2020年高考物理试题分类汇编：原子物理学(带详细解析)

专题14原子结构、原子核和波粒二象性一、单选题1．如图所示为氢原子能级示意图的一部分，根据玻尔理论，下列说法中正确的是（）A. 从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长B. 处于n=4的定态时电子的轨道半径r4比处于n=3的定态时电子的轨道半径r3小C. 从n=4能级跃迁到n=3能级，氢原子的能量减小，电子的动能减小D. 从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射的光子可以使逸出功为2.5eV的金属发生光电效应【答案】 A光电效应，A正确D错误；根据玻尔理论，能级越高，半径越大，所以处于n=4的定态时电子的轨道半径4r比处于n=3的定态时电子的轨道半径3r大，B错误；从n=4能级跃迁到n=3能级，氢原子向外发射电子，能量减小，根据222ke mvr r可知，电子越大的半径减小，则电子的动能增大，C错误．2．下列有关光的现象中，不能用光的波动性进行解释的是（）A. 光的衍射现象B. 光的偏振现象C. 泊松亮斑D. 光电效应【答案】 D【解析】光的衍射、偏振都是波特有的性质，故能说明光具有波动性（偏振是横波特有的属性），AB不符合题意；泊松亮斑是由于光的衍射形成的，能用光的波动性进行解释，故C不符合题意；光电效应说明光具有粒子性，D符合题意． 3．用波长为72.010m -⨯的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是194.710J -⨯。

由此可知，钨的极限频率是（ ）。

（普朗克常量346.6310h J s -=⨯⋅，光速83.010/c m s =⨯，结果取两位有效数字）A. 145.510Hz ⨯B. 147.910Hz ⨯C. 149.810Hz ⨯D. 151.210Hz ⨯【答案】 B【解析】据Km E h W υ=-0W h υ=cυλ=可得：0Km E chυλ=-，代入数据得：1407.910Hz υ=⨯故选B 4．如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n = 4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同颜色的光。

2020年高考物理精选专题（含答案详解）一、单选题（共15题；共30分）1.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 eVB. 10.20 eVC. 1.89 eVD. 1.51eV 2.烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅 A 95241m来探测烟雾。

当正常空气分子穿过探测器时，镅A 95241m衰变所释放的射线会将它们电离，从而产生电流。

一旦有烟雾进入探测腔内，烟雾中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报。

则（ ）A. 镅 A 95241m 放出的是X 射线 B. 镅A 95241m放出的是γ射线C. 1mg 的镅 A 95241m经864年将有0.75mg 发生衰变D. 发生火灾时，烟雾探测器中的镅 A 95241m因温度升高而半衰期变短3.如图是核子平均质量与原子序数Z 的关系图象，下列说法中错误的是( )A. 卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B. 天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线C. 图中原子核D 和E 聚变成原子核F 要吸收能量D. 图中原子核A 裂变成原子核B 和C 要放出核能4.如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev ，那么对氢原子在能量跃迁过程中发射或吸收光子的特征,认识正确的是( )A. 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4种不同频率的光C. 用能量为10.3eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV5.在超导托卡马克实验装置中，质量为 m 1 的 12H与质量为 m 2 的13H发生核聚变反应，放出质量为 m 3 的01n，并生成质量为 m 4 的新核。

2020年高考物理真题多选题集锦1.（2020·新课标Ⅲ）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10 ，R3=20 ，各电表均为理想电表。

已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。

下列说法正确的是（）A. 所用交流电的频率为50HzB. 电压表的示数为100VC. 电流表的示数为1.0AD. 变压器传输的电功率为15.0W2.（2020·新课标Ⅲ）1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。

X会衰变成原子核Y，衰变方程为，则（）A. X的质量数与Y的质量数相等B. X的电荷数比Y的电荷数少1C. X的电荷数比的电荷数多2D. X的质量数与的质量数相等3.（2020·新课标Ⅲ）如图，∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q（q>0）的点电荷固定在P点。

下列说法正确的是（）A. 沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大B. 沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小C. 正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D. 将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负4.（2020·新课标Ⅱ）如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。

a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。

则（）A. a、b两点的场强相等B. a、b两点的电势相等C. c、d两点的场强相等D. c、d两点的电势相等5.（2020·新课标Ⅱ）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。

我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。

假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。

在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。

历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(原子结构)汇编一、单选题1．（2023ꞏ山东ꞏ统考高考真题）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。

如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为0ν的光子从基态能级I 跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为1ν的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为3ν的光子回到基态。

