2022年高考物理 6年高考母題精解精析專題15 原子結(jié)構(gòu)與原子核

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1、2022年高考物理 6年高考母題精解精析專題15 原子結(jié)構(gòu)與原子核 【xx高考】 (xx?重慶)以下是物理學(xué)史上3個著名的核反應(yīng)方程:x+37Li―→2y,y+ 714N―→x+ 817O,y+49Be―→z+ 612C.x、y和z是3種不同的粒子,其中z是(  ) A.α粒子    B.質(zhì)子 C.中子 D.電子 (xx·上海)1.在光電效應(yīng)實驗中,用單色光照時某種金屬表面,有光電子逸出,則光電子的最大初動能取決于入射光的 ( ) (A)頻率 (B)強(qiáng)度 (C)照射時間 (D)光子數(shù)目 【答案】A 【解析】根據(jù)愛因斯坦

2、的光電效應(yīng)方程:,光電子的最大初動能只與入射光的頻率在關(guān),與其它無關(guān),選項A正確。 【考點定位】光電效應(yīng)、光的本性 (xx·上海)2.下圖為紅光或紫光通過雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣,則 ( ) (A)甲為紫光的干涉圖樣 (B)乙為紫光的干涉圖樣 (C)丙為紅光的干涉圖樣 (D)丁為紅光的干涉圖樣 (xx·上海)3.與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是 ( ) (A)電離現(xiàn)象 (B)光電效應(yīng)現(xiàn)象 (C)天然放射現(xiàn)象 (D)α粒子散射現(xiàn)象 (xx·上海)4.根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知

3、 ( ) (A)“光子說”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說” (B)光的波長越大,光子的能量越小 (C)一束單色光的能量可以連續(xù)變化 (D)只有光子數(shù)很多時,光才具有粒子性 (xx·上海)9.某種元素具有多種同位素,反映這些同位素的質(zhì)量數(shù)A與中子數(shù)N關(guān)系的是圖( ) 【答案】B 【解析】某種元素中質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)基本相當(dāng),質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和,因此當(dāng)中子數(shù)N增多時,質(zhì)量數(shù)A也會增大,因此A、D兩個選項不對,只能從B、C兩個選項中選,又因為氫原子中只有一個質(zhì)子,無中子,也就是中子數(shù)N為零時,質(zhì)量數(shù)A不為零,因此只有B正確

4、 【考點定位】原子物理 (xx·上海)5.在軋制鋼板時需要動態(tài)地監(jiān)測鋼板厚度,其檢測裝置由放射源、探測器等構(gòu)成,如圖所示。該裝置中探測器接收到的是 ( ) (A)x射線 (B)α射線 (C)射線 (D)γ射線 【答案】D 【解析】首先,放射源放出的是α射線、射線 、γ射線,無x射線,A不對,另外α射線穿透本領(lǐng)最弱,一張紙就能擋住,而射線穿透本領(lǐng)較強(qiáng)能穿透幾毫米厚的鋁板,γ射線穿透本領(lǐng)最強(qiáng)可以穿透幾厘米厚的鉛板,而要穿過軋制鋼板只能是γ射線,因此D正確 【考點定位】原子物理 (xx·廣東)18.能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ),發(fā)展核能是解

5、決能源問題的途徑之一,下列釋放核能的反應(yīng)方程,表述正確的有          ( ) A. 是核聚變反應(yīng) B. 是β衰變 C. 是核裂變反應(yīng) D.是α衰變 (xx·山東)38.(8分)【物理—物理3-5】(1)氫原子第能級的能量為,其中為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時,發(fā)出光子的頻率為;若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài),發(fā)出光子的頻率為,則 。 (2)光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C,質(zhì)量分別為、,開始時B、C均靜止,A以初速度向右運(yùn)動,A與B相撞后分開,B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,此后A與B間的距離保持不變。求B與C碰撞前B的速度大小。

6、 19.模塊3-5試題(12分) (1)(xx·海南)產(chǎn)生光電效應(yīng)時,關(guān)于逸出光電子的最大初動能Ek,下列說法正確的是 A.對于同種金屬,Ek與照射光的強(qiáng)度無關(guān) B.對于同種金屬,Ek與照射光的波長成反比 C.對于同種金屬,Ek與光照射的時間成正比 D.對于同種金屬,Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系 E.對于不同種金屬,若照射光頻率不變,Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系 【答案】ADE 【解析】根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律,對于同種金屬,Ek與照射光的強(qiáng)度無關(guān),Ek與光照射的時間無關(guān),Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系,Ek與照射光的波長有關(guān),但不是成反比,選項AD正確BC

