高考原子物理历年真题汇编

1、选修35波粒二象性1、（2011新课标卷35题（1）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为入0,该金属的逸出功为 。若用波长为 入（入 入0）单色光做实验，则其截止电压为 已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e, c和h。7答案：hc40hc '0 - 1e '0,6 . （2010天津理综物理）用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压 U的关系如图。则这两种光A.照射该光电管时 a光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D.通

2、过同一玻璃三，棱镜时，a光的偏折程度大【答案】BC4 . （ 2012 上海物理）根据爱因斯坦的“光子说”（B ）（A） “光子说”本质就是牛顿的“微粒说”（B）光的波长越大，光子的能量越小（C） 一束单色光的能量可以连续变化（D）只有光子数很多时，光才具有粒子性3.（2011广东理综卷第18题）光电效应实验中，下列表述正确的是CDA.光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子1. （2012 上海物理）在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（A）频率（B）强度

3、（C）照射时间.（D）光子数目2. （2011江苏物理）下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（A）辄射篷展知射囊座bittm细加强邃(A)(C)(I)例5、03上海15. （5分）在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的 光电管式，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的 B单色光照射时不发生光电效应，那么（A C ）A. A光的频率大于 B光的频率B.B光的频率大于 A光的频率C.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向aA单色光照射例4. （2010江苏物理卷第12C题）研究光电效应电路如图所示，

4、用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K）,钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压Uak的关系图象中，正确的是c .例8. （2011上海物理第17题）.用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏 上先后出现如图（a）、（b）、（c）所示的图像，则（A）图像（a）表明光具有粒子性（B）图像（c）表明光具有波动性（C）用紫外光观察 不到类似的图像(D)实验表明光是一 ,种概率波【解析】图像(a)只有分散的亮点，表明光具有粒子性； 图像(c)呈现干涉条纹，表明光具有波动性；用紫外光也可以观察到类似的图像，实验表明光是一种概率

5、波，选项ABD正确。【答案】ABD7. (2011年高考福建理综卷)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率v的关系如图所示，其中 v 0为极限频率。从图中可以确定的是_D。(填选项前的字母)A.逸出功与y有关B. Ekm与入射光强度成正比C. v<Y0时，会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关(1)在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为九0,该金属的逸出功 为若用波长为 人( << 九0)单色光做实验，则其截止电压为 。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为

6、e, c和h,一 c 一 . c(1)由w =h V极限和V =丁得W逸=h -0c 一一hc -0 -由爱因斯坦质能方程 Ek =h- -w逸和Ek =Ue得U截止=0e '0,原子结构与原子核1. ( 2011年高考上海卷)卢瑟福利用施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(D)A.B.C.D.3. （ 2011年高考上海卷）在存放放射性元素时，若把放射性元素置于大量水中；密 封于铅盒中；与轻核元素结合成化合物。则（ D ）A .措施可减缓放射性元素衰变B .措施可减缓放射性元素衰变C.措施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6. （2011年

7、高考 重庆理综卷）核电站核泄漏的污染物中含有碘131和葩137。碘131的半衰期约为8天，会释放3射线；葩137是葩133的同位素，半衰期约为 30年，发生衰 变期时会辐射 丫射线。下列说法正确的是 （.D）A.碘131释放的3射线由氨核组成B.葩137衰变时辐射出的 丫光子能量小于可见光光子能量C.与葩137相比，碘131衰变更慢D.葩133和葩137含有相同的质子数（全国卷1）14.原子核238 U经放射性衰变变为原子核239oTh ,继而经放射性衰变变为234234.原子核91 Pa ,再经放射性暴变变为原子核92U 。放射性共变 、和依次为（A）A.a衰变、3衰变和3衰变B.3衰变、3

8、衰变和a衰变C.3衰变、a衰变和3衰变D.a衰变、3衰变和a衰变（1）（5分）用频率为Vo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VV2、V3的三条谱线，且 v3> V2>V1,则_B.（填入正确选项前的字母）A 、Vo< V1BV3=V2+V1C、Vo=V+V2+V3 D111= r V1V2V3（天津卷）2.下列关于原子和原子核的说法正确的是（B）A . 3衰变现象说明电子是原子核的组成部分B.波尔理论的假设之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固Am ,相应的能量4. （200

9、8 全国n理综 20）中子和质子结合成笊核时，质量亏损为2AE =Amc=2.2MeV 是笊核的结合能。下列说法正确的是（AD ）A.用能量小于2.2 MeV的光子照射静止笊核时，笊核不能分解为一个质子和一个中子B.用能量等于2.2 MeV的光子照射静止笊核时，笊核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止笊核时，笊核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止笊核时，笊核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零（上海物理）4.现已建成的核电站的能量来自于（C ）（A）天然放射性元素衰变放出

10、的能量（B）人工放射性同位素放出的的能量（C）重核裂变放出的能量（D）化学反应放出的能量9. （2011年高考天津理综卷）下列能揭示原子具有核式结构的实验是CA.光电效应实验B.伦琴射线的发现C. “粒子散射实验D.氢原子光谱的发现（广东卷）18.关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有2382344144171.A. 92U-» 90Th 2He 是“衰变B. 7N 2Hg 8O 1H 是 3衰变23418282401H lH-2He 0n34se136Kr2He 2 1e BC.1120 是轻核聚变 D . 34362 是重核裂变答案：AC解析：B为人工核转变，D为衰变，选AC

