高中物理-专题 近三年高考真题精选精练(基础篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-5）第六部分 原子物理专题6.17．近三年高考真题精选精练（基础篇）一．选择题1.【加试题】（2018年11月浙江选考物理）处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a 、b 两种可见光，a 光照射某金属表面时有光电子逸出，b 光照射该金属表面时没有光电子逸出，则 A. 以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a 光的侧移量小于b 光的 B. 垂直入射到同一单缝衍射装置，a 光的衍射中央亮条纹宽度小于b 光的 C. a 光和b 光的频率之比可能是20/27 D. a 光子的动量大于b 光子的 【参考答案】.BD【命题意图】此题氢原子能级跃迁辐射的两种光照射金属是否逸出光电子切入，考查光电效应、光的折射、单缝衍射、光子能量公式、光子动量公式。

【解题思路】根据题述，a 光照射某金属表面时有光电子逸出，b 光照射某金属表面时有光电子逸出，根据光电效应产生条件可知a 光子的能量大于b 光子的能量，根据光子能量与频率成正比可知a 光的频率大于b 光的频率，a 光和b 光的频率之比不可能是20/27，选项C 错误；根据光的频率越大折射率越大，可知a 光的折射率较大，根据折射定律，n=sin sin ir以相同的入射角i 射向同一平行玻璃砖，a 光的折射角r 较小，所以以相同的入射角射向同一平行玻璃砖，a 光的侧移量大于b 光的侧移量，选项A 错误；根据光的频率与波长的关系，νλ=c ，可知a 光的波长小于b 光的波长。

由于波长越长衍射现象越明显，所以a 光和b 光垂直入射到同一单缝衍射装置，a 光的衍射中央亮条纹宽度小于b 光的衍射中央亮条纹宽度，选项B 正确；根据光子动量与波长的关系，p=h/λ，由于a 光的波长小于b 光的波长，所以a 光子的动量大于b 光子的动量，选项D 正确。

【方法归纳】解答以光电效应为情景切入的光学综合题的方法是：首先根据题述情景判断哪种光的频率较大，然后根据光的频率与折射率的关系得出哪种光的折射率较大，利用光的折射定律分析解答有关光的折射和全反射问题；根据光的频率与波长的关系，利用波长越长衍射现象越明显，波长越长干涉条纹间隔越大分析光的干涉和衍射问题；根据光子的能量和动量与频率和波长的关系分析光子能量和动量问题。

2.【加试题】（2018年11月浙江选考物理）一个铍原子核（Be 74）俘获一个核外电子（通常是最靠近原子核的K 壳层的电子）后发生衰变，生成一个锂核（Li 73），并放出一个不带电的质量接近零的中微子νe ，人们把这种衰变称为“K 俘获”。

静止的铍核发生零“K 俘获”，其核反应方程为e730174Li e Be ν+→+- 已知铍原子的质量为M Be =7.016929u ，锂原子的质量为M Li =7.016004u ，1u 相当于9.31×102MeV 。

下列说法正确的是（ ）A. 中微子的质量数和电荷数均为零B. 锂核（Li73）获得的动能约为0.86MeV C. 中微子与锂核（Li 73）的动量之和等于反应前电子的动量 D. 中微子与锂核（Li 73）的能量之和等于反应前电子的能量 【参考答案】.AC【命题意图】此题以静止的铍核发生“K 俘获”切入，考查核反应方程遵循的规律、动量守恒定律、能量守恒定律。

【解题思路】根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒可知，中微子的质量数和电荷数均为零，选项A 正确；由于静止的铍核发生“K 俘获”前铍原子系统具有能量（电子动能和电势能），而放出的中微子也具有能量，因此不能得出沥核获得的动能，选项B 错误；根据动量守恒定律，中微子和锂核的动量之和等于反应前电子的动量，选项C 正确；根据能量守恒定律，中微子和锂核的能量之和等于反应前铍原子系统的能量和核反应释放的能量之和，选项D 错误。

【方法归纳】解答核反应问题，核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应遵循能量守恒定律和动量守恒定律。