7、錯誤;對于不同種金屬,若照射光頻率不變,根據(jù)光電效應(yīng)方程,Ek=hv-W,Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系,選項E正確。 【考點定位】此題考查光電效應(yīng)及其相關(guān)知識。 (2)(xx·海南)一靜止的U核經(jīng)α衰變成為Th核,釋放出的總動能為4.27MeV。問此衰變后Th核的動能為多少MeV(保留1位有效數(shù)字)? (xx·福建)29、【原題】[物理-選修3-5](本題共有兩小題,每小題6分,共12分。每小題只有一個選項符合題意) (1)關(guān)于近代物理,下列說法正確的是________。(填選項前的字母) A.射線是高速運(yùn)動的氦原子 B.核聚變反應(yīng)方程表示質(zhì)子 C.從金屬表面逸出的光電子的最大

8、初動能與照射光的頻率成正比 D.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域,其理論能夠解釋氦原子光譜的特征 (2)如圖,質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率V0 向右勻速行駛,一質(zhì)量為m的救生員站在船尾,相對小船靜止。若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中,則救生員躍出后小船的速率為______。(填選項前的字母) (xx·天津)1. 下列說法正確的是 A.采用物理或化學(xué)方法可以有效地改變放射性元素的半衰期 B.由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時會放出光子 C.從高空對地面進(jìn)行遙感攝影是利用紫外線良好的穿透能力 D.原子核所含核子單獨存在時的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量

9、 【答案】:B 【解析】:放射性元素的半衰期是由原子核決定的,溫度、壓強(qiáng)、是否與其他元素化合都不能改變原子核,因此采用物理或化學(xué)方法不能改變半衰期,A錯誤。由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時,能量減少,會放出光子,B正確。從高空對地面進(jìn)行遙感攝影是利用紅外線良好的穿透能力,C錯誤。核子結(jié)合成原子核時,質(zhì)量虧損,因此原子核所含核子單獨存在時的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量,D錯誤。 【考點定位】本題考查半衰期,玻爾氫原子模型、能級躍遷,紅外線、紫外線的性質(zhì)及應(yīng)用,質(zhì)量虧損。 (xx·四川)17.如圖為氫原子能級示意圖的一部分,則氫原子 A.從n = 4能級躍遷到n = 3能級比從n =

10、3能級躍遷到n = 2能級輻射出電磁波的波長長 B.從n = 5能級躍遷到n = 1能級比從n = 5能級躍遷到n = 4能級輻射出電磁波的速度大 C.處于不同能級時,核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的 D.從高能級向低能級躍遷時,氫原子核一定向外放出能量 (xx·北京)20. “約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩端加恒定電壓U,則它會輻射頻率為v的電磁波,且與U成正比,即v = kU。已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象為機(jī)理,但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法,在下列選項中,推理判斷比例系數(shù)k的值可能為 A. B. C.2eh D.

11、 (xx·北京)13. 一個氫原子從n = 3能級躍遷到n = 2能級,該氫原子 A.放出光子,能量增加 B.放出光子,能量減少 C.吸收光子,能量增加D.吸收光子,能量增加 (xx·江蘇)C. [選修3-5](12 分) (1)如圖所示是某原子的能級圖,a、b、c 為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光. 在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是 _______ (2)一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個氘核,其核反應(yīng)方程式為 _____________. 該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為 _____________. (3)A、B 兩種

12、光子的能量之比為2 :1,它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),且所產(chǎn)生的光電子最大初動能分別為EA 、EB . 求A、B 兩種光子的動量之比和該金屬的逸出功. (xx·全國新課標(biāo)卷)35.[物理——選修3-5](15分) (1)(6分)氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量,該反應(yīng)方程為:,式中x是某種粒子。已知:、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u;1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知,粒子x是__________,該反應(yīng)釋放出的能量為_________ MeV(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) (2)(9分)如