11、。5. （2008 四川理综 15 ） 下列说法正确的是（A ）A. 丫射线在电场和磁场中都不会发生偏转B. 3射线比"射线更容易使气体电离C.太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D.核反应堆产生的能量来自轻核聚变7.（ 2008 广东物理 6）有关氢原子光谱的说法正确的是（BC ）A.氢原子的发射光谱是连续谱B.氢原子光谱说明氢原子只发出特点频率的光C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关11. （2011年高考 浙江理综卷）关于天然放射现象，下列说法正确的是DA . a射线是由氯原子核衰变产生8. 3射线是由原子核外电子电离产生C . 丫射线

12、是由原子核外的内层电子跃迁产生D .通过化学反应不能改变物质的放射性12. （2011年高考上海卷）天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知（D）三种射线纸铝 铅A. （ 2）来自于原子核外的电子B. （1）的电离作用最强，是一种电磁波C. （3）的电离作用较强，是一种电磁波D. （3）的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子（09年北京卷）14.下列现象中，与原子核内部变化有关的是（ B）A. a粒子散射现象 B .天然放射现象C.光电效应现象D .原子发光现象（原子外层电子受激发）35. （09 广东物理 2）科学家发现在月球上含有丰富的2 He （氮3）。它是一种

13、高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为；He + ；HeT 211H +；He。关于3. 一、2 He聚变下列表述正确的是（B）A.聚变反应不会释放能量B.聚变反应产生了新的原子核一 一 . 一 3C.聚变反应没有质量方损D.目前核电站都米用2 He聚变反应发电1、（09年全国卷I ）氨速激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为 1= =0.6328见入2=3.39 g,已知波长为 兀的激光是速原子在能级间隔为AEi=1.96eV的两个能级之间跃迁产生的。用小£2表示产生波长为 的激光所对应的跃迁的能级间隔，则AE2的近似值为A. 10.50eV B.

14、0.98eV C. 0.53eVD. 0.36eV答案：Dc解析：本题考查波尔的原子跃迁理论.根据AE = hu a=，可知当 九E =196ev,九= 0.6328 Nm,当九=3.39Nm 时，连立可知 AE2 = 0.36ev。2、（09年全国卷H）氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知，氢原子（AD）A.从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短.珈vB.从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光: "4 -一C.从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高，D.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可

15、见光 2 -3.404、（09年上海物理）放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（B）A. H射线，P射线，.射线 B.射线，P射线，创寸线， 73C.射线，a射线，口射线D. B射线，a射线，曲线2-5. （2011全国卷1）.已知氢原子的基态能量为E,激发态能量En = E1/n ,其中n=2,3。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最 大波长为A 4hcb 2hcc 4hc口 9hc3Ei' Ei'Ei'Ei解析：原子从n=2跃迁到+的所以hc=Es-E2 =-且故：九=-细选C 4Ei6、（09年浙江卷

16、）氮原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库伦力和核力，则 3种力从大到小的排列顺序是（ D）A.核力、万有引力、库伦力B.万有引力、库伦力、核力C.库伦力、核力、万有引力D.核力、库伦力、万有引力广东2.下列说法不.正确的是 DA. 2H+3HT：He+0n 是聚变B. 295 U +0nT 144Xe +9：Sr+20n是裂变c. 286 RaT 286 Rn+2He 是“衰变d. 24NaT22Mg+；e是裂变4.铀裂变的产物之一氟90 （3；Kr ）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的错90（：；Zr）,这些衰变是（B）A.1次a衰变，6次3衰变B.4次3

17、衰变C.2次a衰变D.2次a衰变，2次3衰变16. （06 重庆理综 17） 14C是一种半衰期为5730年的放射性同位素。若考古工作者探测1到某古木中 C的含量为原来的一，则该古树死匚时间距今大约4（B ）A.22920 年 B.11460 年 C.5730 年D.2865 年湖南14.现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该?II发态能级上的原子总数的o （A）n -1A. 2200 B. 2000 C. 1200 D. 24 00 （1200+40

18、0+600=2200 ）31. （05 全国17）图中画出了氢原子的 4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（C ）nEn/eV4000.853-1.512 -3.41 -13.62.（07 北京理综 14 ） 下列说法正确的是A ,二种 B,三种 C,四种 D.五种（D ）A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B.汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构C. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D.按照波尔理论，

19、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，原子总能量增加Ei为基态，若氢原子 A处于激发态 E2,氢原子 B处于激发态 E3则下列说法正确的是（B ）A.原子A可能辐射出3种频率的光子B.原子B可能辐射出3种频率的光子C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁道能级D.原子B能够吸收原子 A发出的光子并跃迁道能级4.（07江苏 4）科子与氢原子核（质子）构成的原子称为E4E4科氢原子（hydrogen muonatom）,它在原子核物理的研究中有重要作用。图为科氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于 n=2能级的科氢原子，科氢原子吸收光子后，

