五年高考真題高考物理-專題十八-近代物理

PAGE1PAGE19（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(diǎn)一光電效應(yīng)波粒二象性1．[2015·新課標(biāo)全國Ⅱ，35(1)，5分](難度★★)(多選)實(shí)物粒子和光都具有波粒 二象性．下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是() A．電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣 B．β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡 C．人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu) D．人們利用電子顯微鏡觀測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) E．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的 強(qiáng)度無關(guān) 解析電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)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；β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡，可以說明β射線是 一種粒子，故B錯(cuò)誤；人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，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(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利 用了電子束的衍涉現(xiàn)象，說明電子束是一種波，故D正確；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中， 光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，說明光是 一種粒子，故E錯(cuò)誤． 答案ACD2．[2015·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(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性 C．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋 D．動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等 解析光電效應(yīng)說明光的粒子性，所以A正確；熱中子束在晶體上產(chǎn)生衍射 圖樣，即運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子具有波的特性，即說明中子具有波動(dòng)性，所以B正 確；黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律說明電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續(xù)的、 一份一份的，所以黑體輻射用光的粒子性解釋，即C錯(cuò)誤；根據(jù)德布羅意波 長公式λ＝eq\f(h,p)，p2＝2mEk，又質(zhì)子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量，所以動(dòng)能相等的質(zhì) 子和電子，質(zhì)子的德布羅意波較短，所以D錯(cuò)誤． 答案AB3．[2014·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(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B．頻率C．能量D．動(dòng)量 解析由光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W＝hν－h(huán)ν0 鈣的截止頻率大，因此鈣中逸出的光電子的最大初動(dòng)能小，其動(dòng)量p＝ eq\r(2mEkm)，故動(dòng)量小，由λ＝eq\f(h,p)，可知波長較大，則頻率較小，選項(xiàng)A正確． 答案A4．(2014·廣東理綜，18，6分)(難度★★★)(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用頻率為ν 的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是() 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ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng) D．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大 解析增大入射光強(qiáng)度，使單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加，因此光電流增 大,選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)與照射光的頻率有關(guān)，與強(qiáng)度無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 當(dāng)照射光的頻率小于ν，大于極限頻率時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由Ekm ＝hν－W，增加照射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能變大，選項(xiàng)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(jīng)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(duì)a光的折射小于對(duì)b光的折射率 B．a(chǎn)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 D．a(chǎn)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(xiàng)正確；同一種介質(zhì)，對(duì)頻率大的光折射率大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；在真 空中的波長λ＝eq\f(c,ν),故頻率大的光波長短，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；光子能量E＝hν，ν 為光的頻率，故頻率越大，光子能量越大，D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案B6.(2013·北京理綜，20,6分)(難度★★)以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效 應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出．強(qiáng)激 光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子 密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子 光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖．用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生 光電效應(yīng)．換用同樣頻率ν的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí)， 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(fù)極，在KA之 間就形成了使光電子減速的電場(chǎng)．