13、圖,小球a、b用等長細(xì)線懸掛于同一固定點O。讓球a靜止下垂,將球b向右拉起,使細(xì)線水平。從靜止釋放球b,兩球碰后粘在一起向左擺動,此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為60°。忽略空氣阻力,求 (i)兩球a、b的質(zhì)量之比; (ii)兩球在碰撞過程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動能之比。 【考點定位】本考點主要考查核聚變、動量守恒、機(jī)械能守恒、能量守恒 (xx·上海)21.發(fā)生一次β衰變后變?yōu)镹i核,其衰變方程為________________________;在該衰變過程中還發(fā)出頻率為ν1、ν2的兩個光子,其總能量為_____________________。 【答案】

14、Co?Ni+e,h(n1+n2), 【解析】衰變方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電量數(shù)守恒;根據(jù)光子的能量E= hn,可知兩個光子總能量為h(n1+n2) 【考點定位】原子物理 【xx高考】 19(xx海南).模塊3-5試題(12分) (1)(4分)xx年3月11日,日本發(fā)生九級大地震,造成福島核電站的核泄漏事故。在泄露的污染物中含有131I和137Cs兩種放射性核素,它們通過一系列衰變產(chǎn)生對人體有危害的輻射。在下列四個式子中,有兩個能分別反映131I和137Cs衰變過程,它們分別是_______和__________(填入正確選項前的字母)。131I和137Cs原子核中的中子數(shù)分別是_____

15、___和_______. A.X1→ B.X2→ C.X3→ D.X4→ 解析:由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可以得出正確選項 B C 78 82 (2)(8分)一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上,其截面如圖所示。圖中ab為粗糙的水平面,長度為L;bc為一光滑斜面,斜面和水平面通過與ab和bc均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接?,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點向左運(yùn)動,④ 由②③④得: 35(xx全國理綜).【物理——選修3-5】 (1)在光電效應(yīng)試驗中,某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為,該金屬的逸出功為______。若用波長為(<0)單色光做實驗,則其截止電壓為_

16、_____。已知電子的電荷量,真空中的光速和布朗克常量分別為e,c和h (2)如圖,ABC三個木塊的質(zhì)量均為m。置于光滑的水平面上,BC之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的兩端與木塊接觸可不固連,將彈簧壓緊到不能再壓縮時用細(xì)線把BC緊連,使彈簧不能伸展,以至于BC可視為一個整體,現(xiàn)A以初速沿BC的連線方向朝B運(yùn)動,與B相碰并粘合在一起,以后細(xì)線突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A,B分離,已知C離開彈簧后的速度恰為,求彈簧釋放的勢能。 1(xx天津).下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實驗是 A.光電效應(yīng)實驗 B.倫琴射線的發(fā)現(xiàn) C.α粒子散射實驗 D.氫原子光譜的發(fā)現(xiàn) 11. (xx山東)(8分)

17、【物理-物理3-5】 ① 碘131核 不穩(wěn)定,會發(fā)生β衰變,其半衰變期為8天。 ?碘131核的衰變方程:(衰變后的元素用X表示)。 ?經(jīng)過________天 75%的碘131核發(fā)生了衰變。 ② 如圖所示,甲、乙兩船的總質(zhì)量(包括船、人和貨物)分別為10m、12m,兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動,速度分別為2、。為避免兩船相撞,乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋出甲船,甲船上的人將貨物接住,求拋出貨物的最小速度。(不計水的阻力) 解析: 2(xx上海).盧瑟福利用粒子轟擊金箔

18、的實驗研究原子結(jié)構(gòu),正確反映實驗結(jié)果的示意圖是 答案:D 3(xx上海).用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應(yīng),可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是 (A)改用頻率更小的紫外線照射 (B)改用X射線照射 (C)改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射 (D)延長原紫外線的照射時間 答案:B 17(xx上海).用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗,隨著時間的增加,在屏上先后出現(xiàn)如圖(a)、(b)、(c)所示的圖像,則 13(201北京).表示放射性元素碘131()衰變的方程是 A. B. C. D. 答案:B 21(xx北京)(2)如圖2

19、,用"碰撞實驗器"可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。 實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測量______ (填選項前的符號),間接地解決這個問題。 ① 小球開始釋放高度h B.小球拋出點距地面的高度H C.小球做平拋運(yùn)動的射程 圖2中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP。 然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是________

20、_。(填選項前的符號) A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2 B.測量小球m1開始釋放高度h C.測量拋出點距地面的高度H D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N E.測量平拋射程OM,ON 若兩球相碰前后的動量守恒,其表達(dá)式可表示為_________ (用中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為___________ (用中測量的量表示)。 經(jīng)測定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖3所示。碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1′,則p1:p1′=____ :11;若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2′,則

