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1专题14近代物理2019年高三二模、三模物理试题分项解析（II）一．选择题1.（2019河南郑州二模）.1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为，反应生成物3015P像天然放射性元素一样衰变，放出正电子01e，且伴随产生中微子Av，核反应方程为。则下列说法正确的是A.当温度、压强等条件变化时，放射性元素3015P的半衰期随之变化B.中微子的质量数A=0，电荷数Z=0C.正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D.两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则质子与中子的质量之和一定等于α粒子的质量【参考答案】B【命题意图】本题以约里奥·居里夫妇发现放射性同位素为情景，考查核反应方程、放射性衰变、半衰期、质量亏损及其相关知识点。【解题思路】元素的半衰期不随元素所处的物理化学状态无关，选项A错误；由核反应方程遵循的质量数守恒、电荷数守恒可知，中微子的质量数A=0，电荷数Z=0，选项B正确；核反应中释放出的正电子是原子核内的质子转化为中子和正电子释放出来的，选项C错误；两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放出能量，一定有质量亏损，两个质子和两个中子质量之和一定大于α粒子的质量，选项D错误。2.（2019安徽合肥二模）下列说法正确的是A．中子与质子结合成氘核时吸收能量B．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的C．入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则可能不发生光电效应D．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加【参考答案】D【名师解析】中子与质子结合成氘核时放出能量，选项A错误；卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子具有核式结构，选项B错误；入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，根据光电效应产生条件，仍可能发生光电效应，选项C错误；根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加，选项D正确。23．（2019广东肇庆二模）下列说法正确的是A．光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性B．玻尔原子理论提出了定态和跃迁的概念，能解释任何原子的光谱现象C．（钍核）Th23290经过6次α衰变和2次β衰变后变成（铅核）Pb20882D．一群处在4n=能级的氢原子，最多可能向外辐射6种不同频率的光子【参考答案】D【名师解析】爱因斯坦提出光子假说，认为光子是一份一份能量，从而建立的光电效应方程很好地解释了光电效应现象；康普顿效应也是揭示了光的粒子性，即光子和石墨中的电子发生相互作用后，光子的频率减小，且运动方向发生改变，满足动量守恒和能量守恒，故选项A错误；玻尔提出的氢原子能级结构模型，利用定态概念和能级跃迁的规律，只能很好地解释氢原子光谱，但是无法解释其他原子的光谱现象，故选项B错误；钍核质量数为232，铅核质量数为208，则α衰变次数为23220864x-==次次，β衰变次数为y，y=12+82-90=4次，故选项C错误；大量氢原子从4n=向低能级跃迁，最多产生246C=种不同频率的光子,故选项D正确。4．（2019广东省广州市下学期一模）2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要核反应方程为：①XHeHH322121②XHeYH4221，则下列表述正确的是A．X是质子B．Y是氚核C．X与Y是同位素D．①②两个核反应都属于裂变反应【参考答案】B【命题意图】本题以全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破为情景，考查核反应及其相关知识点。【解题思路】根据核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为零，X是中子，Y的质量数为3，电荷数为1，Y是氚核，选项A错误B正确；同位素是指电荷数相同质量数不同的粒子，X与Y电荷数不同，不是同位素选项C错误；①②两个核反应都属于聚变反应，选项D错误。5.（2019新疆二模）3【参考答案】C【名师解析】若太阳每秒释放的能量为3.8×1026J，一年内释放能量为E=365×24×3600×3.8×1026J=1×1034J，由爱因斯坦质能方程，E=mc2，太阳一年内质量亏损△m=E/c2=1×1017kg，选项C正确。6.（2019山东青岛模拟）【参考答案】C【名师解析】根据核反应方程遵循的质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程中的X是中子，选项A错误；7．（2019青岛二中模拟）下列说法中错误的是()A．100个经过一个半衰期后可能还剩余50个B．α、β、γ射线比较，α射线的电离作用最强C．原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里D．由玻尔的原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子动能越小【参考答案】C【名师解析】放射性元素的半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用。故A正确；α、β、γ射线比较，α射线的电离作用最强，穿透能力最弱。故B正确；原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，因为电子也有质量。故C错误。由玻尔的原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，轨道半径4越大，根据知，电子的动能越小。故D正确。本题选择错误答案，故选：C8.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．热功当量实验为能量守恒定律奠定了实验基础B．②图说明温度升高时气体内分子热运动的速率都会增大C．太阳释放的巨大能量来自于其内部氢与氧之间的剧烈反应，即氢的燃烧D．同一种物质的原子处于三个不同的能量状态，有可能产生类似图④上，中，下三个不同的光谱【参考答案】A【名师解析】该实验是热功当量实验，它为能量守恒定律奠定了实验基础，故A正确．B：由图知温度升高多数分子热运动速率增大，少数可能会减小．故B错误．太阳释放的巨大能量来自核聚变，而不是氢与氧之间的剧烈反应，故C错误．原子产生的是明线光谱，不是吸收光谱，故D错误．9.以下说法中正确的是（）A．