该原子钟产生的钟激光的频率2ν为（ ）A ．013ννν++B ．013ννν+-C ．013ννν-+D ．013ννν--2．（2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。

某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。

若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为E k ，则（ ）A ．①和③的能量相等B ．②的频率大于④的频率C ．用②照射该金属一定能发生光电效应D ．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于E k3．（2023ꞏ湖北ꞏ统考高考真题）2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。

该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为1216nm ．的氢原子谱线（对应的光子能量为102eV ．）。

根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（ ）A ．2n =和1n =能级之间的跃迁B ．3n =和1n =能级之间的跃迁C ．3n =和2n =能级之间的跃迁D ．4n =和2n =能级之间的跃迁4．（2022ꞏ重庆ꞏ高考真题）如图为氢原子的能级示意图。

已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV ，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV 。

若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ）A ．10.20eVB ．12.09eVC ．12.75eVD ．13.06eV5．（2022ꞏ北京ꞏ高考真题）氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子（ ） A ．放出光子，能量增加 B ．放出光子，能量减少 C ．吸收光子，能量增加D ．吸收光子，能量减少6．（2022ꞏ浙江ꞏ统考高考真题）如图为氢原子的能级图。

高考物理专题训练：原子物理（基础卷）一、(本题共13小题，每小题4分，共52分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～13题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列说法正确的是()A．在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，但电荷数不守恒B．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射性原子核的半衰期C．18个放射性元素的原子核经一个半衰期一定有9个发生了衰变D．由两种元素的原子核结合成一种新元素的原子核时，一定吸收能量【答案】B【解析】核反应前后质量数守恒，电荷数也守恒，A错误；半衰期是宏观统计概念，C错误；核聚变释放能量，D错误。

2．下列说法正确的是()A．12C与14C是同位素，它们的化学性质并不相同B．核力是原子核内质子与质子之间的力，中子和中子之间并不存在核力C．在裂变反应235U＋1n→144Ba＋89Kr＋31n中，235U的结合能比144Ba和89Kr都大，但比结合能没有92056360925636144 56Ba或89Kr大36D．α、β、γ三种射线都是带电粒子流【答案】C【解析】同位素的核外电子数量相同，所以一种元素的各种同位素都具有相同的化学性质，A错误；原子核内相邻的质子和中子之间均存在核力，B错误；核子数越多其结合能也越大，所以23592U的结合能比144Ba和89Kr都大，但235U的比结合能比144Ba和89Kr都小，C正确；α射线、β射线都5636925636是带电粒子流，而γ射线是电磁波，不带电，故D错误。

3．以下说法正确的是()A．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子电势能增大，原子能量减小B．紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板1表面逸出的光电子的个数增多，光电子的最大初动能增大C．氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同的频率的光，但它的光谱不是连续谱D．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，阴极射线是原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流【答案】C【解析】氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子电势能增大，原子能量增大，A项错误；由E＝hν－W可知，只增加光照强度而不改变光的频k0率，光电子的最大初动能不变，B项错误；原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流是β射线，不是阴极射线，D项错误。

2020 年高考物理试题分类汇编：原子物理学（带详尽分析）〔全国卷 1〕14．原子核23892U经放射性衰变①变成原子核23490Th ，既而经放射性衰变②变为原子核23491 Pa，再经放射性衰变③变成原子核23492 U 。

放射性衰变①、②和③挨次为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】 A238 ①234 234②234 【分析】92 U 90Th ,质量数少4,电荷数少2,讲明①为α衰变.90Th 91 Pa,质子数加 1,讲明②为β衰变 ,中子转变成质子 . 23491 Pa ③23492U ,质子数加1,讲明③为β衰变,中子转变成质子.【命题企图与考点定位】重要考察依据原子核的衰变反响方程，应用质量数与电荷数的守恒剖析解决。

〔全国卷2〕14. 原子核ZA X 与氘核12H 反响生成一个α粒子和一个质子。

由此可知A ． A=2，Z=1 B. A=2 ，Z=2C. A=3 ，Z=3D. A=3 ， Z=2【答案】D【分析】ZAX 21H 24He 11H ，应用质量数与电荷数的守恒 A 2 4 1,Z 1 2 1，解得 A 3,Z 2，答案D。

