1、（五年高考真題）2016屆高考物理 專題十八 近代物理初步（全國通用）考點一光電效應波粒二象性12015·新課標全國，35(1)，5分(難度)(多選)實物粒子和光都具有波粒二象性下列事實中突出體現波動性的是()A電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣B射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構D人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構E光電效應實驗中,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關解析電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故A正確；射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡，可以說明射線是一種粒子，故B錯誤；人們利用慢

2、中子衍射來研究晶體的結構，中子衍射說明中子是一種波，故C正確；人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構，利用了電子束的衍涉現象，說明電子束是一種波，故D正確；光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，說明光是一種粒子，故E錯誤答案ACD22015·江蘇單科,12C(1)，5分(難度)(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有()A光電效應現象揭示了光的粒子性B熱中子束射到晶體上產生衍射圖樣說明中子具有波動性C黑體輻射的實驗規律可用光的波動性解釋D動能相等的質子和電子，它們的德布羅意波長也相等解析光電效應說明光的粒子性，所以A正確；熱中子束在晶

3、體上產生衍射圖樣，即運動的實物粒子具有波的特性，即說明中子具有波動性，所以B正確；黑體輻射的實驗規律說明電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續的、一份一份的，所以黑體輻射用光的粒子性解釋，即C錯誤；根據德布羅意波長公式，p22mEk，又質子的質量大于電子的質量，所以動能相等的質子和電子，質子的德布羅意波較短，所以D錯誤答案AB32014·江蘇單科,12C(1)(難度)已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發生光電效應，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的()A波長 B頻

4、率 C能量 D動量解析由光電效應方程EkmhWhh0鈣的截止頻率大，因此鈣中逸出的光電子的最大初動能小，其動量p，故動量小，由，可知波長較大，則頻率較小，選項A正確答案A4(2014·廣東理綜，18，6分)(難度)(多選)在光電效應實驗中,用頻率為的光照射光電管陰極，發生了光電效應，下列說法正確的是()A增大入射光的強度，光電流增大B減小入射光的強度，光電效應現象消失C改用頻率小于的光照射，一定不發生光電效應D改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動能變大解析增大入射光強度，使單位時間內逸出的光電子數增加，因此光電流增大,選項A正確；光電效應與照射光的頻率有關，與強度無關，選項B錯誤；

5、當照射光的頻率小于，大于極限頻率時發生光電效應，選項C錯誤；由EkmhW，增加照射光的頻率，光電子的最大初動能變大，選項D正確答案AD5. (2013·北京理綜,14，6分)(難度)如圖所示，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經折射后分為兩束單色光a和b.下列判斷正確的是()A玻璃對a光的折射小于對b光的折射率Ba光的頻率大于b光的頻率C在真空中a光的波長大于b光的波長Da光光子能量小于b光光子能量解析由光路圖知,a光比b光的偏折程度大，說明a光的頻率大于b光的頻率，B選項正確；同一種介質，對頻率大的光折射率大，A選項錯誤；在真空中的波長,故頻率大的光波長短，C選項錯誤；光子能量E

6、h，為光的頻率，故頻率越大，光子能量越大，D選項錯誤答案B6. (2013·北京理綜，20,6分)(難度)以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子在極短時間內只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出強激光的出現豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實 光電效應實驗裝置示意如圖用頻率為的普通光源照射陰極K，沒有發生光電效應換用同樣頻率的強激光照射陰極K，則發生了光電效應；此時，若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場逐漸增

7、大U，光電流會逐漸減小；當光電流恰好減小到零時,所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量)()AU BUCU2hW DU解析假設電子吸收光子個數為n(n>1),則nhEkW，又EkeU，解得U，B正確答案B72012·福建理綜，29(1)，6分(難度)關于近代物理，下列說法正確的是()A射線是高速運動的氦原子B核聚變反應方程HHHen中，n表示質子 C從金屬表面逸出的光電子的最大初動能與照射光的頻率成正比 D玻爾將量子觀念引入原子領域，其理論能夠解釋氫原子光譜的特征解析射線是高速運動的氦原子核，A錯誤；n為中子，B錯誤；光電效應中，金屬中的電子吸