逐漸增大U，光電流會(huì)逐漸減小；當(dāng)光電 流恰好減小到零時(shí),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)() A．U＝eq\f(hν,e)－eq\f(W,e) B．U＝eq\f(2hν,e)－eq\f(W,e) C．U＝2hν－W D．U＝eq\f(5hν,2e)－eq\f(W,e) 解析假設(shè)電子吸收光子個(gè)數(shù)為n(n>1),則nhν＝Ek＋W，又Ek＝eU，解得U ＝eq\f(nhν,e)－eq\f(W,e)，B正確． 答案B7．[2012·福建理綜，29(1)，6分](難度★★)關(guān)于近代物理，下列說法正確的是() A．α射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子 B．核聚變反應(yīng)方程eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n中，eq\o\al(1,0)n表示質(zhì)子 C．從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比 D．玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氫原子光譜的特征 解析α射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子核，A錯(cuò)誤；eq\o\al(1,0)n為中子，B錯(cuò)誤；光電效 應(yīng)中，金屬中的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量一部分用來克 服金屬的逸出功W0,剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動(dòng)能Ek，C錯(cuò)誤；玻爾將 量子觀念引入原子領(lǐng)域，D正確． 答案D8．[2013·江蘇物理，12C(1)](難度★★★)如果一個(gè)電子的德布羅意波長和一個(gè)中 子的相等，則它們的________也相等． A．速度 B．動(dòng)能 C．動(dòng)量 D．總能量 解析由德布羅意波長公式λ＝eq\f(h,p)可知，波長相等，則動(dòng)量相等，故C正確； 由于電子和中子質(zhì)量不等,由p＝mv可知速度不等，故A錯(cuò)誤；動(dòng)能Ek＝eq\f(1,2)mv2 ＝eq\f(p2,2m)，故動(dòng)能不等，B錯(cuò)誤；總能量E＝mc2，故D錯(cuò)誤． 答案C9．[2015·新課標(biāo)全國Ⅰ，35(1)，5分](難度★★★)在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到 的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示.若該直線的斜率和截距分 別為k和b，電子電荷量的絕對(duì)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(yīng)中，入射光子能量hν，克服逸出功W0后多余的能量轉(zhuǎn)換為 電子動(dòng)能，反向遏制電壓eU＝hν－W0，整理得U＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，斜率即eq\f(h,e)＝k， 所以普朗克常量h＝ek，截距為b，即eb＝－W0，所以逸出功W0＝－eb. 答案ek－eb10．(2011·新課標(biāo)全國卷，35(1),6分)(難度★★)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截 止頻率相應(yīng)的波長為λ0，該金屬的逸出功為________．若用波長為λ(λ＜λ0) 的單色光做該實(shí)驗(yàn)，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(shè)該金屬的截止頻率為ν0，則該金屬的逸出功W0＝hν0＝eq\f(hc,λ0)；對(duì)光電 子，由動(dòng)能定理得eUc＝heq\f(c,λ)－W0，解得Uc＝eq\f(hc,e)·eq\f(λ0－λ,λλ0). 答案eq\f(hc,λ0)eq\f(hc,e)·eq\f(λ0－λ,λλ0)考點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜1．[2015·福建理綜，30(1)，6分](難度★★))下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)， 其中正確的是() A．γ射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 B．氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大 C．太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變 D.eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，100克eq\o\al(210,83)Bi經(jīng)過10天后還剩下50克 解析γ射線是光子流，故A錯(cuò)誤；氫原子輻射光子后，由高能級(jí)向低能級(jí) 躍遷，半徑減小，繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大，故B正確；太陽輻射能量主要來源 是太陽中發(fā)生的輕核聚變，故C錯(cuò)誤；100克eq\o\al(210,83)Bi經(jīng)過10天即2個(gè)半衰期 還剩下eq\f(1,22)×100克＝25克，故D錯(cuò)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(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向 里．以下判斷可能正確的是() A．a(chǎn)、b為β粒子的徑跡 B．a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡 C．c、d為α粒子的徑跡 D．c、d為β粒子的徑跡 解析γ粒子是不帶電的光子，在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；α粒子為氦 核帶正電，由左手定則知向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；β粒子是帶負(fù)電的電 子，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)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(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 解析玻爾對(duì)氫原子光譜的研究完善了核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；紫外線 有熒光效應(yīng)，故B選項(xiàng)正確；天然放射現(xiàn)象中的γ射線不帶電，在電場(chǎng)或磁 場(chǎng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；觀察者與波源互相遠(yuǎn)離，由多普勒效應(yīng)可知 接收到的頻率變小，故選項(xiàng)D正確． 答案BD4．[2014·山東理綜，39(1)](難度★★★)(多選)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)，輻射光的波長為656nm.以下判斷正確的是() A．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長大于656nm B．用波長為325nm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．