【命题企图与考点定位】重要考察依据原子核的聚变反响方程，应用质量数与电荷数的守恒剖析解决。

〔新课标卷〕34.[ 物理——选修3-5](1)(5分)用频次为v0的光照射大批处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观察到频率分不为 v1、 v2、 v3的三条谱线，且v3＞ v2＞ v1，那么_______.(填入正确选项前的字母)A 、v0＜v1B 、v3v2v1C 、v01 1 1 v1 v2 v3D、v2 v3v1答案： B分析：大批氢原子跃迁时只有三个频次的光谱，这讲明是从n=3 能级向低能级跃迁，依照能量守恒有，h 3 h 2 h 1，解得：v3 v2 v1，选项B 正确。

十二、原子物理考试要求及考题分布13. （2006年北京）目前核电站利用的核反应是（）A．裂变，核燃料为铀B．聚变，核燃烧为铀C．裂变，核燃烧为氘D．聚变，核燃料为氘【答案】A【解析】目前核电站利用的核反应是核裂变，而核裂变用的燃料是铀，故选项A正确。

而聚变反应的条件很严格，目前人类还没有掌握和平利用聚变释放的能量而做成的电站。

13．（2016年北京）处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有A．1种B．2种C．3种D．4种【答案】C【解析】因为是大量处于n=3能级的氢原子，所以根据可得辐射光的频率可能有3种，故C正确。

也可以用画图的方法解决，如图所示先是n=3向n=2跃迁，或者n=3向n=1跃迁，还有n=2向n=1跃迁等，共3种。

2Cn13．（2012年北京）一个氢原子从n =3能级跃迁到n =2能级，该氢原子 A ．放出光子，能量增加 B ．放出光子，能量减少 C ．吸收光子，能量增加 D ．吸收光子，能量减少 【答案】B【解析】一个氢原子从n =3能级跃迁到n =2能级，即从高能级向低能级跃迁，故需要放释放能量，放出光子，能量减少，选项B 正确。

2. （2020年北京）氢原子能级示意如图。

现有大量氢原子处于3n =能级上，下列说法正确的是（ ）A. 这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B. 从3n =能级跃迁到1n =能级比跃迁到2n =能级辐射的光子频率低C. 从3n =能级跃迁到4n =能级需吸收0.66eV 的能量D. 3n =能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV 的能量 【答案】C【解析】大量氢原子处于3n =能级跃迁到1n =最多可辐射出23C 3=种不同频率的光子，故A 错误；根据能级图可知从3n =能级跃迁到1n =能级辐射的光子能量为113.6eV 1.51eV h ν；从3n =能级跃迁到2n =能级辐射的光子能量为23.4eV 1.51eV h ν；比较可知从3n =能级跃迁到1n =能级比跃迁到2n =能级辐射的光子频率高，故B 错误；根据能级图可知从3n =能级跃迁到4n =能级，需要吸收的能量为 1.51eV 0.85eV=0.66eV E ，故C 正确；根据能级图可知氢原子处于3n =能级的能量为-1.51e V ，故要使其电离至少需要吸收1.51e V 的能量，故D 错误。

全国新课标Ⅰ卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。

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专题17 原子结构、原子核和波粒二象性（选修3-5）（解析版）1.【2013·武汉武昌区高三期末调研】（6分）氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向n=2能级跃迁时产生的。

四条谱线中，一条红色、一条蓝色、两条紫色，则下列说法正确的是（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的B．蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级直接向n=2能级跃迁时产生的C．若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁，则能够产生紫外线D．若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应E．若氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时所产生的辐射能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射一定能使该金属发生光电效应2.【2014·黄冈高三上学期期末考试】(6分)下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母。

选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。

每错1个扣3分，最低得分为0分）。

A ．如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射该金属一定发生光电效应B ．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一C ．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子， 因此，光子散射后波长变长D ．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少4个E ．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，原子的电势能减小。

高三物理原子物理试题答案及解析1.(4分)下列说法正确的是A．原子核内部某个中子转变为质子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变B．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小。

D．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性。

【答案】AD【解析】考查对原子物理相关概念的理解，原子核内部某个中子转变为质子和电子，产生的电子从原子核中发射出来，这就是β衰变，A正确；比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能，B错误；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大；C错误；德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性，D正确；2.下列说法中正确的是A．射线的穿透能力比射线的穿透能力弱B．结合能是由于核子结合成原子核而具有的能量C．若质子、电子具有相同动能，则它们的物质波波长相等D．普朗克认为振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍【答案】AD【解析】结合能是由于核子结合成原子核而吸收的能量，B错；物质波的波长，质子和电子的质量不相等，波长不同，C错；3.已知有核反应方程，则下列说法正确的是（）A．该反应属于衰变B．产物中的电子来源于的核外电子C．原子核的质量比原子核的质量大D 原子核的质量与原子核的质量相等【答案】AC【解析】由方程知，Na原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子，所以该反应属于衰变，A对；产物中的电子是Na原子核中的一个中子反应生成的，不是来源于的核外电子，B错；因在反应中Na原子核放出了一个电子，所以原子核的质量比原子核的质量大，C对，D错。

