1、專題15原子物理1.物理一一選修3 52014 新課標(biāo)全國(guó)卷I (1)關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法正確的是A.所有元素都可能發(fā)生衰變B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D. a、3和丫三種射線中，丫射線的穿透能力最強(qiáng)E. 一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出a、3和丫三種射線答案:BCD解析：本題考查了原子核的衰變.原子序數(shù)大于83的元素才可以發(fā)生衰變，原子序數(shù)小于83的元素有的可以發(fā)生衰變，有的不可以發(fā)生衰變，A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，B、C正確；三種射線“、3、丫穿透能力依次增強(qiáng)，D正確；原子核發(fā)生a或3衰變時(shí)常常伴

2、隨著 丫光子的產(chǎn)生，但同一原子核不會(huì)同時(shí)發(fā)生a衰變和3衰變，E錯(cuò)誤.2. 2014 新課標(biāo)n卷物理物一選彳3 5( 1)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 .A密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值B.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C.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了針(Po)和鐳(Ra)兩種新元素D.盧瑟福通過(guò)a粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子E.湯姆遜通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出了該粒子的比荷答案:(1) ACE解析：(1)密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電

3、荷的電量，A項(xiàng)正確；盧瑟福通過(guò) a粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型，發(fā)現(xiàn)了原子中心有一個(gè)核，B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了針和鐳兩種新元素，并因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，C項(xiàng)正確；湯姆遜通過(guò)研究陰極射線，發(fā)現(xiàn)了電子，并測(cè)出了電子的比荷，E項(xiàng)正確.3. 2014 北京卷質(zhì)子、中子和笊核的質(zhì)量分別為mu、m和m3.當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成笊核時(shí)，釋放的能量是(c表示真空中的光速)()A. ( m+ m2- m3) c B . (mm2 m)cC. ( m+ m m) c2 D . (m m2 m3) c2答案：C解析：本題考查質(zhì)能方程，A E= A mc,其中A m)= (m + m2m

4、3),則A E= ( m+ m2 - m3) c2 ,C正確，A B、D錯(cuò)誤.4. 2014 全國(guó)卷一中子與一質(zhì)量數(shù)為A ( A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰.若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()A.A+ 1A- 1B.A- 1A4714AC. (A+1) 2D.(A+ 1)(A1)2,2答案:A 解析： 本題考查完全彈性碰撞中的動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒.設(shè)碰撞前后中子的速率分別為V1, v' 1,碰撞后原子核的速率為V2,中子的質(zhì)量為m,原子核的質(zhì)量為m2,則m2=Am.根據(jù)完全彈性碰撞規(guī)律可得mv1 = mv2 + mv' 1, 2mv2=2m2v2 + 2m

5、v 2,解得碰后中子,mm|A- 1一，一，一、一、.，V1A+ 1一一人的速率v 1= V1=7-V1,因此碰撞刖后中子速率之比A正確.m+ m |A+1v 1 A-15. 2014 福建卷I (1)如圖所示，放射性元素鐳衰變過(guò)程中釋放出“、3、丫三種射(填選項(xiàng)前的字母)線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是A.表布丫射線，表小a射線B.表示3射線，表示a射線C.表示a射線，表示丫射線D.表示3射線，表示a射線答案：C解析：a射線帶正電，3射線帶負(fù)電，丫射線不帶電.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，a射線與3射線分別在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，a射線偏向負(fù)極板，3射線偏向正極板， 丫射線不受電場(chǎng)力，不

6、發(fā)生偏轉(zhuǎn)；在磁場(chǎng)中，由左手定則可以判斷a射線向左偏，3射線向右偏，丫射線不受洛倫茲力，不發(fā)生偏轉(zhuǎn).故 C項(xiàng)正確.6. 2014 廣東卷在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為y的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A.增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B.減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C.改用頻率小于Y的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D.改用頻率大于Y的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大答案:AD解析：增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加，則光電流增大，選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)能否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)，與照射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；改用頻率較小的光照射時(shí)，如果光的頻率仍大于極限頻率，則仍會(huì)發(fā)生