用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級(jí) 解析由E初－E終＝hν＝heq\f(c,λ)可知，氫原子躍遷時(shí)始、末能級(jí)差值越大,輻射 的光子能量越高、波長越短，由能級(jí)圖知E3－E2<E2－E1，故A錯(cuò)誤；由 eq\f(－1.51－（－3.4）,－3.4－（－13.6）)＝eq\f(λ,656)得λ＝121.6nm<325nm,故B錯(cuò)誤；由Ceq\o\al(2,3)＝3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(jí)的差值,即從n＝2躍 遷到n＝3的能級(jí)時(shí)必須吸收λ＝656nm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α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中 的原子核可以看做靜止不動(dòng)，下列各圖畫出的是其中兩個(gè)α粒子經(jīng)歷金箔散 射過程的徑跡，其中正確的是() 解析α粒子與原子核均帶正電荷，所以α粒子受到原子核的作用力為斥力， 據(jù)此可排除選項(xiàng)A、D；α粒子不可能先受到吸引力,再受到排斥力，B錯(cuò)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(fā)生衰變時(shí)要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律 B．α射線、β射線、γ射線都是高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子流 C．氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子 D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動(dòng)能只與入射光的強(qiáng)度有關(guān) 解析原子核發(fā)生衰變時(shí)有質(zhì)量虧損，質(zhì)量不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)；γ射線是光 子流，不是帶電粒子流，選項(xiàng)B錯(cuò)；氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，輻射的光 子能量hν＝Em－En，即只能輻射特定頻率的光子，C項(xiàng)正確；光電效應(yīng)的光 電子動(dòng)能Ek＝hν－W,只與入射光頻率有關(guān)，而與入射光強(qiáng)度無關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò) 誤． 答案C7．(2012·北京理綜，13，6分)(難度★★)一個(gè)氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能 級(jí)，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(jù)玻爾原子理論知，氫原子從高能級(jí)n＝3向低能級(jí)n＝2躍遷時(shí)， 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(xiàng)正確． 答案B8.(2012·四川理綜,17，6分)(難度★★★)如圖為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，則 氫原子() A.從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)比從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出電磁 波的波長長 B.從n＝5能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)比從n＝5能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)輻射出電磁 波的速度大 C．處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的 D．從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子核一定向外放出能量 解析光子能量E＝hν＝eq\f(hc,λ)，而E4－3＜E3－2，故λ4－3＞λ3－2，A項(xiàng)正確；由于 光波的波速由介質(zhì)和頻率共同決定，且在真空中傳播時(shí)與頻率無關(guān)，故B錯(cuò)； 電子在核外不同能級(jí)出現(xiàn)的概率是不同的，故C錯(cuò)；能級(jí)躍遷是核外電子在 不同軌道間的躍遷，與原子核無關(guān)，故D錯(cuò)誤． 答案A9．(2012·江蘇單科，12C(1))(難度★★)如圖所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為 原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左 向右的波長依次增大，則正確的是______． 解析由hν＝heq\f(c,λ)＝E初－E末可知該原子躍遷前、后的能級(jí)差越大,對(duì)應(yīng)光線 的能量越大,波長越短．由圖知a對(duì)應(yīng)光子能量最大，波長最短，c次之，而 b對(duì)應(yīng)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?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量 En＝eq\f(E1,n2),其中n＝2，3，….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(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為() A．－eq\f(4hc,3E1)B．－eq\f(2hc,E1)C．－eq\f(4hc,E1)D．－eq\f(9hc,E1) 解析根據(jù)激發(fā)態(tài)能量公式En＝eq\f(E1,n2)可知?dú)湓拥谝患ぐl(fā)態(tài)的能量為eq\f(E1,4)，設(shè)能 使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的最大波長(設(shè)波長為λm)的光子能量為ΔE，則 有eq\f(E1,4)＋ΔE＝0，且ΔE＝heq\f(c,λm)，聯(lián)立解得λm＝－eq\f(4hc,E1)，所以本題正確選項(xiàng)只有 C. 答案C11．[2015·海南單科，17(1)，4分](難度★★★)氫原子基態(tài)的能量為E1＝－13.6eV. 大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)．由這些氫原子可能發(fā)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(shù)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En－E1＝－0.96E1，則En＝E1－ 0.96E1＝(－13.6eV)－0.96×(－13.6eV)＝0.54eV，即n＝5，從n＝5能級(jí)開 始躍遷,這些光子能發(fā)出的頻率數(shù)n＝eq\f(5×（5－1）,2)＝10種．頻率最小的光子 是從n＝5能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)，其能量為Emin＝－0.54eV－(－0.85eV)＝ 0.31eV. 答案0.31eV10考點(diǎn)三天然放射現(xiàn)象核反應(yīng)核能1．(2015·北京理綜，14，6分)(難度★★)下列核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是() A.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H B.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He C.