21、p1′: p2′=11:_______。 實驗結(jié)果表明,碰撞前、后總動量的比值為____________。 有同學(xué)認(rèn)為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì),其它條件不變,可以使被碰小球做平拋運(yùn)動的射程增大。請你用中已知的數(shù)據(jù),分析和計算出被碰小球m2平拋運(yùn)動射程ON的最大值為________cm。 18(201廣東).光電效應(yīng)實驗中,下列表述正確的是 【xx高考】 1.xx·重慶·19氫原子分能級示意圖如題19所示,不同色光的光子能量如下表所示。 色光 赤 橙 黃 綠 藍(lán)—靛 紫 光子能量范圍(eV) 1.61~2.00 2.00~2.07 2.07~2.

22、14 2.14~2.53 2.53~2.76 2.76~3.10 處于某激發(fā)態(tài)的氫原子,發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條,其顏色分別為 1. 紅、藍(lán)靛 2. 黃、綠 3. 紅、紫 4. 藍(lán)靛、紫 【答案】A 【解析】如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級,能夠發(fā)出10.2 eV的光子,不屬于可見光;如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級,能夠發(fā)出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三種光子,只有1.89 eV屬于可見光;如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第四能級,能夠發(fā)出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六種光子,1.

23、89 eV和2.55 eV屬于可見光,1.89 eV的光子為紅光,2.55 eV的光子為藍(lán)—靛,A正確。 2.xx·全國卷Ⅰ·14原子核經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍耍^而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍?,再?jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍恕7派湫运プ?①、②和③依次為 A.α衰變、β衰變和β衰變 B.β衰變、β衰變和α衰變 C.β衰變、α衰變和β衰變 D.α衰變、β衰變和α衰變 3. xx·天津·2下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是 A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分 B.波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化 C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短 D.比結(jié)合能越小表示原子

24、核中的核子結(jié)合得越牢固 答案:B 4. xx·天津·8用同一光管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng),得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖。則這兩種光 5. xx·全國卷Ⅱ·14原子核與氘核反應(yīng)生成一個α粒子和一個質(zhì)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】,應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒,解得,答案D。 【命題意圖與考點定位】主要考查根據(jù)原子核的聚變反應(yīng)方程,應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒分析解決。7.xx·上海物理·1盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,這一模型建立的基礎(chǔ)是 (A

25、)粒子的散射實驗 (B)對陰極射線的研究 (C) 天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) (D)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 答案:A 解析:盧瑟福根據(jù)α粒子的散射實驗結(jié)果,提出了院子的核式結(jié)構(gòu)模型:原子核聚集了院子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量,電子在核外繞核運(yùn)轉(zhuǎn)。 本題考查原子的核式結(jié)構(gòu)的建立。 8. xx·上海物理·4現(xiàn)已建成的核電站的能量來自于 (A)天然放射性元素衰變放出的能量 (B)人工放射性同位素放出的的能量 (C)重核裂變放出的能量 (D)化學(xué)反應(yīng)放出的能量

26、 【解析】C 本題考查原子核反應(yīng)。難度:易。 9. xx·上海物理·4某放射性元素經(jīng)過11.4天有的原子核發(fā)生了衰變,該元素的半衰期為 (A)11.4天 (B)7.6天 (C)5. 7天 (D)3.8天 10.xx·福建·29(1)測年法是利用衰變規(guī)律對古生物進(jìn)行年代測定的方法。若以橫坐標(biāo)t表示時間,縱坐標(biāo)m表示任意時刻的質(zhì)量,為t=0時的質(zhì)量。下面四幅圖中能正確反映衰變規(guī)律的是 。(填選項前的字母) 答案:C 11.xx·江蘇物理·12(C)(1)研究光電效應(yīng)電路如圖所示,用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分

27、別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流。下列光電流I與A\K之間的電壓的關(guān)系圖象中,正確的是 . (2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中,其動量的大小___▲____(選填“增大、“減小”或“不變”), 原因是___▲____。 (3)已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.4eV和-1.51eV, 金屬鈉的截止頻率為Hz, 普朗克常量h=Js.請通過計算判斷,氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板, 能否發(fā)生光