图甲是α粒子散射实验示意图，当显微镜在A、B、C、D中的A位置时荧光屏上接收到的α粒子数最多．B．图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时吸收了一定频率的光子能量．C．图丙是光电效应实验示意图,当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转,则此时验电器的金属杆带的是正电荷．D．图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性．图戊是风力发电的国际通用标志．【参考答案】AC【名师解析】图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时释放出了一定频率的光子5能量，选项B错误；图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性．图戊是放射性的国际通用标志，选项D错误．10（2019辽宁沈阳一模）贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着重要作用，下列属于放射性元素衰变的是A.B.C.D.【参考答案】A【名师解析】A选项的反应释放出粒子，属于衰变，故A正确；B选项是铀核裂变，属于重核裂变，故B错误；C选项是氘核和氚核的聚变反应，属于轻核聚变，故C错误；D选项是原子核的人工转变，不是放射性衰变，故D错误。【名师点睛】本题考查放射性的问题，要知道衰变的生成物还有几个典型的核反应方程，在平时学习过程中注意加强训练。11．（6分）（2019湖北四地七校考试联盟期末）一个氢原子从n＝2能级跃迁到n＝3能级，则该氢原子（）A．吸收光子，能量增加B．吸收光子，能量减少C．放出光子，能量增加D．放出光子，能量减少【参考答案】A【名师解析】从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少，从低能级向高能级跃迁，吸收光子，能量增加．一个氢原子从n＝2能级跃迁到n＝3能级，即从低能级向高能级跃迁，吸收光子，能量增加。选项A正确。【点评】知道高能级向低能级跃迁，释放光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子．12.（2019南昌模拟）在α粒子散射实验中，α粒子的偏转是由于受到原子内正电荷的库仑力作用而发生的，其中有极少数α粒子发生了大角度偏转，甚至被反向弹回。假定一个速度为v的高速α粒子(42He)与金原子核(19779Au)发生弹性正碰(碰撞前金原子核可认为是静止的)，则A.α粒子在靠近金原子核的过程中电势能逐渐减小B.α粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成的C.α粒子散射实验说明带正电的物质均匀分布在原子内部D.当它们的距离最小时，α粒子与金原子核的动量大小之比为4︰1976【参考答案】D【命题意图】本题以α粒子散射实验切入，考查α粒子散射实验、动量守恒定律及其相关知识点。【解题思路】α粒子在靠近金原子核的过程中，需要克服安培力做功，电势能逐渐增大，选项A错误；α粒子散射实验说明原子中有一个带正电荷的原子核，不能说明原子核是由质子和中子组成的，选项BC错误；当它们的距离最小时，二者速度相等，设一个核子的质量为m，由动量守恒定律，4mv=（4m+197m）v’，α粒子与金原子核的动量大小之比等于质量之比，为4︰197，选项D正确。13.(1)已知氘核的比结合能是1.09MeV，氚核的比结合能是2.78MeV，氦核的比结合能是7.03MeV。在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核，则下列说法中正确的是。(填正确选项标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．这是一个裂变反应B．核反应方程式为C．核反应过程中释放的核能是17.6MeVD．目前核电站都采用上述核反应发电E．该核反应会有质量亏损【参考答案】BCE【名师解析】1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，这是聚变反应．故A错误；1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，根据质量数与质子数守恒知同时有一个中子生成，反应方程为．故B正确；根据质能方程△E=△mc2得一次聚变释放出的能量：△E=E2-E1=7.03×4-（2.78×3+1.29×2）=17.6MeV；故C正确；目前核电站都采用核裂变发电．故D错误；E、该反应放出热量，所以一定有质量亏损．故E正确．故选：BCE14．(2017·浙江诸暨模拟)下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是()A．图甲：原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B．图乙：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C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：吸收光谱也是原子的特征谱线，由于原子光谱只与原子结构有关，因此可以把某种原子的光谱当作该原子的“指纹”来进行光谱分析7【参考答案】BD【名师解析】由题图和玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，A错误；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，B正确；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，C错误；吸收光谱也是原子的特征谱线，由于原子光谱只与原子结构有关，因此可以把某种原子的光谱当作该原子的“指纹”来进行光谱分析，D正确。15．(2018·浙江义乌模拟)a、b是两种单色光，其光子能量分别为εa、εb。若εaεb＝k，则()A．a、b光子动量之比为papb＝1kB．若a、b入射到同一双缝干涉装置上，则相邻亮条纹的间距之比ΔxaΔxb＝1kC．若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光电子最大初动能之差Eka－Ekb＝εb(k－1)D．若a、b是由处在同一激发态的原子跃迁到a态和b态时产生的，则a、b两态能级之差Ea－Eb＝εb(k－1)【参考答案】BC【名师解析】根据德布罗意方程λ＝hp，以及光子能量公式ε＝hcλ可得p＝εc，故papb＝εacεbc＝εaεb＝k1，A错误；根据ε＝hcλ可知λ＝hcε，因为Δx＝Ldλ，故Δx＝Ldhcε，所以ΔxaΔxb＝εbεa＝1k，B正确；根据电子最大初动能Ek＝hν－W0可知Ek＝ε－W0，故可得Eka－Ekb＝εa－εb＝(k－1)εb，C正确；根据公式ε＝hν＝E初－E末，又由同一激发态原子跃迁所以E初相同，且都由高能级往低能级跃迁，