2019年高考物理试题分类汇编：原子物理学(带详细解析)
2019高考物理题分类汇编13原子物理解析版
2019高考物理题分类汇编13原子物理1.【2019年全国Ⅰ】氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在～的光为可见光。
要使处于基态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.B.C.D.【答案】A【解析】解：氢原子从高能级向基态跃迁时，所辐射光子能量最小值为：，故可知要产生可见光，氢原子吸收能量后，最起码要跃迁到能级；由于，有，故可知要使处于基态的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，氢原子最起码应该跃迁到能级。
则氢原子吸收的最小能为：，故A正确，BCD错误。
故选：A。
氢原子由高能级向低能级跃迁时，所辐射的光子能量等于能级差，由氢原子的能级图可知不可能由高能级向基态跃迁，所以根据其他能级间的能级差结合可见光的光子能量进行排除。
本题的关键是掌握氢原子在能级跃迁时，吸收或辐射的光子能量与各能级差间的关系。
2.【2019年全国Ⅱ】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已知和的质量分别为和，，c为光速。
在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为A. 8MeVB. 16MeVC. 26MeVD. 52MeV【答案】C【解析】【分析】求出核反应过程中的质量亏损，再根据爱因斯坦质能方程进行求解。
本题主要是考查核反应过程中的能量计算，会计算质量亏损，能够利用爱因斯坦质能方程进行解答是关键。
【解答】反应过程中的质量亏损约为：，由于，根据爱因斯坦质能方程可得：，故C正确，ABD错误。
故选：C。
3.(2019年北京)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 ，逸出光电子的最大动能为D. 若入射光子的能量为 ，相对光强越强，光电流越大【答案】B【解析】解： 第一组实验时，光子能量为 ，第二组实验时，光子能量为 ，可知两组实验采用了不同频率的入射光，故A 正确；B .根据光电效应方程 ，可得第一组实验对应金属板的逸出功为，第二实验对应金属板的逸出功为，有，则可知两组实验所用的金属板材质相同，故B 错误；C .若入射光子的能量为 ，根据光电效应方程 ，可得逸出光电子的最大动能为 ，故C 正确；D .由表格中的数据可知，在产生光电效应的前提下，对同种频率的入射光而言，入射光的强度越大，光电流越大，所以若入射光子的能量为 ，相对光强越强，光电流越大，故D 正确。
2019年高考物理试题分类汇编：原子物理学(带详细解析)
2019年高考物理试题分类汇编——原子物理学（全国卷1）14．原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492U 。
放射性衰变①、②和③依次为A ．α衰变、β衰变和β衰变B ．β衰变、β衰变和α衰变C ．β衰变、α衰变和β衰变D ．α衰变、β衰变和α衰变【答案】A 【解析】Th U2349023892①,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变.Pa Th2349123490②,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子.U Pa 2349223491③,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子.【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的衰变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
（全国卷2）14. 原子核A ZX 与氘核21H 反应生成一个α粒子和一个质子。
由此可知A．A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2【答案】D 【解析】H He HXA Z114221，应用质量数与电荷数的守恒121,142Z A ，解得2,3Z A ，答案D 。
【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的聚变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
（新课标卷）34.[物理——选修3-5](1)(5分)用频率为0v 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则_______.(填入正确选项前的字母)A 、01v v ＜ B 、321v v v C 、0123v v v v D 、123111v v v 答案：B解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，123hhh，解得：321v v v ，选项B 正确。
（北京卷）13．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，Ａ．真空中光速不变Ｂ．时间间隔具有相对性Ｃ．物体的质量不变Ｄ．物体的能量与质量成正比。
2019年高考物理全国1、2、3卷 + 答案详解
可辐射出可见光光子，氢原子最起码应该跃迁到 n = 3 能级. 则氢原子吸收的最小能为：
【答案】A
Em ==E3－E1=－1.51 eV－(－13.60 eV)=12.09 eV .
【分析】氢原子由高能级向低能级跃迁时，所辐射的光子能量等于能级差，由氢原子的能级图可知不可能
由高能级向基态跃迁，所以根据其他能级间的能级差结合可见光的光子能量进行排除.
【考点】选修 3-5 第 17-19 章
15．（电磁学）如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在
水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则
A．P 和 Q 都带正电荷
B．P 和 Q 都带负电荷
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C．P 带正电荷，Q 带负电荷
D．P 带负电荷，Q 带正电荷
第 3 页 共 67 页
t2 1 2 3 ，故 3 t2 4 .
t1 2 3
t1
【答案】C
【分析】逆向分析可以看作是自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动中，进行解答.