8、收一個光子獲得的能量是h，這些能量一部分用來克服金屬的逸出功W0,剩下的表現為逸出后電子的初動能Ek，C錯誤；玻爾將量子觀念引入原子領域，D正確答案D82013·江蘇物理，12C(1)(難度)如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等，則它們的_也相等A速度 B動能 C動量 D總能量解析由德布羅意波長公式可知，波長相等，則動量相等，故C正確；由于電子和中子質量不等,由pmv可知速度不等，故A錯誤；動能Ekmv2，故動能不等，B錯誤；總能量Emc2，故D錯誤答案C92015·新課標全國，35(1)，5分(難度)在某次光電效應實驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關系如圖所

9、示.若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對值為e,則普朗克常量可表示為_，所用材料的逸出功可表示為_解析光電效應中，入射光子能量h，克服逸出功W0后多余的能量轉換為電子動能，反向遏制電壓eUhW0，整理得U，斜率即k，所以普朗克常量hek，截距為b，即ebW0，所以逸出功W0eb.答案ekeb10(2011·新課標全國卷，35(1),6分)(難度)在光電效應實驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為0，該金屬的逸出功為_若用波長為(0)的單色光做該實驗，則其遏止電壓為_已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h.解析設該金屬的截止頻率為0，則該金屬的逸出功W0h

10、0；對光電子，由動能定理得eUchW0，解得Uc·.答案·考點二原子結構氫原子光譜12015·福建理綜，30(1)，6分(難度)下列有關原子結構和原子核的認識，其中正確的是()A射線是高速運動的電子流B氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能增大C太陽輻射能量的主要來源是太陽中發生的重核裂變D. Bi的半衰期是5天，100克Bi經過10天后還剩下50克解析射線是光子流，故A錯誤；氫原子輻射光子后，由高能級向低能級躍遷，半徑減小，繞核運動的動能增大，故B正確；太陽輻射能量主要來源是太陽中發生的輕核聚變，故C錯誤；100克Bi經過10天即2個半衰期還剩下×10

11、0克25克，故D錯誤答案B2(2015·重慶理綜，1，6分)(難度)圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面向里以下判斷可能正確的是()Aa、b為粒子的徑跡Ba、b為粒子的徑跡Cc、d為粒子的徑跡Dc、d為粒子的徑跡解析粒子是不帶電的光子，在磁場中不偏轉，選項B錯誤；粒子為氦核帶正電，由左手定則知向上偏轉，選項A、C錯誤；粒子是帶負電的電子，應向下偏轉，選項D正確答案D3(2014·天津理綜，6，6分)(難度)(多選)下列說法正確的是()A玻爾對氫原子光譜的研究導致原子的核式結構模型的建立B可利用某些物質在紫外線

12、照射下發出熒光來設計防偽措施C天然放射現象中產生的射線都能在電場或磁場中發生偏轉D觀察者與波源互相遠離時接收到波的頻率與波源頻率不同解析玻爾對氫原子光譜的研究完善了核式結構模型，選項A錯誤；紫外線有熒光效應，故B選項正確；天然放射現象中的射線不帶電，在電場或磁場中不發生偏轉，選項C錯誤；觀察者與波源互相遠離，由多普勒效應可知接收到的頻率變小，故選項D正確答案BD42014·山東理綜，39(1)(難度)(多選)氫原子能級如圖，當氫原子從n 3躍遷到n2的能級時，輻射光的波長為656 nm.以下判斷正確的是()A氫原子從n2躍遷到n1的能級時，輻射光的波長大于656 nmB用波長為325