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n D.eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e 解析α衰變是重核自發(fā)的發(fā)出α粒子的天然放射現(xiàn)象，其中α粒子是eq\o\al(4,2)He， 所以B正確；A為人工轉(zhuǎn)變,C為輕核的聚變，D是β衰變，故A、C、D皆 錯(cuò)誤． 答案B2．(2015·廣東理綜,18，6分)(難度★★)(多選)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用 氘和氚的核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：X＋Y→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H＋4.9MeV 和eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X＋17.6MeV，下列表述正確的有() A．X是中子 B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是6 C．兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損 D．氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng) 解析根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可知X是eq\o\al(1,0)X，所以為中子，A正 確；Y應(yīng)為eq\o\al(6,3)Y,所以Y的質(zhì)子數(shù)為3，核子數(shù)為6，中子數(shù)為3，B錯(cuò)誤；兩 核反應(yīng)均有能量釋放，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，兩核反應(yīng)都有質(zhì)量虧損，C 錯(cuò)誤；由聚變反應(yīng)概念知，D正確． 答案AD3．(2015·天津理綜,1，6分)(難度★★)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是 建立在對(duì)事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上．下列說法正確的是() A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的 B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu) C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的 D．密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的 解析放射性現(xiàn)象中釋放出了其他粒子,說明原子核內(nèi)部具有一定的結(jié)構(gòu)，A 正確；電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到：原子是可以分割的，是由更小的微粒組成 的，B錯(cuò)誤；α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆遜提出的棗糕式原子模型，建立了 核式結(jié)構(gòu)模型，C錯(cuò)誤；密立根油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了電子的電荷量，D錯(cuò)誤． 答案A4．(2015·北京理綜，17，6分)(難度★★)實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的 原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn) 動(dòng)方向和軌跡示意如圖，則() A．軌跡1是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 B．軌跡2是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 C．軌跡1是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 D．軌跡2是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 解析靜止的原子核發(fā)生β衰變，動(dòng)量守恒，即MV＝mv，新核和電子在磁 場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)qvB＝meq\f(v2,r)知r＝eq\f(mv,qB)，即r∝eq\f(1,q)，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(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶铮灾?有選項(xiàng)D正確． 答案D5．[2015·山東理綜,39(1)](難度★★)(多選)14C發(fā)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(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動(dòng)結(jié) 束后,14C的比例持續(xù)減少．現(xiàn)通過測(cè)量得知，某古木樣品中 a．該古木的年代距今約5700年 b．12C、13C、 c．14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β d．增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C 解析因古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可 知經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)半衰期,即該古木的年代距今約為5700年，選項(xiàng)a正確； 12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，選項(xiàng)b 錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)方程可知,14C衰變?yōu)?4N的過程中放出電子，即發(fā)出β射 線，選項(xiàng)c 答案ac6．[2014·新課標(biāo)全國Ⅰ，35(1)，6分](難度★★)(多選)關(guān)于天然放射性，下列說 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．α、β和γ三種射線中，γ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α、β和γ三種射線 解析原子序數(shù)大于或等于83的元素，都能發(fā)生衰變，而原子序數(shù)小于83 的部分元素能發(fā)生衰變，故A錯(cuò)；放射性元素的衰變是原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變 化，與核外電子的得失及環(huán)境溫度無關(guān)，故B、C項(xiàng)正確；在α、β、γ三種 射線中，α、β為帶電粒子，穿透本領(lǐng)較弱，γ射線不帶電，具有較強(qiáng)的穿 透本領(lǐng)，故D項(xiàng)正確；一個(gè)原子核不能同時(shí)發(fā)生α和β衰變，故E項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案BCD7．[2014·新課標(biāo)全國Ⅱ，35(1)，5分](難度★★)(多選)在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探 索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用．