高考物理热点预测专题训练：波粒二象性、原子结构和原子核

课时作业42;;

[双基过关练];

1．(多选)夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是( )

A．气体的内能减少;;

B．气体的内能不变;;

C．气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低

D．气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了;;

E．气体分子的平均动能减小

解析：本题主要考查热学基础知识，意在考查考生的理解能力和分析能力．气体喷出时，来不及与外界交换热量，发生绝热膨胀，Q＝0，对外做功，热力学第一定律的表达式为W＝ΔE，内能减少，温度降低，温度是分子平均动能的标志，则A、C、E正确．

答案：ACE

2．(多选)下列说法中正确的是( )

A．尽管技术不断进步，但热机的效率仍不能达到100%，而制冷机却可以使温度降到热力学零度

B．雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用导致的

C．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关

D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气压强的比值

E．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显

解析：本题考查分子动理论和热力学定律，意在考查考生对分子动理论和热力学定律有关知识的理解和辨析能力．热力学零度只能接近而不能达到，A错误；雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用导致的，B正确；由热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，温度每升高1 K，内能增加，但既可能是吸收热量，也可能是对气体做功使气体的内能增加，C正确；空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气的压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值，故D错误；微粒越大，某一瞬间撞击它的分子数越多，受力越容易平衡，布朗运动越不显著，E正确．

答案：BCE

3．(多选)下列有关热现象的叙述中正确的是( )

A．布朗运动是液体分子的运动，它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动

原子结构、原子核和波粒二象性

【2018高考真题】

1．在核反应方程中，X表示的是

A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. α粒子

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）

【答案】 A

【解析】设X为：，根据核反应的质量数守恒：，则：

电荷数守恒：，则，即X为：为质子，故选项A正确，BCD错误。

点睛：本题考查了核反应方程式，要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数，从而确定X的种类。

2．用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.2810-19 J。已知普朗克常量为6.6310-34 J·s，真空中的光速为3.00108 m·s-1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（ ）

A. 11014 Hz

B. 81014 Hz

C. 21015 Hz

D. 81015 Hz

【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）

【答案】 B

则

代入数据可得： ，故B正确；

故选B

点睛：本题比较简单，知道光电效应方程并利用方程求解即可。

3．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定 A. 对应的前后能级之差最小

B. 同一介质对的折射率最大

C. 同一介质中的传播速度最大

D. 用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能

【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）

【答案】 A

度最大，BC错误；的波长小于的波长，故的频率大于的频率，若用照射某一金属能发生光电效应，则不一定能，D错误．

【点睛】光的波长越大，频率越小，同一介质对其的折射率越小，光子的能量越小．

4．国家大科学过程——中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是

专练3 波粒二象性 原子和原子核

全国卷对比分析

选择题

2013全国Ⅰ卷 核反应中新元素的质子、中子数(6分)

2013全国Ⅱ卷 原子核的结合能(5分)

2014全国Ⅰ卷 衰变、半衰期、放射性、3种射线的特点(6分)

2014全国Ⅱ卷 物理学史(5分)

2015全国Ⅰ卷 光电效应，遏止电压与频率的图象，斜率、截距(5分)

2015全国Ⅱ卷 波粒二象性(5分)

2016全国甲卷 核反应方程的分类(5分)

2016全国乙卷 光电效应规律(5分)

2016全国丙卷 核反应方程中动量守恒、能量守恒(5分)

命题特点

侧重考查原子结构模型、氢原子能级跃迁及光谱、光电效应现象、原子核的衰变及半衰期、核反应方程及质量亏损等.

1.以下能说明原子核内有复杂结构的实验或现象是( )

A.光电效应

B.α粒子散射

C.阴极射线实验

D.天然放射实验

答案 D

2.研究放射性元素射线性质的实验装置如图1所示.两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出.则( )

图1

A.a为电源正极，到达A板的为α射线

B.a为电源正极，到达A板的为β射线

C.a为电源负极，到达A板的为α射线

D.a为电源负极，到达A板的为β射线

答案 B

3.(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是( )

A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样

B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹

C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构

D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构

答案

ACD

4.(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )

A.光电效应现象揭示了光的粒子性

B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

答案 AB

解析 光电效应说明光的粒子性，所以A正确；热中子束在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，故C错误；根据德布罗意波长公式λ＝hp，因p2＝2mEk，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波较短，所以D错误. 5.(多选)关于天然放射性，下列说法正确的是( )

专题14 原子结构、原子核和波粒二象性

1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为

A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.5l eV

【答案】A

【解析】由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见光。故1.51(13.60)eV12.09eVE。故本题选A。

2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）太阳内部核反应的主要模式之一是质子—质子循环，循环的结果可表示为1401214HHe+2e+2v，已知11H和42He的质量分别为P1.0078um和4.0026um，1u=931MeV/c2，c为光速。在4个11H转变成1个42He的过程中，释放的能量约为

A．8 MeV B．16 MeV C．26 MeV D．52 MeV

【答案】C

【解析】由2EmC知242peEmmmc，2Emc=61916931101.610J91027311.710kg0.910kg，忽略电子质量，则：241.00784.0026MeV26Euuc，故C选项符合题意；

3．（2019·天津卷）如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是

【答案】C

【解析】由光电效应的方程kEhvW，动能定理keUE，两式联立可得hvWUee，故截止电压越大说明光的频率越大，则有三种光的频率bcavvv，则可知三种光的折射率的关系为bcannn，因此光穿过三棱镜时b光偏折最大，c光次之，a光最小，故选C，ABD错误。