13、 nm的光照射，可使氫原子從n1躍遷到n2的能級C一群處于n3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產生3種譜線D用波長為633 nm的光照射，不能使氫原子從n2躍遷到n3的能級解析由E初E終hh可知，氫原子躍遷時始、末能級差值越大,輻射的光子能量越高、波長越短，由能級圖知E3E2<E2E1，故A錯誤；由得121.6 nm<325 nm,故B錯誤；由C3可知C正確；因躍遷中所吸收光子的能量必須等于始、末能級的差值,即從n2躍遷到n3的能級時必須吸收656 nm的光子，故D正確答案CD5(2013·福建理綜，30(2)，6分)(難度)在盧瑟福粒子散射實驗中，金箔中的原子核可以看做

14、靜止不動，下列各圖畫出的是其中兩個粒子經歷金箔散射過程的徑跡，其中正確的是()解析粒子與原子核均帶正電荷，所以粒子受到原子核的作用力為斥力，據此可排除選項A、D；粒子不可能先受到吸引力,再受到排斥力，B錯誤答案C6(2013·天津理綜，1，6分)(難度)下列說法正確的是()A原子核發生衰變時要遵守電荷守恒和質量守恒的規律B射線、射線、射線都是高速運動的帶電粒子流C氫原子從激發態向基態躍遷只能輻射特定頻率的光子D發生光電效應時光電子的動能只與入射光的強度有關解析原子核發生衰變時有質量虧損，質量不守恒，選項A錯；射線是光子流，不是帶電粒子流，選項B錯；氫原子從激發態向基態躍遷，輻射的光子

15、能量hEmEn，即只能輻射特定頻率的光子，C項正確；光電效應的光電子動能EkhW,只與入射光頻率有關，而與入射光強度無關，D項錯誤答案C7(2012·北京理綜，13，6分)(難度)一個氫原子從n3能級躍遷到n2能級，該氫原子()A放出光子，能量增加 B放出光子，能量減少C吸收光子，能量增加 D吸收光子，能量減少解析根據玻爾原子理論知，氫原子從高能級n3向低能級n2躍遷時，將以光子形式放出能量，放出光子后原子能量減少，故B選項正確答案B8. (2012·四川理綜,17，6分)(難度)如圖為氫原子能級示意圖的一部分，則氫原子()A.從n4能級躍遷到n3能級比從n3能級躍遷到n2

16、能級輻射出電磁波的波長長B.從n5能級躍遷到n1能級比從n5能級躍遷到n4能級輻射出電磁波的速度大C處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率是一樣的D從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外放出能量解析光子能量Eh，而E43E32，故4332，A項正確；由于光波的波速由介質和頻率共同決定，且在真空中傳播時與頻率無關，故B錯；電子在核外不同能級出現的概率是不同的，故C錯；能級躍遷是核外電子在不同軌道間的躍遷，與原子核無關，故D錯誤答案A9(2012·江蘇單科，12C(1)(難度)如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發出的三種波長的光在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的

17、波長依次增大，則正確的是_解析由hhE初E末可知該原子躍遷前、后的能級差越大,對應光線的能量越大,波長越短由圖知a對應光子能量最大，波長最短，c次之，而b對應光子能量最小，波長最長，故C正確答案C10(2011·全國理綜，18)(難度)已知氫原子的基態能量為E1，激發態能量En,其中n2，3，.用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速能使氫原子從第一激發態電離的光子的最大波長為()A B C D解析根據激發態能量公式En可知氫原子第一激發態的能量為，設能使氫原子從第一激發態電離的最大波長(設波長為m)的光子能量為E，則有E0，且Eh，聯立解得m，所以本題正確選項只有C.答案C11201

