2023年高考物理新題型揭秘專題05原子與原子物理之單項(xiàng)選擇題PAGE2PAGE2新題型五原子與原子物理之單項(xiàng)選擇題樣題展示〔2022·上海卷〕盧瑟福通過對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出了原子內(nèi)部存在A．電子 B．中子 C．質(zhì)子 D．原子核【參考答案】D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–四選一1．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，比方可能以四選一的單項(xiàng)選擇題的形式進(jìn)行考查。通關(guān)演練1．〔2022·上海卷〕放射性元素A經(jīng)過2次α衰變和1次β衰變后生成一新元素B，那么元素B在元素周期表中的位置較元素A的位置向前移動(dòng)了A．1位B．2位C．3位D．4位2．〔2022·北京卷〕處于n=3能級(jí)的大量氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光的頻率有A．1種 B．2種 C．3種 D．4種3．〔2022·上海卷〕研究放射性元素射線性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連接，放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出。那么A．a(chǎn)為電源正極，到達(dá)A板的為α射線 B．a(chǎn)為電源正極，到達(dá)A板的為β射線C．a(chǎn)為電源負(fù)極，到達(dá)A板的為α射線 D．a(chǎn)為電源負(fù)極，到達(dá)A板的為β射線4．〔2022·江蘇卷〕貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。以下屬于放射性衰變的是A． B．C． D．5．〔2022·江蘇卷〕鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1011Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比擬它們外表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6．〔2022·福建卷〕如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以下說法正確的選項(xiàng)是A．①表示γ射線，③表示α射線B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線D．⑤表示β射線，⑥表示α射線7．〔2022·上海卷〕核反響方程式Be+HeC+X中的X表示A．質(zhì)子B．電子C．光子D．中子8．〔2022·上海卷〕不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是A．原子中心有一個(gè)很小的原子核B．原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)D．原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)9．〔2022·重慶卷〕碘131的半衰期約為8天，假設(shè)某藥物含有質(zhì)量為的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有A．B．C．D．10．〔2022·上海卷〕某光源發(fā)出的光由不同波長(zhǎng)的光組成，不同波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度如下圖，表中給出了一些材料的極限波長(zhǎng)，用該光源發(fā)出的光照射表中材料A．僅鈉能產(chǎn)生光電子B．僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子C．僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子D．都能產(chǎn)生光電子11．〔2022·福建卷〕以下有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的選項(xiàng)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．的半衰期是5天，100克經(jīng)過10天后還剩下50克1．以下說法正確的選項(xiàng)是A．光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象B．天然放射性現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C．一個(gè)氘核的質(zhì)量小于一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子的質(zhì)量和D．鈷60的半衰期為5.27年，那么任一個(gè)鈷60原子核都將在5.27年內(nèi)發(fā)生衰變2．以下說法中正確的選項(xiàng)是A．為了解釋光電效應(yīng)規(guī)律，愛因斯坦提出了光子說B．在完成粒子散射實(shí)驗(yàn)后，盧瑟福提出了原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)C．瑪麗·居里首先發(fā)現(xiàn)了放射現(xiàn)象D．在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中，查德威克發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子3．以下說法中正確的選項(xiàng)是A．采用物理或化學(xué)方法可以有效地改變放射性元素的半衰期B．由波爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會(huì)放出光子C．從高空對(duì)地面進(jìn)行遙感攝影是利用紫外線良好的穿透能力D．原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量4．以下說法正確的選項(xiàng)是A．β射線比α射線更容易使氣體電離B．原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)吸收能量C．核反響堆產(chǎn)生的能量一定來自輕核聚變D．同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)5．以下說法正確的選項(xiàng)是A．經(jīng)一次α衰變后成為B．核由兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子組成C．溫度升高能改變放射性元素的半衰期D．核反響方程應(yīng)遵循質(zhì)子數(shù)守恒和中子數(shù)守恒6．1885年瑞士的中學(xué)教師巴耳末發(fā)現(xiàn)，氫原子光譜中可見光局部的四條譜線的波長(zhǎng)可歸納成一個(gè)簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)公式：，n為大于2的整數(shù)，R為里德伯常量。1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾受到巴耳末公式的啟發(fā)，同時(shí)還吸取了普朗克的量子假說、愛因斯坦的光子假說和盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)原子模型，提出了自己的原子理論。根據(jù)玻爾理論，推導(dǎo)出了氫原子光譜譜線的波長(zhǎng)公式：，m與n都是正整數(shù)，且n>m。當(dāng)m取定一個(gè)數(shù)值時(shí)，不同數(shù)值的n得出的譜線屬于同一個(gè)線系。如：m=1，n=2、3、4、···組成的線系叫賴曼系；m=2，n=3、4、5、···組成的線系叫巴耳末系；m=3，n=4、5、6、···組成的線系叫帕邢系；m=4，n=5、6、7、···組成的線系叫布喇開系；m=5，n=6、7、8、···組成的線系叫逢德系。以上線系只有一個(gè)在紫外光區(qū)，這個(gè)線系是A．賴曼系B．帕邢系C．布喇開系D．逢德系7．如下圖，當(dāng)弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有張角，那么該實(shí)驗(yàn)A．只能證明光具有波動(dòng)性B．只能證明光具有粒子性C．只能證明光能夠發(fā)生衍射D．證明光具有波粒二象性8．頻率為ν的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm。改為頻率為2ν的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為〔h為普朗克常量〕A．Ekm–hνB．2EkmC．Ekm+hνD．Ekm+2hν9．愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如下圖，其中ν0為極限頻率。從圖中可以確定的是A．逸出功與ν有關(guān)B．Ekm與入射光強(qiáng)度成正比C．