专题15 原子物理和波粒二象性-江苏省五年（2016-2020）高考物理试题分项汇编

江苏省五年（2016-2020）高考物理试题分项汇编 原子物理和波粒二象性 1、（2020·江苏卷·T13）大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别为和，则该激发态与基态的能量差为_____，波长为的光子的动量为_____。（已知普朗克常量为h，光速为c） 【答案】 (1). (2). 【解析】 [1]根据可知波长越短，对应光子的频率越大，对应跃迁的能级差越大；可知最短波长对应基态到激发态的能量差最大，结合得 [2]波长为对应的光子动量为 2、（2019·江苏卷·T13）100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击核也打出了质子：；该反应中的X是______（选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是_______（选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）． 【答案】 (1). 中子 (2). 核裂变 【解析】 由质量数和电荷数守恒得：X应为： 即为中子，由于衰变是自发的，且周期与外界因素无关，核聚变目前还无法控制，所以目前获得核能的主要方式是核裂变； 3、（2019·江苏卷·T14）.在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10-7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0-34J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字） 【答案】光子能量，光子数目n=，代入数据得n=5×1016 【解析】 每个光子的能量为 ，每个激光脉冲的能量为E，所以每个脉冲中的光子个数为： ，联立且代入数据解得：。 4、（2018·江苏卷·T18）已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为_____． A. 1:4 B. 1:2 C. 2:1 D. 4:1 【答案】B 【解析】 根据半衰期公式，经过2T，A剩有的质量为, B剩有的质量为,故mA:mB=1:2，选项B正确． 点睛：本题考查半衰期，解题的关键是要熟记上述规律公式，并会应用上述公式解题． 5、（2018·江苏卷·T19）光电效应实验中，用波长为的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出．当波长为的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为______，A、B两种光子的动量之比为_____． （已知普朗克常量为h、光速为c） 【答案】 (1). (2). 1:2 【解析】 根据光电效应方程，又，所以有，解得；又光子动量，所以A、B两种光子的动量之比为1:2. 6、（2017·江苏卷·T12）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）核的结合能约为14 MeV （B）核比核更稳定 （C）两个核结合成核时释放能量 （D）核中核子的平均结合能比核中的大 【答案】BC 【解析】由图知核的比结合能约为7 MeV，所以结合能约为4×7=28 MeV，故A错误；核比核的比结合能大，所以核比核更稳定，B正确；两个核结合成核时，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；由图知核中核子的平均结合能比核中的小，所以D错误． 7、（2016·江苏卷·T12）贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是▲ ． （A）（B） （C）（D） 【答案】A 【解析】 试题分析：A为β衰变方程，B为重核裂变，C轻核聚变，D原子核的人工转换，所以A正确． 8、（2016·江苏卷·T12）已知光速为c，普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为▲．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为▲ ． 【答案】ν 【解析】 试题分析：根据光子的动量公式，取入射的方向为正方向，则光子动量的变化量为． 9、（2016·江苏卷·T12）几种金属的溢出功W0见下表： 用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长范围为4.0×10-7~7.6×10-7m，普朗克常数h=6.63×10-34J·s． 【答案】纳、钾、铷 10、（2021·湖北省武汉市部分学校高三上学期起点考试）地面土壤中含有的氡具有放射性，其衰变方程为，半衰期为3.8天。下列说法不正确的是（　　） A. X是粒子 B. 过量的射线对人体组织有破坏作用 C. 每过7.6天，土壤中放射性氡的含量减少75% D. 放射性元素衰变的快慢与压力、温度或与其他元素的化合等因素有关 【答案】D 【解析】 A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X质量数为4，电荷数为