18、5·海南單科，17(1)，4分(難度)氫原子基態的能量為E113.6 eV.大量氫原子處于某一激發態由這些氫原子可能發出的所有的光子中，頻率最大的光子能量為0.96E1，頻率最小的光子的能量為_eV(保留2位有效數字)，這些光子可具有_種不同的頻率解析頻率最大的光子能量為0.96E1，即EnE10.96E1，則EnE10.96E1(13.6 eV)0.96×(13.6 eV)0.54 eV，即n5，從n5能級開始躍遷,這些光子能發出的頻率數n10種頻率最小的光子是從n5能級躍遷到n4能級，其能量為Emin0.54 eV(0.85 eV)0.31 eV.答案0.31 eV10

19、考點三天然放射現象核反應核能1(2015·北京理綜，14，6分)(難度)下列核反應方程中，屬于衰變的是()A.NHeOH B.UThHeC.HHHen D.ThPae解析衰變是重核自發的發出粒子的天然放射現象，其中粒子是He，所以B正確；A為人工轉變,C為輕核的聚變，D是衰變，故A、C、D皆錯誤答案B2(2015·廣東理綜,18，6分)(難度)(多選)科學家使用核反應獲取氚，再利用氘和氚的核反應獲得能量，核反應方程分別為：XYHeH4.9 MeV和HHHeX17.6 MeV，下列表述正確的有()AX是中子BY的質子數是3，中子數是6C兩個核反應都沒有質量虧損D氘和氚的核反應

20、是核聚變反應解析根據核反應中質量數和電荷數守恒，可知X是X，所以為中子，A正確；Y應為Y,所以Y的質子數為3，核子數為6，中子數為3，B錯誤；兩核反應均有能量釋放，根據愛因斯坦質能方程，兩核反應都有質量虧損，C錯誤；由聚變反應概念知，D正確答案AD3(2015·天津理綜,1，6分)(難度)物理學重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實觀察的基礎上下列說法正確的是()A天然放射現象說明原子核內部是有結構的B電子的發現使人們認識到原子具有核式結構C粒子散射實驗的重要發現是電荷是量子化的D密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續的解析放射性現象中釋放出了其他粒子,說明原子核內部具有一定的

21、結構，A正確；電子的發現使人們認識到：原子是可以分割的，是由更小的微粒組成的，B錯誤；粒子散射實驗否定了湯姆遜提出的棗糕式原子模型，建立了核式結構模型，C錯誤；密立根油滴實驗測定了電子的電荷量，D錯誤答案A4(2015·北京理綜，17，6分)(難度)實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發生衰變，衰變產生的新核與電子恰在紙面內做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖，則()A軌跡1是電子的，磁場方向垂直紙面向外B軌跡2是電子的，磁場方向垂直紙面向外C軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向里D軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里解析靜止的原子核發生衰變，動量守恒，即MVmv，新核和電子在磁

22、場中做勻速圓周運動,根據qvBm知r，即r，故軌跡1是電子的，軌跡2是新核的，又由左手定則可知磁場的方向為垂直于紙面向里，所以只有選項D正確答案D52015·山東理綜,39(1)(難度)(多選)14C發生放射性衰變成為14N，半衰期約5700年已知植物存活期間，其體內14C與12C的比例不變；生命活動結束后,14C的比例持續減少現通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現代植物所制樣品的二分之一下列說法正確的是()a該古木的年代距今約5700年b12C、13C、14C具有相同的中子數c14C衰變為14N的過程中放出射線d增加樣品測量環境的壓強將加速14C的衰變解析因古木樣品中14

23、C的比例正好是現代植物所制樣品的二分之一，則可知經過的時間為一個半衰期,即該古木的年代距今約為5 700年，選項a正確；12C、13C、14C具有相同的質子數，由于質量數不同，故中子數不同，選項b錯誤；根據核反應方程可知,14C衰變為14N的過程中放出電子，即發出射線，選項c正確；外界環境不影響放射性元素的半衰期，選項d錯誤答案ac62014·新課標全國，35(1)，6分(難度)(多選)關于天然放射性，下列說法正確的是_A所有元素都可能發生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無關C放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D、和三種射線中，射線的穿透能力最強E一個原子核在一次衰變中