【考点】必修 1 第 1-2 章 直线运动
19．（力学）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮，其一端悬挂
Ft= mv－0 其中 v= 3 km/s = 3000 m/s. 解得：
m Ft 4.8106 N1s 1.6 103 kg v 3000 m/s
【答案】B 【分析】以气体为研究对象，根据动量定理列方程求解 1s 时间内喷射的气体质量. 【考点】选修3-5 第16章 冲量 17．（电磁学）如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面
【答案】B
【分析】由已知条件可知 MLN 边的有效长度与 MN 相同，等效后的电流方向也与 MN 相同，先根据并联电
原子物理学考试试题及答案
原子物理学考试试题及答案一、选择题1. 原子的最内层电子称为：A. 价电子B. 建筑电子C. 寄生电子D. 核电子答案：D2. 原子核由以下粒子组成：A. 质子和中子B. 质子和电子C. 电子和中子D. 电子和反电子答案：A3. 处于激发态的原子能通过放射射线来跃迁到基态，这种现象称为：A. 加速B. 衰变C. 俘获D. 减速答案：B4. 质子和中子的总数称为：A. 元数B. 核数C. 溶液D. 中性答案：B5. 薛定谔方程用于描述：A. 电子的运动B. 质子的运动C. 中子的运动D. 原子核的运动答案：A二、填空题1. 波尔模型中，电子在不同能级之间跃迁所产生的谱线称为________。
答案：光谱线2. 在原子核中不存在电子，否则将引起能量的________。
答案：不稳定3. 原子核的质子数称为原子的________。
答案：原子序数4. 核力是一种____________，它使质子和中子相互_________。
答案：强相互作用力，吸引5. 电子云代表了电子在空间中的________分布。
答案：概率三、简答题1. 什么是原子物理学？答案：原子物理学是研究原子及其结构、性质、相互作用原理以及与辐射的相互作用等的学科。
它主要探索原子的构成、原子核内的粒子、原子的能级结构、原子的光谱以及原子的物理性质等方面的知识。
2. 描述一下半导体材料的能带结构。
答案：半导体材料的能带结构是介于导体和绝缘体之间的一种情况。
它具有价带和导带两个能带，两者之间由能隙分隔。
在室温下，半导体材料的价带通常都被电子占满，而导带中几乎没有电子。
当外加电场或光照射时，价带中的电子可以跃迁到导带中，从而形成电流。
3. 解释原子的放射性衰变现象。
答案：原子的放射性衰变是指具有不稳定原子核的放射性同位素经过一系列放射性衰变过程，最终转化为稳定同位素的现象。
衰变过程中放出的射线包括α粒子、β粒子和γ射线。
这种衰变过程是由于原子核内部的质子和中子的改变导致了核内部的不稳定性，从而通过释放射线来恢复稳定。
2019年高考物理试题分类汇编——原子物理学
加热到适当高温时，氖核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可
以表示为
6
2 1
H
k
4 2
V ，由平衡条件可知
A. k=1, d=4
B. k=2, d=2
C. k=1, d=6
D. k=2, d=3
答案： B 解析 ：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有 正确选项为 B。
聚变下列表述正确的是
A．聚变反应不会释放能量 C．聚变反应没有质量亏损
B.聚变反应产生了新的原子核
D.目前核电站都采用 23He 聚变反应发电
答案： B
解析 ：聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要
放出大量的能量。但目前核电站都采用采用铀核的裂变反应。因此
B 正确。
（09 年安徽卷） 14. 原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖等离子体被
E2 的
近似值为
A．10.50eV 答案： D
B． 0.98eV
C．0.53eV
D． 0.36eV
解析：本题考查波尔的原子跃迁理论. 根据 E h ,
c
, 可知当
E 196ev, 0.6328 m, 当 3.39 m 时, 连立可知 E2 0.36ev 。
（09 年全国卷Ⅱ） 18. 氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在
设衰变后的轴核和
粒子的速度分别为 vU 和 v ，则由动量守恒有
mU vU m v
又由动能的定义知
EU
由⑧⑨式得
1 2
mU
vU2
,
E
1 2
m
va2
由⑦⑩式得
EU ma Ea my
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2019 年高考物理试题（全国1 卷）二、选择题：本题共8 小题，每小题6 分。
在每小题给出的四个选项中，第14~18 题只有一项符合题目要求，第19~21 题有多项符合题目要求。
全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。
14.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 eVC．1.89 eV D．1.5l eV15.如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷16.最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为A．1.6×102 kg B．1.6×103 kgC．1.6×105 kg D．1.6×106 kg17.如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为A．2F B．1.5F C．0.5F D．0H18.如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。
上升第一个4 所H t2用的时间为t1，第四个4 所用的时间为t2。
不计空气阻力，则t1 满足t2t2t2t2A．1< t1 <2 B．2< t1 <3 C．3< t1 <4 D．4< t1 <519.如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。
原子物理学试题及答案
原子物理学试题及答案原子物理学试题及答案(一) 光子、微观粒子(如质子、中子、电子等)既具有波动性，又具有粒子性，即具有波粒二象性，其运动方式显示波动性，与实物相互作用时又显示粒子性。
爱因斯坦的光电效应方程和德布罗意物质波假说分别说明了光的粒子性和微粒的波动性。
光电效应现象历来都是高考考察的重点。
例1、(江苏卷)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的____也相等A、速度B、动能C、动量D、总能量解析：根据可知，波长相等时，微粒的动量大小相等。