28、電效應(yīng)。 答案: 12. xx·新課標(biāo)·34(1)用頻率為的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為的三條譜線,且,則_______.(填入正確選項前的字母) A、 B、 C、 D、 13.xx·海南物理·19(1)能量為的光子照射基態(tài)氫原子,剛好可使該原子中的電子成為自由電子.這一能 稱為氫的電離能.現(xiàn)用一頻率為的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電子,該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為_______________(用光子頻率、電子質(zhì)量、氫原子的電離能和普朗克常量表示)。 (2) 在核反應(yīng)堆中,常用減速劑使快中子減速.假設(shè)減速劑的原子核

29、質(zhì)量是中子的倍.中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正碰.設(shè)每次碰撞前原子核可認(rèn)為是靜止的,求次碰撞后中子速率與原速率之比. 【xx高考】 一、選擇題 1.(09·全國卷Ⅰ·16) 氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長的激光,其中兩種波長分別為=0.6328μm,=3.39μm,已知波長為的激光是氖原子在能級間隔為=1.96eV的兩個能級之間躍遷產(chǎn)生的。用表示產(chǎn)生波長為的激光所對應(yīng)的躍遷的能級間隔,則的近似值為 ( D ) A.10.50eV B.0.98eV C.0.53eV D.0.36eV

30、 解析:本題考查波爾的原子躍遷理論.根據(jù),可知當(dāng)當(dāng)時,連立可知。 2.(09·全國卷Ⅱ·18)氫原子的部分能級如圖所示。已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推知, 氫原子 ( AD ) A. 從高能級向n=1能級躍遷時了出的光的波長比可見光的短 B. 從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光 C. 從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高 D. 從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光 解析:本題考查玻爾的原理理論. 從高能級向n=1的能級躍遷的過程

31、中輻射出的最小光子能量為9.20ev,不在1.62eV到3.11eV之間,A正確.已知可見光子能量在1.62eV到3.11eV之間從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光的能量3.40ev,B錯. 從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率只有能量大于3.11ev的光的頻率才比可見光高,C錯.從n=3到n=2的過程中釋放的光的能量等于1.89ev介于1.62到3.11之間,所以是可見光D對。 3.(09·北京·14)下列現(xiàn)象中,與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是 ( B ) A.粒子散射現(xiàn)象 B.天然放射現(xiàn)象 C.光電效

32、應(yīng)現(xiàn)象 D.原子發(fā)光現(xiàn)象 4.(09·上海物理·1)放射性元素衰變時放出三種射線,按穿透能力由強(qiáng)到弱的排列順序是 ( B ) A.a(chǎn)射線,b射線,g射線 B.g射線,b射線,a射線, C.g射線,a射線,b射線 D.b射線,a射線,g射線 6.(09·安徽·14)原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當(dāng)氖等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時,氖核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生,放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為 ,由平衡條件可知 ( B ) A. k=1, d=4 B. k=2,

33、d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3 解析:由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,分別有,,解得?k=2,d=2。正確選項為B。 7.(09·天津·6)下列說法正確的是 ( BD )A.是衰變方程 B.是核聚變反應(yīng)方程 C.是核裂變反應(yīng)方程 D.是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程 解析:A選項中在質(zhì)子的轟擊下發(fā)生的核反應(yīng),屬于人工轉(zhuǎn)變,A錯;C選項是α衰變,不是裂變,C錯。 8.(09·重慶·16)某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論,其中的兩個核反應(yīng)方程為++,++X+。方程

34、式中1、表示釋放的能量,相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表: ( B ) A X是, B. X是, C, X是, D. X是, 9.(09·四川·18)氫原子能級的示意圖如圖所示,大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光a,從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光b,則 ( C ) A.氫原子從高能級向低能級躍遷時可能會輻射出射線 B.氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時會輻射出紫外線 C.在水中傳播時,a光較b光的速度小 D.氫原子在n=2的能級時可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離 11.(09·浙江自選模塊·1

35、3) “物理1-2”模塊(2)科學(xué)家經(jīng)過實驗,發(fā)現(xiàn)在粒子(氦核),p(質(zhì)子)及n(中子)這3種粒子中,中子的穿透能力最強(qiáng),質(zhì)子次之,粒子最弱。某同學(xué)對影響粒子穿透能力的因素提出了如下假設(shè),合理的假設(shè)是 ( ABC ) A.穿透能力一定與粒子是否帶電有關(guān) B.穿透能力可能與粒子質(zhì)量大小有關(guān) C.穿透能力一定與粒子所帶電荷量有關(guān) D.穿透能力一定與質(zhì)量大小無關(guān),與粒子是否帶電和所帶電荷量有關(guān) 13.(09·江蘇卷物理·12.C)在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別,因此在實驗中很難探測。1953年,萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測