7、光電效應(yīng)，否則，不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng) C錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能E=hv W,故改用頻率大于 v的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大，選項(xiàng)D正確.7. 2014 江蘇卷選彳3-5 (1)已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73 X 1014Hz和5.44 X1014Hz,在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的 .A.波長(zhǎng)B .頻率C .能量D .動(dòng)量(2)氨222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷.它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一.其衰變方程是22286Rn21884Po+.已知22286Rn的

8、半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過(guò) 天，16 g的22286Rn衰變后還剩1 g.答案:A解析：兩種金屬的截止頻率不同，則它們的逸出功也不同，由W= hv0可知截止頻率大的，逸出功也大.由 E=hv W可知，用同樣的單色光照射，鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能較h小，由p=，2mE知，其動(dòng)量也較小，根據(jù)物質(zhì)波p=丁知，其波長(zhǎng)較長(zhǎng). 八4答案：2He(或“粒子)15.2解析：根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可推得該反應(yīng)的另一種生成物為2He.根據(jù) m余=m原¥口苧=4,解得t= 3.8X4= 15.2天.8. 2014 山東卷【物理35(1)氫原子能級(jí)如圖所示，當(dāng)氫原子從 n=3躍遷到n=2

9、 的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為 656 nm.以下判斷正確的是 .(雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)) 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 656 nmb.用波長(zhǎng)為325 nm的光照射，可使氫原子從n=1躍遷到n= 2的能級(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633 nm的光照射，不能使氫原子從n= 2躍遷到n=3的能級(jí)答案:cd解析：（1）由氫原子能級(jí)圖可知?dú)湓訌膎=2躍遷到n= 1的能級(jí)的能級(jí)差大于從 n= 3躍遷到n= 2的能級(jí)的能級(jí)差，根據(jù)| EE| =hv和y =c可知，|曰一E=h",選項(xiàng)a錯(cuò) 誤；同理從n=1躍遷到n=

10、2的能級(jí)需要的光子能量大約為從n=3躍遷到n=2的能級(jí)差的五倍左右，對(duì)應(yīng)光子波長(zhǎng)應(yīng)為從n=3躍遷到n= 2的能級(jí)輻射光波長(zhǎng)的五分之一左右，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；氫原子從n=3躍遷到n=1的能級(jí)的能級(jí)差最多有三種情況，即對(duì)應(yīng)最多有三種頻 率的光譜線，選項(xiàng) c正確；氫原子在不同能級(jí)間躍遷必須滿足| EE =hc,選項(xiàng)d正確.9. 2014 天津卷下列說(shuō)法正確的是（）A.玻爾對(duì)氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立B.可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來(lái)設(shè)計(jì)防偽措施C.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.觀察者與波源互相遠(yuǎn)離時(shí)接收到波的頻率與波源頻率不同答案:BD解析：本題是對(duì)玻爾理

11、論、天然放射現(xiàn)象及多普勒效應(yīng)等知識(shí)的考查，“粒子散射實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致原子核式結(jié)構(gòu)模型的建立，A錯(cuò)誤；紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)光，B正確；天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的丫射線在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；觀察者和波源發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率就會(huì)發(fā)生改變，D正確.10.2014 浙江卷（2）玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，氫原子能級(jí) 圖如圖2所示，當(dāng)氫原子從 n=4的能級(jí)躍遷到 n=2的能級(jí)時(shí)，輻射出頻率為 Hz 的光子.用該頻率的光照射逸出功為2.25 eV 的鉀表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為eV.（電子電荷量 e= 1.60 x 10普朗克常量 h = 6.63 x 10 34j . s）n曰eV8 06 0.38-0.544 0.853-1.512-3.401 13.60答案:（2）6.2 X1014Hz 0.3 eV解析：（2）本題考查能級(jí)、光電效應(yīng)方程等知識(shí).由躍遷條件可知 h Y =巳（3.40 0.85 ）eV =4.08 X 10 19 J ,解得輻射出的光子的頻率為6.2 X 1014Hz,根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek= h V W計(jì)算可得產(chǎn)生電子的最大初動(dòng)能為0.3 eV.11. 2014 重慶卷碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131,經(jīng)過(guò)32