答案：C例2、(上海卷)当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时( )A、锌板带负电B、有正离子从锌板逸出C、有电子从锌板逸出D、锌板会吸附空气中的正离子解析：光电效应是指在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，所以产生光电效应，指有电子从锌板逸出。
答案：C例3、(北京卷)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。
强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。
光电效应实验装置示意如图。
用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为的强激光照射阴极k，则发生了光电效应;此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W 为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)A、B、C、D、解析：这是一道考查学生迁移能力的好题，题目立意新颖，紧贴现代技术。
依题意，设电子吸收n个激光光子的能量发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程有：，当反向电压为U时，光电流恰好为零，根据功能关系有：，两式联立，得：;又由“用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应”可知，，故只有B选项正确。
2019年高考理科综合(1卷)(物理部分)答案详解(附试卷)
【答案】B
【分析】由已知条件可知 MLN 边的有效长度与 MN 相同，等效后的电流方向也与 MN 相同，先根据并联电
路的电阻关系得出电流关系，再由 F=BIL 即可分析 MLN 边所受安培力，由力的合成即可求得线框
MLN 所受安培力的大小.
18．（力学）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个
15．（电磁学）如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在
水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则
A．P 和 Q 都带正电荷
B．P 和 Q 都带负电荷
C．P 带正电荷，Q 带负电荷
D．P 带负电荷，Q 带正电荷
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【解析】由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下保持平衡；由于库仑力为相互作用，大小相等、
点，在打出 C 点时物块的速度大
小为
m/s（保留 3 位有效数字）；物块下滑的加速度大小为
m/s2（保留 2 位有效数字）.
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【解析】物块加速下滑，速度越来越大，在相等时间内物块的位移越来越大，刚开始时在相等时间内的位
移较小，由图示纸带可知，打点计时器最先打出的点是 A 点；每两个相邻点之间还有 4 个打出的
B．10.20 eV
C．1.89 eV
D．1.5l eV
【解析】氢原子从高能级向基态跃迁时，所辐射光子能量最小值为：
E=－3.40eV －(－13.60eV)= 10.2eV >3.10 eV
故可知要产生可见光，氢原子吸收能量后，最起码要跃迁到 n>2 能级；由于 E′=E3－E2=－1.51 eV －(－3.40 eV)= 1.89 eV，有 1.63 eV<E′<3.10 eV，故可知要使处于基态（n = l）的氢原子被激发后
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2019年高考物理试题分类汇编——原子物理学
（全国卷1）14．原子核
23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ，再经放射性衰变③变为原子核234
92U 。
放射性衰变 ①、②和③依次为
A ．α衰变、β衰变和β衰变
B ．β衰变、β衰变和α衰变
C ．β衰变、α衰变和β衰变
D ．α衰变、β衰变和α衰变
【答案】A
【解析】Th U 234
90238
92−→−①,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变.
Pa Th 2349123490−→−②,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子. U Pa 234
92234
91−→−③,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子.
【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的衰变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
（全国卷2）14. 原子核A Z X 与氘核2
1H 反应生成一个α粒子和一个质子。
由此可知 A ．A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2
【答案】D
【解析】H He H X A Z 114221+→+，应用质量数与电荷数的守恒121,142+=++=+Z A ，解得2,3==Z A ，答案D 。
【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的聚变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
（新课标卷）34.[物理——选修3-5]
(1)(5分)用频率为0v 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则_______.(填入正确选项前的字母)
A 、01v v ＜
B 、321v v v =+
C 、0123v v v v =++
D 、
123111v v v =+ 答案：B
解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，123νννh h h +=，解得：321v v v =+，选项B 正确。
（北京卷）13．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，
Ａ．真空中光速不变 Ｂ．时间间隔具有相对性
Ｃ．物体的质量不变 Ｄ．物体的能量与质量成正比。