【新高考】海南2011-2020年高考物理试题分类汇编之专题17 原子和原子核 （解析卷）

中小学教育资源及组卷应用平台 海南2011-2020年高考物理试题分类汇编解析 第17专题 原子和原子核 一、十年真题解析 1. （2020年第1题）100年前，卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X，后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：，则（ ） A. m=1 ， n=0，X是中子 B. m=1 ， n=0，X是电子 C. m=0 ， n=1，X是中子 D. m=0 ， n=1， X是电子 【答案】A 【解析】根据电荷数和质量数守恒，则有 4+9=12+m， 2+4=6+n 解得m=1，n=0，故X是中子， 故选A。 2.（2018年海南物理卷第4题）已知的半衰期为24天。4g经过72天还剩下 A.0 B. 0.5g C. Ig D. 1.5g 【解析】，B正确。 【答案】B 3.（2016年第17题）（1）下列说法正确的是_____。（填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分；有选错的得0分） 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．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 E．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 【答案】ACD 【解析】物理学史知识。 4.（2015年第19题）氢原子基态的能量为E1=﹣13.6eV．大量氢原子处于某一激发态．由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为﹣0.96E1，频率最小的光子的能量为　0.31　eV（保留2位有效数字），这些光子可具有　10　种不同的频率． 【解析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，根据能级差的大小求出辐射的最小和最大光子能量，从而判断哪个能级间跃迁辐射的光子频率最大，波长最短． 解：氢原子基态的能量为E1=﹣13.6eV．大量氢原子处于某一激发态． 由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为﹣0.96E1，即跃迁到最高能级能量E=0.04E1=﹣0.544eV，即处在n=5能级； 频率最小的光子的能量为△E′=﹣0.544eV﹣（﹣0.85eV）=0.31eV， 根据=10，所以这些光子可具有10种不同的频率． 故答案为：0.31；10 5．（2015年第20题）运动的原子核X放出α粒子后变成静止的原子核Y．已知X、Y和α粒子的质量分别是M、m1和m2，真空中的光速为c，α粒子的速度远小于光速．求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能． 【解析】反应后与反应前的总动能之差等于产生的核能，根据爱因斯坦质能方程求解． 应用动量守恒和能量守恒定律，列式求解衰变后的各自动能． 解：由于反应后存在质量亏损，所以反应前后总动能之差等于质量亏损而释放的核能，则根据爱因斯坦质能方程得 △Ek=﹣=（M﹣m1﹣m2）c2； 反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒，则有 Mvx=m2vα ； 联立解得α粒子的动能 =（M﹣m1﹣m2）c2； 【答案】反应后与反应前的总动能之差为（M﹣m1﹣m2）c2，α粒子的动能为（M﹣m1﹣m2）c2． 6.（2014年第17题）（1）在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定不同的是 A．遏止电压 B．饱和光电流 C．光电子的最大初动能 D．逸出功 【答案】(1) ACD (4分。选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分:有选错的不给这4分） 7.（2013年第17题）（1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。下列原子核中，有三种是Th衰变过程中可以产生的，它们是 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分，最低得分为0分） A．Pb B．Pb C．Po D．Ra E．Ra 【答案】ACD 【解析】发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0-1e，根据质量数和电荷数守恒有，每发生一次α衰变质量数减少4，电荷数减少2，每发生一次β衰变 ... ...