在分析能量时要考虑核反应释放的核能，在分析原子核俘获核外绕原子核运动的电子时，不但要考虑电子动能，还要考虑电势能。

3．（2019全国理综II 卷14）太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循坏，循环的结果可表示为1401214H He+2e+2v →，已知11H 和42He 的质量分别为P 1.0078u m =和 4.0026u m α=，1u=931MeV/c 2，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 MeVB ．16 MeVC ．26 MeVD ．52 MeV 【参考答案】.C【命题意图】 本题考查质能方程、核反应释放核能的计算及其相关知识点，考查的核心素养是能量守恒定律。

【解题思路】核反应质量亏损△m=4×1.0078u-4.0026u=0.0286u，根据爱因斯坦质能方程，释放的能量△E=0.0286u ×931MeV=26 MeV，选项C正确。

4．（2017·江苏卷）原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有（）．（A）42He核的结合能约为14 MeV（B）42He核比63Li核更稳定（C）两个21H核结合成42He核时释放能量（D）23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大【参考答案】BC【名师解析】由图知42He核的比结合能约为7 MeV，所以结合能约为4×7=28 MeV，故A错误；42He核比63Li核的比结合能大，所以42He核比63Li核更稳定，B正确；两个21H核结合成42He核时，即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量，C正确；由图知23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的小，所以D错误．【名师点睛】本题主要是要理解比结合能的含义，知道结合能与比结合能的区分与关系．以及在核反应过程中由比结合能小的反应生成比结合能大的要释放能量．5．（2019高考北京理综卷19）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。

表中给出了6次实验的结果。

组次入射光子的能量/eV 相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04.04.0弱中强2943600.90.90.9第 4 6.0 弱27 2.9二组566.06.0中强40552.92.9由表中数据得出的论断中不正确的是A．两组实验采用了不同频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质不同C．若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eVD．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大【参考答案】B【名师解析】由表格中数据可知，两组实验所用入射光光子的能量，由E=hv可知，两组实验所用入射光的频率不同，即两组实验采用了不同频率的入射光，选项A正确；由爱因斯坦光电效应方程，Ek=hv-W0，对第一组实验，0.9=4.0-W01，对第二组实验，2.9=6.0-W02，解得W01=W02=3.1eV，两组实验所用金属材料的逸出功相同，说明两组实验所用的金属板材质相同，选项B错误；若入射光子的能量为5.0 eV，由爱因斯坦光电效应方程，E k=hv-W0，可得逸出光电子的最大动能为E k=hv-W0=5.0eV-.1eV =1.9 eV，选项C正确；若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，单位时间内产生的光电子就越多，光电流越大，选项D正确。

6．（2019高考北京理综卷20）国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。

例如，由m和s可以导出速度单位m·s–1。

历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒。

但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。

1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz定义s；1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s–1定义m。

2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s对应∆ν，m对应c）。

新SI 自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。

下列选项不正确的是（）A．7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性B．用真空中的光速c（m·s–1）定义m，因为长度l与速度v存在l=vt，而s已定义C．用基本电荷e（C）定义安培（A），因为电荷量与电流I存在I=q/t，而s已定义D ．因为普朗克常量h （J·s ）的单位中没有kg ，所以无法用它来定义质量单位 【参考答案】D【名师解析】虽然普朗克常量h （J·s ）的单位中没有kg ，但是J=Nm ，而N=kgm/s 2，所以普朗克常量h （J·s ）的单位可以表示为（kg·m 2/s ），单位中有kg ，可以用它来定义质量单位，选项D 说法不正确。

7．(2017·北京理综)2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm ＝10－9 m)附近连续可调的世界上首个最强的极紫外激光脉冲。

大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。

一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。

据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h ＝6.6×10－34J·s ，真空光速c ＝3×108 m/s) ( ) A ．10－21J B ．10－18J C ．10－15J D ．10－12J【参考答案】： B【名师解析】： 本题考查光子能量。

由题意知，电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量，E ＝hν＝h c λ＝2×10－18 J ，故选项B 正确。

8．（2019全国理综I 卷14）氢原子能级示意图如图所示。

光子能景在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 eVB ．10.20 eVC ．1.89 eVD ．1.5l eV 【参考答案】A【命题意图】 本题考查能级、玻尔理论、光的辐射及其相关知识点。

【解题思路】根据玻尔理论，要使处于基态的氢原子被激发后可辐射可见光光子，至少要使处于基态的氢原子跃迁到n=3能级，最少需要给氢原子提供的能量为E=E3-E1=12.09eV ，选项A 正确。