4.6分)在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是( )(选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。

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。

2020年高考物理真题分类汇编（详解+精校）原子结构、原子核、波粒二象性1.（2020年高考•上海卷）卢瑟福利用a粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是A. B. D.1.D解析：本题考查a粒子散射实验的原理，主要考查学生对该实验的轨迹分析和理解。

由于a粒子轰击金箔时，正对金箔中原子核打上去的一定原路返回，故排除A、C选项；越靠近金原子核的a粒子受力越大，轨迹弯曲程度越大，故D正确。

2.（2020年高考•上海卷）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是（）A.改用频率更小的紫外线照射B.改用X射线照射C.改用强度更大的原紫外线照射D.延长原紫外线的照射时间2.B解析：本题考查光电效应现象，要求学生知道光电效应发生的条件。

根据爱因斯坦对光电效应的研究结论可知光子的频率必须大于金属的极限频率，A错；与光照射时间无关，D错；与光强度无关，C错；X射线的频率比紫外线频率较高，故B对。

3.（2020年高考•上海卷）在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物。

则（）A.措施①可减缓放射性元素衰变B.措施②可减缓放射性元素衰变C.措施③可减缓放射性元素衰变D.上述措施均无法减缓放射性元素衰变4.D解析：本题考查衰变及半衰期，要求学生理解半衰期。

原子核的衰变是核内进行的，故半衰期与元素处于化合态、游离态等任何状态无关，与外界温度、压强等任何环境无关，故不改变元素本身，其半衰期不会发生变化，A、B、C三种措施均无法改变，故D对。

5.（2020年高考•北京理综卷）表示放射性元素碘131（i3i I）6衰变的方程是53A.1311—127Sb+4HeB.1311—131Xe+o eC.1311—130I+1n535125354-153530D.131I—130Te+1H535214.B解析：A选项是a衰变，A错误；B选项是6衰变，B正确；C选项放射的是中子，C错误；D选项放射的是质子，D错误。

2020年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ）班级：___________姓名：___________得分：___________一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。

若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是()A. 增加了司机单位面积的受力大小B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2.火星的质量约为地球质量的1/10，半径约为地球半径的1/2，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为()A. 0.2B. 0.4C. 2.0D. 2.53.如图，一同学表演荡秋千。

已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。

绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为()A. 200NB. 410NC. 600ND. 800N4.图(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压U C。

如果U C随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压U R随时间t变化的图像中，正确的是()A. B.C. D.5. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，ab ⌢为半圆，ac 、bd 与直径ab 共线，ac 间的距离等于半圆的半径。

一束质量为m 、电荷量为q(q >0)的粒子，在纸面内从c 点垂直于ac 射入磁场，这些粒子具有各种速率。

不计粒子之间的相互作用。

在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为( )A. 7πm 6qBB. 5πm 4qBC. 4πm 3qBD. 3πm2qB 二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）6. 下列核反应方程中，X 1，X 2，X 3，X 4代表α粒子的有( )A.12H+12H →01n +X 1 B. 12H+13H →01n +X 2 C. 92235U+01n→56144Ba+3689Kr +3X 3 D. 01n+36Li →13H +X 4 7. 一物块在高3.0 m 、长5.0 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s 2。

2020年5月全国名校联考最新高考模拟试题分项汇编（第一期）原子物理1、（2020·北京市通州区高三下学期5月一模）关于核反应方程2382349290U Th+X →，下列说法正确的是（ ）A. 此核反应方程中的X 代表的粒子为氢原子核B. 通过降低温度的方法，一定能缩短23892U 的半衰期C. 此核反应释放能量D. 此核反应方程属于β衰变，β粒子是23892U 核外的电子电离形成的【答案】C 【解析】A ．由电荷数守恒与质量数守恒可知X 的质量数为4，电荷数为2，核反应方程为238234492902U Th+He →所以此核反应方程中的X 代表的粒子为α粒子，故A 错误； B ．半衰期与外界的温度等条件无关，故B 错误；CD ．此反应是α衰变，由于发生质量亏损释放能量，故C 正确，D 错误； 故选C 。