24、可同時放出、和三種射線解析原子序數大于或等于83的元素，都能發生衰變，而原子序數小于83的部分元素能發生衰變，故A錯；放射性元素的衰變是原子核內部結構的變化，與核外電子的得失及環境溫度無關，故B、C項正確；在、三種射線中，、為帶電粒子，穿透本領較弱，射線不帶電，具有較強的穿透本領，故D項正確；一個原子核不能同時發生和衰變，故E項錯誤答案BCD72014·新課標全國，35(1)，5分(難度)(多選)在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用下列說法符合歷史事實的是_A密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數值B貝克勒爾通過對天然放射現象的研究，發現了原子中存在原子核C居

25、里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素D盧瑟福通過粒子散射實驗證實了在原子核內部存在質子E湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的實驗,發現了陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷解析密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數值，選項A正確；貝克勒爾通過對天然放射現象的研究，說明原子核的組成情況，而原子中存在原子核是盧瑟福的粒子散射實驗發現的，選項B、D錯誤；居里夫婦發現釙和鐳是從瀝青中分離出來的，選項C正確；湯姆遜通過陰極射線在電磁場中的偏轉，發現陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出其比荷，選項E正確答案ACE8(2014·北京理綜，14,6分)(難度)

26、質子、中子和氘核的質量分別為m1、m2和m3。當一個質子和一個中子結合成氘核時，釋放的能量是(c表示真空中的光速)()A(m1m2m3)c B(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2 D(m1m2m3)c2解析此核反應方程為HnH,根據愛因斯坦的質能方程得Em·c2(m1m2m3)c2，C正確答案C9(2014·重慶理綜,1，6分)(難度)碘131的半衰期約為8天若某藥物含有質量為m的碘131，經過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有()A. B. C. D.解析設剩余質量為m剩,則由m剩m()，則m剩m()，C正確答案C10(2013·廣東理綜，17，4分)

27、(難度)(多選)鈾核裂變是核電站核能的重要來源，其一種裂變反應式是UnBaKr3n.下列說法正確的有()A上述裂變反應中伴隨著中子放出B鈾塊體積對鏈式反應的發生無影響C鈾核的鏈式反應可人工控制D鈾核的半衰期會受到環境溫度的影響解析n表示中子，反應式中有n放出，A項正確；當鈾塊體積小于臨界體積時鏈式反應不會發生，B項錯誤；鈾核的核反應中釋放出的快中子被減速劑減速后變為慢中子，而慢中子會被鈾核吸收發生鏈式反應，減速劑可由人工控制，C項正確；鈾核的半衰期只由自身決定，而與其他外部因素無關，D項錯誤答案AC112013·新課標全國，35(1)，5分(難度)(多選)關于原子核的結合能，下列說法

28、正確的是_A原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰變成粒子和另一原子核,衰變產物的結合能之和一定大于原來重核的結合能C銫原子核(Cs)的結合能小于鉛原子核(Pb)的結合能D比結合能越大，原子核越不穩定E自由核子組成原子核時,其質量虧損所對應的能量大于該原子核的結合能解析由原子核的結合能定義可知，原子核分解成自由核子時所需的最小能量為原子核的結合能，選項A正確；重原子核的核子平均質量大于輕原子核的平均質量，因此原子核衰變產物的結合能之和一定大于衰變前的結合能，選項B正確；銫原子核的核子數少，因此其結合能小，選項C正確；比結合能越大的原子核越穩定，選項D錯誤；自由核子組成原子核時，其質量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能，選項E錯誤答案ABC12(2012·大綱全國卷，15，6分)(難度)U經過m次衰變和n次衰變，變成Pb，則()Am7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18解析發生一次衰變，質量數減4，電荷數減2，故衰變次數為m×(235207)7，選項C、D錯誤；發生一次衰變質量數不變，核電荷數增1，故衰變次數為n7×2(9282)4次，選項A錯誤、B正確答案B13(2012·重慶理