當(dāng)ν<ν0時(shí)，會(huì)逸出光電子D．圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)10．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線〔甲光、乙光、丙光〕，如下圖。那么可判斷出A．甲光的頻率大于乙光的頻率B．乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C．乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能11．如圖是光電管的原理圖，當(dāng)有頻率為ν0的光照射到陰極K上時(shí)，電路中有光電流，那么A．當(dāng)換用頻率為ν1〔ν1<ν0〕的光照射陰極K時(shí)，電路中一定沒有光電流B．當(dāng)換用頻率為ν2〔ν2>ν0〕的光照射陰極K時(shí)，電路中一定有光電流C．當(dāng)增大電路中電的電壓時(shí)，電路中的光電流一定增大D．當(dāng)將電極性反接時(shí)，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生12．關(guān)于原子核的結(jié)合能，以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)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〔〕的結(jié)合能小于鉛原子核〔〕的結(jié)合能D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定1．C【解析】α粒子是，β粒子是，因此發(fā)生一次α衰變電荷數(shù)減少2，發(fā)生一次β衰變電荷數(shù)增加1，據(jù)題意，電荷數(shù)變化為：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移動(dòng)了3位。應(yīng)選項(xiàng)C正確。2．C【解析】因?yàn)槭谴罅刻幱趎=3能級(jí)的氫原子，所以根據(jù)可得輻射光的頻率可能有3種，故C正確。3．B4．A【解析】A為β衰變方程，B為重核裂變，C輕核聚變，D原子核的人工轉(zhuǎn)換，所以A正確。5．A【解析】設(shè)入射光的頻率為ν，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知Ek=hν–W0，W0=hν0，由題意可知，鈣的截止頻率比鉀的大，因此鈣外表逸出的光電子的最大初動(dòng)能比鉀的小，其動(dòng)量也小，應(yīng)選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式可知：λ=，又有：c=λf，應(yīng)選項(xiàng)A正確；選項(xiàng)B錯(cuò)誤。6．C【解析】由于在放射現(xiàn)象中放出組成α射線的α粒子帶正電，β射線的β粒子帶負(fù)電，γ射線不帶電，根據(jù)電場(chǎng)力的方向與左手定那么，可判斷三種射線在電磁場(chǎng)中受力的方向，即③④表示α射線，①⑥表示β射線，②⑤表示γ射線，所以C正確，ABD錯(cuò)誤。7．D【解析】核反響方程式遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為，電荷數(shù)為，那么有，，可得，，所有對(duì)應(yīng)得粒子是中子，選項(xiàng)D對(duì)。8．B【解析】盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型的是原子全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子內(nèi)部一個(gè)很小的核上，帶負(fù)電的電子繞原子核高速旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量幾乎忽略不計(jì)，所以可以得出選項(xiàng)ACD，對(duì)于原子核是由質(zhì)子和中子組成的結(jié)論是涉及原子核的結(jié)構(gòu)，與核式結(jié)構(gòu)無關(guān)，核式結(jié)構(gòu)說的是原子結(jié)構(gòu)，不是原子核結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B錯(cuò)。9．B10．D【解析】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，只有光源的波長(zhǎng)小于某金屬的極限波長(zhǎng)，就有光電子逸出，該光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)有小于100nm，小于鈉、銅、鉑三個(gè)的極限波長(zhǎng)，都能產(chǎn)生光電子，故D正確，ABC錯(cuò)誤。11．B【解析】γ1．C【解析】光電效應(yīng)是原子中的電子吸收光子，從而擺脫原子核的束縛，向外釋放光電子的現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；天然放射性現(xiàn)象說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)氘核時(shí)，有質(zhì)量虧損，氘核的質(zhì)量小于中子與質(zhì)子的質(zhì)量之和，選項(xiàng)C正確；半衰期只對(duì)大量的原子核有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量的原子核不適用，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤；應(yīng)選C。2．A【解析】為了解釋光電效應(yīng)規(guī)律，愛因斯坦提出了光子說，選項(xiàng)A正確；在完成粒子散射實(shí)驗(yàn)后，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；首先發(fā)現(xiàn)了放射現(xiàn)象的是貝克勒爾，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中，查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3．B【解析】物理或化學(xué)方法不會(huì)改變放射性元素的半衰期，A錯(cuò)；從高空對(duì)地面進(jìn)行遙感攝影是利用的是紅外線，C錯(cuò)；由于質(zhì)量虧損，原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量，D錯(cuò)。4．D【解析】α射線比β射線更容易使氣體電離；原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)放出能量；核反響堆產(chǎn)生的能量來自重核裂變；同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)。選項(xiàng)D正確。5．B【解析】經(jīng)一次α衰變后成為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；核由兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子組成，選項(xiàng)B正確；溫度不能改變放射性元素的半衰期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；核反響方程應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；應(yīng)選B。6．A7．D【解析】弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明了光具有波動(dòng)性，驗(yàn)電器鋁箔有張角，說明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，那么證明了光具有粒子性，所以該實(shí)驗(yàn)證明了光具有波粒二象性，D正確。8．C【解析】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ekm=hν–W0，假設(shè)入射光頻率變?yōu)?ν，那么Ekm′=h·2ν–W0=2hν–(hν–Ekm)=hν+Ekm，應(yīng)選C。9．D【解析】由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν–W0和W0=hν0〔W0為金屬的逸出功〕可得，Ek=hν–hν0，可見圖象的斜率表示普朗克常量，D正確；只有ν≥ν0時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，A錯(cuò)；最大初動(dòng)能取決于入射光的頻率，而與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，B錯(cuò)。10．B【解析】由于是同一光電管，因而不管對(duì)哪種光，極限頻率和金屬的逸出功相同，對(duì)于甲、乙兩種光，反向截止電壓相同，因而頻率相同，A錯(cuò)誤；丙光對(duì)應(yīng)的反向截止電壓