2、（2020·江苏省盐城市高三下学期三模）如图所示，α、β、γ三种射线的示意图。

下列说法中正确的是_________。

A. γ射线是电磁波，它的电离作用最强B. γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的贯穿能力最强C. α射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱D. β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的贯穿能力 【答案】B 【解析】A ．γ射线是电磁波，它的电离作用最弱，穿透本领最强，选项A 错误；B ．γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的贯穿能力最强，选项B 正确；C ．α射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最强，选项C 错误；D ．β射线是原子核内中子转化为质子时放出的负电子，它具有中等的贯穿能力，选项D 错误。

故选B 。

3、（2020·山东省新高考质量测评联盟高三下学期5月联考）黄旭华，中国核潜艇之父。

黄旭华为中国核潜艇事业的发展做出了重要贡献，在核潜艇水下发射运载火箭的多次海上试验任务中，作为核潜艇工程总设计师、副指挥，开拓了中国核潜艇的研制领域，被誉为中国核潜艇之父。

高考物理新近代物理知识点之原子结构分类汇编含答案(1)一、选择题1．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：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应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：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性2．玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是（）A．电子绕核运动的向心力，就是电子与核之间的静电引力B．电子只能在一些不连续的轨道上运动C．电子在不同轨道上运动时能量不同D．电子在不同轨道上运动时静电引力不同3．如图所示是卢瑟福的α粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。

下列说法正确的是（）A．该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C．α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D．绝大多数的α粒子发生大角度偏转4．下列说法正确的是（）A．“光电效应”现象表明光具有波动性B．电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒C．天然放射现象表明原子可以再分D．卢瑟福根据“α粒子散射”实验建立原子结构“枣糕模型”5．下列说法正确的是A ．比结合能越小的原子核，核子结合得越牢固，原子核越稳定B ．根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能与动能之和不变C ．原子核发生一次β衰变，原子核内的一个质子转变为一个中子D ．处于激发态的原子核辐射出γ射线时，原子核的核子数不会发生变化6．下列说法正确的是：（ ）A ．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，从而建立了核式结构模型B ．贝克勒尔通过对天然放射现象的硏究，发现了原子中存在原子核C ．原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数一定小于质子数D ．大量处于基态的氢原子在单色光的照射下，发出多种频率的光子，其中必有一种与入射光频率相同7．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是( ) A ．原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用．B ．正电荷在原子中是均匀分布的．C ．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．D ．原子是不可再分的．8．我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是A ．爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象B ．德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念C ．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念D ．普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性9．下列说法正确的是( )A ．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的B ．比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定C ．核力是短程力，其表现一定为吸引力D ．质子、中子、α粒子的质量分别为1m 、2m 、3m ，由2个质子和2个中子结合成一个α粒子，释放的能量是()2123m m m c +-10．物理学家通过对现象的深入观察和研究，获得正确的科学认识，推动了物理学的发展．下列说法正确的是A ．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子的核式结构模型B ．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律C ．爱因斯坦通过对光电效应的研究，揭示了光具有波粒二象性D ．德布罗意提出微观粒子动量越大，其对应的波长越长11．下列有关四幅图的说法中，正确的是( )A．α粒子散射实验证实了汤姆逊原子枣糕模型的正确性B．在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．放射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷D．该链式反应属于原子核的聚变反应12．下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（）A．B．C．D．13．在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了重要贡献，下列叙述正确的是A．库仑发现了电子B．安培发明了电池C．法拉第最早提出了电场的概念D．奥斯特首先发现了电磁感应现象14．如图，为氢原子能级图；金属钾的逸出功为2.25eV，则下面有关说法正确的是A．处于基态的氢原子能吸收13.0eV的光子后跃迁至n=3能级B．大量处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出5种不同频率的光C．用处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生光电效应D．用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子的最大初动能为10.5eV15．关于下列四幅图说法不正确的是（）A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的B．光电效应实验说明了光具有粒子性C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D．发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在很小空间范围16．下列说法中正确的是。

2020年高考物理试题分类汇编光、原子物理全国卷Ⅰ在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。

有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。

已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（）A、rB、1.5rC、2rD、2.5r全国卷Ⅱ如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带箭头的实线表示）为竖直方向。

下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？光束A、太阳光B、沿竖直方向振动的光C、沿水平方向振动的光D、沿与竖直方向成450角振动的光北京卷光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。

以下关于光导纤维的说法正确的是A、内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D、内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用四川卷两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则A．在真空中，a光的传播速度较大B．在水中，a光的波长较小C．在真空中，b光光子能量较大D．在水中，b光的折射率较小上海卷光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明（）（A）光是电磁波。