下列說法符合歷史事實(shí)的是 ________． A．密立根通過油滴實(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釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素 D．盧瑟福通過α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 解析密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值，選項(xiàng)A正確；貝克勒爾 通過對(duì)天然放射現(xiàn)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α粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；居里夫婦發(fā)現(xiàn)釙和鐳 是從瀝青中分離出來的，選項(xiàng)C正確；湯姆遜通過陰極射線在電磁場(chǎng)中的偏 轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出其比荷，選項(xiàng)E正確． 答案ACE8．(2014·北京理綜，14,6分)(難度★★)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2 和m3。當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是(c表示真空中的 光速)() A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)c C．(m1＋m2－m3)c2 D．(m1－m2－m3)c2 解析此核反應(yīng)方程為eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(2,1)H,根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程得ΔE＝ Δm·c2 ＝(m1＋m2－m3)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(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有() A.eq\f(m,4) B.eq\f(m,8) C.eq\f(m,16) D.eq\f(m,32) 解析設(shè)剩余質(zhì)量為m剩,則由m剩＝m(eq\f(1,2))eq\f(t,τ)，則m剩＝m(eq\f(1,2))eq\f(32,8)＝eq\f(m,24)＝eq\f(m,16)，C正 確． 答案C10．(2013·廣東理綜，17，4分)(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(yīng)式是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n.下列說法正確的有 () A．上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出 B．鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無影響 C．鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制 D．鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響 解析eq\o\al(1,0)n表示中子，反應(yīng)式中有eq\o\al(1,0)n放出，A項(xiàng)正確；當(dāng)鈾塊體積小于臨界體 積時(shí)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不會(huì)發(fā)生，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鈾核的核反應(yīng)中釋放出的快中子被減速 劑減速后變?yōu)槁凶樱凶訒?huì)被鈾核吸收發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，減速劑可由人 工控制，C項(xiàng)正確；鈾核的半衰期只由自身決定，而與其他外部因素?zé)o關(guān)， D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案AC11．[2013·新課標(biāo)全國Ⅱ，35(1)，5分](難度★★)(多選)關(guān)于原子核的結(jié)合能， 下列說法正確的是________． A．原子核的結(jié)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α粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于 原來重核的結(jié)合能 C．銫原子核(eq\o\al(133,55)Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(eq\o\al(208,82)Pb)的結(jié)合能 D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定 E．自由核子組成原子核時(shí),其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能 解析由原子核的結(jié)合能定義可知，原子核分解成自由核子時(shí)所需的最小能 量為原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)A正確；重原子核的核子平均質(zhì)量大于輕原子核 的平均質(zhì)量，因此原子核衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于衰變前的結(jié)合能， 選項(xiàng)B正確；銫原子核的核子數(shù)少，因此其結(jié)合能小，選項(xiàng)C正確；比結(jié)合 能越大的原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損 所對(duì)應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 答案ABC12．(2012·大綱全國卷，15，6分)(難度★★)eq\o\al(235,92)U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變， 變成eq\o\al(207,82)Pb，則() A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4 C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18 解析發(fā)生一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減4，電荷數(shù)減2，故α衰變次數(shù)為m＝eq\f(1,4)× (235－207)＝7，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；發(fā)生一次β衰變質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增 1，故β衰變次數(shù)為n＝7×2－(92－82)＝4次，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確． 答案B13．(2012·重慶理綜，19,6分)(難度★★)以下是物理學(xué)史上3個(gè)著名的核反應(yīng)方 程 x＋eq\o\al(7,3)Li→2y y＋eq\o\al(14,7)N→x＋eq\o\al(17,8)O y＋eq\o\al(9,4)Be→z＋eq\o\al(12,6)C x、y和z是3種不同的粒子，其中z是() A．α粒子B．質(zhì)子C．中子D．電子 解析由于核反應(yīng)前后核電荷數(shù)守恒，則：x＋3＝2y①y＋7＝x＋8② y＋4＝z＋6③,由①②③聯(lián)立解得：x＝1，y＝2，z＝0，故z為中子，選項(xiàng) C正確． 答案C14．[2015·江蘇