2019-2020年高考物理新题型揭秘专题06原子与原子物理之多项选择题

2019-2020年高考物理新题型揭秘专题06原子与原子物理之多项选择题样题展示（2016·天津卷）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。

下列说法符合事实的是A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击147N获得反冲核178O，发现了中子C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型通关演练1．下列说法正确的是A ．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B ．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C ．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律D ．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长2．现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。

下列说法正确的是A ．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B ．入射光的频率变高，饱和光电流变大C ．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D ．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生3．一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为71.010⨯m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核28*14Si ，下列说法正确的是A ．核反应方程为2728*1314p Al Si +→B ．核反应方程过程中系统动量守恒C ．核反应过程中系统能量不守恒D ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和4．下列说法中正确的是A ．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都在增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动B ．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短C ．放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关D ．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的5．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是A ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，改用波长较长的光照射该金属可能B ．氡222的半衰期为3.8天，则质量为4 g 的氡222经过7.6天还剩下1 g 的氡222C ．玻尔理论解释了氢原子发射出来的光子其谱线为什么是不连续的D ．重核裂变为几个中等质量的核，其平均核子质量会增加6．氢原子的能级如图所示，现有处于4n =能级的大量氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是A ．这些氢原子可能发出6种不同频率的光B ．已知钾的逸出功为2.22eV ，则从3n =能级跃迁到2n =能级释放的光子可以从金属钾的表面打出光电子C ．氢原子从2n =能级跃迁到1n =能级释放的光子能量最小D ．氢原子由4n =能级跃迁到3n =能级时，氢原子能量减小，电子动能增加7．下列说法正确的是A ．卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在质子B ．某种元素的半衰期为一年，两年后该元素完全变成了另一种元素C ．根据玻尔理论，氢原子放出一个光子，其核外电子的运动半径减小D ．查德威克用实验证实了原子核内存在中子8．下列关于核反应说法正确的是A ．铀核裂变的核反应方程是2351419219256360U Ba Kr 2n →++B ．目前世界上各国的核电站都是利用轻核聚变反应放出的能量C ．压力和温度对放射性元素衰变的快慢都没有影响D ．在光电效应现象中，从金属表面出来的光电子的最大初动能与入射光的频率有关9．已知氢原子的基态能量为E 1，n =2、3能级所对应的能量分别为E 2和E 3，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据波尔理论，下列说法正确的是A ．能产生3种不同频率的光子B ．产生的光子的最大频率为32E E h- C ．当氢原子从能级n =2跃迁到n =1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小D ．若要使处于能级n =3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为3E -的电子撞击氢原子，二是用能量为3E -的光子照射氢原子10．下列说法中正确的是A ．α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B ．光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外还具有动量C ．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小D ．正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术，一对正负电子对湮灭后生成光子的事实说明质量守恒定律是有适用范围的1．如图所示，是国家国防科技工业局首次发布的“嫦娥二号”月面虹湾局部影像图，科学家发现在月球上含有丰富的32He （氦3）。

它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为32He ＋32He→211H ＋42He 。

关于32He 聚变下列表述正确的是A ．聚变反应不会释放能量B ．聚变反应产生了新的原子核C ．聚变反应会有质量亏损D ．目前核电站都采用32He 聚变反应发电2．放射性元素23490Th 的衰变方程为2342349091Th Pa+X →，下列相关表述正确的是A ．该衰变是β衰变B ．X 是由Th 原子释放的核外电子C ．加压或加温不能改变其衰变的快慢D ．Th 发生衰变时原子核要吸收能量3．下列说法正确的有A ．方程式238234492902U Th+He →是重核裂变反应方程B ．方程式123112H+H He+γ→是轻核聚变反应方程C ．氢原子光谱是分立的D ．氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子4．氢原子的部分能级如图所示，已知可见光子能量在1.62 eV 到3.11 eV 之间。

由此可推知氢原子A．从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光一定为可见光C．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．大量处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时可以发出两种可见光5．下列说法正确的是A．23290Th经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核20882PbB．发现中子的核反应方程是94Be＋42He→126C＋1nC．20个23892U的原子核经过两个半衰期后剩下5个23892UD．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光越强，单位时间内逸出的光电子数就越少6．关于光电效应，下列说法正确的是A．爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应B．入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D．光电子的最大初动能与入射光频率成正比7．某半导体激光器发射波长为1.5×10–6 m，功率为5.0×10–3 W的连续激光。

已知可见光波长的数量级为10–7 m，普朗克常量h=6.63×10–34 J·s，该激光器发出的A．是紫外线 B．是红外线C．光子能量约为1.3×10–18 J D．光子数约为每秒3.8×1016个8．产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能E k，下列说法正确的是A．对于同种金属，E k与照射光的强度无关B．对于同种金属，E k与照射光的波长成反比C．对于同种金属，E k与光照射的时间成正比D ．对于同种金属，E k 与照射光的频率成线性关系9．氢原子能级如图，当氢原子从n =3跃迁到n =2的能级时，辐射光的波长为656 nm 。

以下判断正确的是A ．氢原子从n=2跃迁到n =1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB ．用波长为325 nm 的光照射，可使氢原子从n =1跃迁到n =2能级C ．一群处于n =3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D ．用波长为633 nm 的光照射，不能使氢原子从n =2跃迁到n =3的能级10．如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是A ．入射光强度较弱B ．入射光波长太长C ．光照射时间太短D ．电源正负极接反答案与解析1．AC【解析】爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故选项A 正确；康普顿效应表明光不仅具有能量，还具有动量，故选项B 错误；玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故选项C 正确；微观粒子的德布罗意波长为h pλ=，其中p 为微观粒子的动量，故动量越大，则对应的波长就越短，选项D 错误。

2．AC 【解析】根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A 正确，B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C 正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，若低于遏止频率，则没有光电流产生，故D 错误。

3．AB 【解析】根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程2728*1314p Al Si +→，A 正确；过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B 正确；核反应过程中系统能量守恒，C 错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，即伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D 错误。

4．AD5．BC 【解析】改用波长较长的光照射，则其频率更小，根据光电效应条件，更不会发生光电效应现象，故A 错误；氡的半衰期为3.8天，质量为4 g 的氡，经7.6天后，有3 g 衰变成新核，还剩下1 g 没衰变，故B 正确；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的。

故C 正确；无论是重核裂变还是轻核聚变，组成原子核的核子的平均质量均会减小，故D 错误。

故选BC 。

6．AD 【解析】大量的氢原子处于4n =的激发态，可能发出光子频率的种数24C 6n ==，故A 正确；从3n =能级跃迁到2n =能级释放的光子为1.89eV ，小于钾的逸出功为2.22eV ，故不能产生光点效应，故选项B 错误；由4n =能级跃迁到3n =能级产生的光子频率最小，故C 错误；氢原子由4n =能级跃迁到3n =能级时，放出能量，故氢原子能量减小，同时电子向原子核靠近，库仑力做正功，故电子动能增加，故选项D 正确。

7．CD【解析】卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子的核式结构，故A 错误；某种元素的半衰期为一年，两年后，两个半衰期，该元素有3/4的变成了另一种元素，选项B 错误；玻尔理论，氢原子放出一个光子，核外电子的运动半径减小，故C 正确；查德威克发现原子核内存在中子，故D 正确。

8．CD9．AC 【解析】大量处于能级n =3的氢原子向低能级跃迁能产生3中不同频率的光子，产生光子的最大频率为31E E h-；电子是有质量的，撞击氢原子是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把3E -的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收，AC 正确。