36、器組成的實驗系統(tǒng),利用中微子與水中的核反應(yīng),間接地證實了中微子的存在。 (1)中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng),產(chǎn)生中子()和正電子(),即中微子+→+,可以判定,中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是 。(填寫選項前的字母) (A)0和0 (B)0和1 (C)1和 0 (D)1和1 (2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子(),即+2。已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為 J。正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子,原因是 。

37、(3)試通過分析比較,具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。 14.(09·山東物理·38) (1)歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng),是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X,生成兩個動能均為8.9MeV的He.(1MeV=1.6×-13J) ①上述核反應(yīng)方程為___________。 ②質(zhì)量虧損為_______________kg。 解析:(1)或,。 考點:原子核 15.(09·海南物理·19) (II)钚的放射性同位素靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)和粒子,而鈾核激發(fā)態(tài)立即衰變?yōu)殁櫤耍⒎懦瞿芰繛榈墓庾?。已知:、和粒子的質(zhì)量分別為、和 (1)寫出衰變方程; (2)

38、已知衰變放出的光子的動量可忽略,球粒子的動能。 【xx高考】 一、選擇題 1.(xx·上海物理·3A)1991年盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗中α粒子發(fā)生了 (選填“大”或“小”)角度散射現(xiàn)象,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型.若用動能為1 MeV的α粒子轟擊金箔,則其速度約為 m/s.(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.67×1027 kg,1 MeV=1×106 eV) 答案:3A.大,6.9×106 2.(xx·北京理綜·14)一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核,同時輻射一個r光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,普朗克

39、常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是 ( B ) A.核反應(yīng)方程是 B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△m= m 1+m2-m3 C.輻射出的r光子的能量E=(m3-m1-m2)c D.r光子的波長 3.(xx·全國I理綜·18)三個原子核X、Y、Z,X核放出一個正電子后變?yōu)閅核,Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后 ?生成Z 核并放出一個氦核(42He),則下面說法正確的是 ( CD ) A.X核比Z核多一個質(zhì)子 B.X核比Z核少一個中子 C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3 D.X核與Z核的總電荷是Y核電

40、荷的2倍 5.(xx·四川理綜·15)下列說法正確的是 ( A ) A.γ射線在電場和磁場中都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn) B.β射線比α射線更容易使氣體電離 C.太陽輻射的能量主要來源于重核裂變 D.核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變 6.(xx·上海物理·6)在下列4個核反應(yīng)方程中,x表示質(zhì)子的是 A. B. C. D. 7.(xx·廣東物理·6)有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是

41、 ( BC ) A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜 B.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特點頻率的光 C.氫原子光譜說明氫原子能級是分立的 D.氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān) 8.(xx·廣東物理·2)鋁箔被α粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應(yīng):.下列 判斷正確的是 ( BD ) A.是質(zhì)子 B.是中子 C.X是的同位素 D.X是的同位素 10.(xx·重慶理綜·14)放射性同位素針

42、232經(jīng)αβ衰變會生成氧,其衰變方程為ThRn+xα+yβ, 其中 ( D ) A.x=1,y=3 B.x=2,y=3 C.x=3,y=1 D.x=3,y=2 解析:本題考查放射性元素衰變的有關(guān)知識,本題為較容易的題目。由衰變方程: ,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得:232=220+4x,90=86+2x-y可解得:x=3、 y=2。 11.(xx·重慶理綜·17)下列與能量有關(guān)的說法正確的是

43、 ( B ) A.衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的半徑越大,動能越大 B.從同種金屬逸出的光電子的最大初動能隨照射光波長的減小而增大 C.做平拋運(yùn)動的物體在任意相等時間內(nèi)動能的增量相同 D.在靜電場中,電場線越密的地方正電荷的電勢能一定越高 二、非選擇題 15.(xx·寧夏理綜·1)天然放射性元素Pu經(jīng)過 次a衰變和 次b衰變,最后變成鉛的同位素 。(填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種) 答案:8 4 16.(xx·山東理綜·1)在氫原子光譜中,電子從較高能級躍遷到n