（B）光具有波动性。

（C）光可以携带信息。

（D）光具有波粒二象性。

天津卷.下列说法正确的是A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的广东卷关于光的性质，下列说法正确的是A．光在介质中的速度大于光在真空中的速度B．双缝干涉说明光具有波动性C．光在同种介质种沿直线传播D．光的偏振现象说明光是纵波江苏卷光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是A、一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B、一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是900时，反射光是偏振光C、日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰D、通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到秋色条纹江苏卷现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。

2020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 U 2349023892−→−①,质量数少4,电荷数少2,讲明①为α衰变.Pa Th 2349123490−→−②,质子数加1,讲明②为β衰变,中子转化成质子.U Pa 2349223491−→−③,质子数加1,讲明③为β衰变,中子转化成质子.【命题意图与考点定位】要紧考查依照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AZ X 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 H X A Z114221+→+，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】要紧考查依照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 的光照耀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不为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，那么_______.(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，这讲明是从n=3能级向低能级跃迁，依照能量守恒有，123νννh h h +=，解得：321v v v =+，选项B 正确。

2020高考物理考点精炼(14)原子物理高中物理考点介绍本考点知识的特点是"点多面宽考点分散‘‘，因此高考对本点考的考查要紧是从对差不多概念的明白得、辨不方面进行，包括阅读明白得部分；题型要紧以选择题为主，有单项选择向多项选择转化的趋势，在近几年高考试卷中几乎每年都考.其中重点考查的有能级与光谱、核反应方程及规律、质能方程及核能、相关物理史，光子论等内容的题目；还有与磁场中带电粒子的运动、动量守恒、能的转化与守恒等知识综合考查的咨询题；同时，有的试题还以与现代科学技术有着紧密联系的近代物理为背景来考查原子物理的重点知识.一、考点聚焦粒子散射实验，原子的核式结构I要求氢原子的能级结构，光子的发射和接收n要求氢原子中的电子云I要求天然放射现象，射线，射线，射线，半衰期I要求原子核的人工转变，原子核的组成•核反应方程，放射性同位素及其应用I要求放射性污染和防护I要求二、知识扫描〔1〕粒子散射实验结果：绝大多数粒子沿原方向前进，少数粒子发生较大偏转。

〔2〕、原子的核式结构模型：在原子的中心有一个专门小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转.〔3〕、原子核的大小：原子的半径大约是10-10米，原子核的半径大约为10-14米〜10-15米.2、玻尔理论有三个要点：(1) 原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳固的.电子尽管绕核旋转，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态.(2) 原子从一种定态跃迁到另一定态时，它辐射(或吸取)一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定.即h尸E2-E1(3) 原子的不同能量状态对应于电子沿不同圆形轨道运动•原子的定态是不连续的，因而电子的可能轨道是分立的.在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，各状态对应的能量也是不连续的，这些不连续的能量值的能量值叫做能级。

3、原子核的组成核力原子核是由质子和中子组成的.质子和中子统称为核子.将核子稳固地束缚在一起的力叫核力，这是一种专门强的力，而且是短程力，只能在2. 0X1015的距离内起作用，因此只有相邻的核子间才有核力作用.4、原子核的衰变〔1〕、天然放射现象：有些元素自发地放射出看不见的射线，这种象叫天然放射现象.152-1〔2〕放射性元素放射的射线有三种：身寸线、 射线、 射线,这三种射线能够用 磁场和电场 加以区不，如图15.2-1所示 〔3〕放射性元素的衰变：放射性元素放射出粒子或 粒子后，衰变成新的原子核，原子核的这种变化称为衰变. 衰变规律：衰变中的 电荷数和质量数 差不多上守恒的.典型衰变：23823442382344234234亠^、92 U90 Th+ 2 He 衰变90 Th91 Pa+ 1 e衰变（4）半衰期：放射性元素的原子核 有半数发生衰变 所需要的时刻称为半衰期. 不同的放射性元素的半衰期是不同的，但关于确定的放射性元素，其半衰期是确定的•它由原子核的 内部因素 所决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关.〔5〕.同位素：具有相同 质子数，中子数不同的原子在元素周期表中处于同一位置，互称同位素 ［解析］依照a 粒子散射现象，绝大多数 粒子沿原方向前进，少数粒子发生 ---------较大偏转，此题应选择 A 、B 、D15-2-2［点评］:此题考查学生是否把握卢瑟福的a 粒子散射实验结果。