錯(cuò)誤。7．BD【解