44、=2能級發(fā)出的譜線屬于巴耳末線系。若一群氫原于自發(fā)躍遷時發(fā)出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系,則這群氫原子自發(fā)躍遷時最多可發(fā)出____________條不同頻率的譜線。 答案:6 17.(xx·江蘇物理·C) (選修模塊3—5) (1)下列實驗中,深入地揭示了光的粒子性一面的有       ?。? (2)場強(qiáng)為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中有兩小球A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,電量分別為q1、 q2.A、B 兩球由靜止釋放,重力加速度為g,則小球A和B組成的系統(tǒng)動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為                . (3)約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年

45、的諾貝爾化學(xué)獎,他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時放出另一種粒子,這種粒子是      ?。堑耐凰兀粡V泛 應(yīng) 用于生物示蹤技術(shù).1mg隨時間衰變的關(guān)系如圖所示,請估算4 mg 的經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25 mg? . 答案:(1)AB (2)E(q1+q2)=(m1+m2)g (3)正電子;t=56 天(54~58天都算對) 18.(xx·上海物理·3A)1911年盧瑟福依據(jù)a粒子散射實驗中a粒子發(fā)生了___________(選填“大”或“小”)角度散射現(xiàn)象,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。若用動能為1 MeV的a粒子轟擊金箔,其速度約為___

46、__________m/s。(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.67′10-27 kg,1 MeV=1 19.(xx·上海物理·2B)放射性元素的原子核在a衰變或b衰變生成新原子核時,往往會同時伴隨著___________輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2,t=T1·T2時間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等,那么它們原來的質(zhì)量之比mA:mB=_________。 答案 γ 2T2 2T1 解析:放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時,往往以γ光子的形式釋放能量,即伴隨γ輻 射;根據(jù)半衰期的定義,經(jīng)過t=T1·T2時間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同,則

47、 = ,故mA:mB= 2T2 : 2T1 20.(xx·上海物理·6)在下列4個核反應(yīng)方程中,x表示質(zhì)子的是 ( C ) (A) (B) (C) ??? (D) 解析:由核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,可得各個選項中的x分別為正電子、α粒子、質(zhì)子、中子。 22.(xx·寧夏理綜33)(1)天然放射性元素Pu經(jīng)過 次a衰變和 次b衰變,最后變成鉛的同位素 。(填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種) 答案 (1)8 4 23.(xx·海南物理5)質(zhì)

48、子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的.兩個強(qiáng)作用電荷相反(類似于正負(fù)電荷)的夸克在距離很近時幾乎沒有相互作用(稱為“漸近自由”);在距離較遠(yuǎn)時,它們之間就會出現(xiàn)很強(qiáng)的引力(導(dǎo)致所謂“夸克禁閉”).作為一個簡單的模型,設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系為: 式中F0為大于零的常量,負(fù)號表示引力.用U表示夸克間的勢能,令U0=F0(r2—r1),取無窮遠(yuǎn)為勢能零點.下列U-r圖示中正確的是 ( B ) D U O -U0 r r1 r

49、2 A U O -U0 r r1 r2 B U O -U0 r r1 r2 C U O U0 r r1 r2 24.(xx·海南物理·8)⑴設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍.則粒子運(yùn)動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的 倍,粒子運(yùn)動速度是光速的 倍。 答案 ⑴k; 25.(xx·海南物理·19)⑴某考古隊發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨.考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代.已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4,的半衰期為5730年.該生物死亡時距今約 年. 答案 ⑴

50、1.1×104 (11460或1.0×104~1.2×104均可) 解析:該核剩下1/4,說明正好經(jīng)過兩個半衰期時間,故該生物死亡時距今約2×5730年=11460年。 【xx高考】 (上海)6.U衰變?yōu)镽n要經(jīng)過m次a衰變和n次b衰變,則m,n分別為( ) (A)2,4。 (B)4,2。 (C)4,6。 (D)16,6。 (廣東)2、如圖所示為氫原子的四個能級,其中E1為基態(tài)。若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2,氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3,則下列說法中正確的是: A、原子A可能輻射出3種頻率的光子 (海南)19.模塊3-5試題 ?。ǎ保湓拥趎能級的能量為,其中E1是基態(tài)能量,而n=1,2,…。若一氫原子發(fā)射能量為的光子后處于比基態(tài)能量高出的激發(fā)態(tài),則氫原子發(fā)射光子前后分別處于第幾能級?   (2)一速度為v的高速α粒子()與同方向運(yùn)動的氖核()發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度(不計相對論修正)。   

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