20、发出频率为¥、n、下、*、下、和节的光，且频率依次增大，则 E等于（C ）A . h （下一i ）B. h （%+ 普）C. h第D, h 4n854 -3 2 E/eV 0 -101.2 158.1 281.1 632.4 2529.67. （07 全国理综n 18）氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发生三种不同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为加和不，且?1 > 22.,则另一个波长可能是3. （07 广东A卷 2）如图所示为氢原子的四个能级，其中（CD ）A .九十 %B.卜一b C.、1 2D,、1 2'1'2' 1 一，223.关于半衰期

21、，以下说法正确的是（D）B.升高温度可以使半衰期缩短A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。C.氢的半衰期为3.8天，若有4个氢原子核，经过7.6天就只剩下1个椽于平均质址D.氢的半衰期为3.8天，4克氢原子核，经过 7.6天就只剩下1克（AQ46.如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象.下列说法中正确的是A.若D和E能结合成F,结合过程一定要释放能量 B.若D和E能结合成F,结合过程一定要吸收能量 C.若A能分裂成B和C,分裂过程一定要释放能量 D.若A能分裂成B和C,分裂过程一定要吸收能量27.放射性元素的半衰期以下说法中止确的是：（B）A .半衰期是指原子核中核子数

22、减少一半所需的时间B .半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间C .半衰期是指原子核全部衰变所需时间的一半贯穿能力最强D .半衰期是指具有放射性的物体总质量减少一半所需的时间12. （07 重庆理综 18）真空中有一平行板电容器，两极板分别由钳和钾（其极限波长分别为入和 切 制成，板面积为 S,间距为do现用波长为 乂） 入V妃的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量Q 正比于13. (06 全国理综H 14)现有三个核反应24240 11 Na112 mge 9；5U+0nT561 Ba+96Kr +30n 2H+3HT4 He+0n下列说法正确的是A.是裂变，是 P衰变，是聚变B

23、.是聚变，是裂变，是 P衰变C.是P衰变，是裂变，是聚变D.是P衰变，是聚变，是裂变20. （06 北京 13）目前核电站利用的核反应是（A ）A.裂变，核燃料为铀B.聚变，核燃烧为铀C.裂变，核燃烧为笊D.聚变，核燃料为笊21. （05 北京 16）为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将 2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程 E=mc2 ,下列说法中不正确的是A. E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B.根据A E= A mc2可计算核反应的能量C.一个质子和一个中子结合成一个笊核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能2

24、4. （05 江苏理综 23）下列四个方程中，表示重核裂变的是（C ）A 2：NaT 碧 Mg+_0eb；4 N+： Her 1；O+； H11121728123519214112341C. 95 U +0 n T 36 Kr+56 Ba + 3° nD.1 H+ Ht 2 He+° n15. （06 四川 16）某核反应方程为2 H+3HH2 He+X.已知12 H的质量为2.0136u.3H的质量为3.018u,2 He的质量为4.0026u,X的质量为1.0087u.则下列说法中正确的是(B )A.X是质子，该反应释放能量B.X是中子，该反应释放能量（05 天津 20

25、）C.X是质子，该反应吸收能量D. X是中子，该反应吸收能量现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n,其中n>1。已知普朗克常量h、电子质量 m和电子电荷量e,电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（D ）2 2 n h2med21A. TB"C.打medn2e32men233.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。如有些含有铀、社的花岗岩会释放出放射性气体氢，氢会发生放射性衰变，放出3、P、尸射线。 则下列说法正确的是(CDEA.不射线一般伴随着口或P

26、射线产生，其中¥射线的穿透能力最强，电离能力也最强B.氢的半衰期为3.8天，若取4个氢原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了 238 2344 C.由核反应方程92 U T 90 Th 2 He可知核反应前后质量守恒、核电荷数守恒D. P衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的E.y射线一般伴随着 a或P射线产生，在这三种射线中，尸射线的穿透能力最强，电离能 力最弱F.发生1a衰变时，生成核与原来的核相比，中子数减少了 4个35.北京奥运会场馆周围80%90%的路灯利用太阳能发电技术，90%的洗浴热水采用全玻 真空太阳能集热技术。太阳能的产生是由于太阳内部所发生的

27、一系列核反应形成的。其主要的核反应过程可表示为（A）144171.B. 7 N He > 8。1H2382344 D. 92U90Th 2 HeA. 41Ht ；He 以eC 2351136丫八.901 -C.92u 0 n54Xe 38 sr100 n.一1(1)历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为 0.5MeV的质子1 H轰击静止4.13的X,生成两个功能均为 8.9MeV的2 He. (1MeV=1.6 x J)上述核反应方程为kg。质量亏损为解析：17(1) 1H3X ，4_41 _ _ 7_44E292He+zHe 或 1H +3U t zHe + zHe, A

28、m = -E2 = 3.1父10 9 Kg。C考点：原子核(09年海南物理)19 .模块3-5试题(ii)(7分)钵的放射性同位素949 Pu静止时衰变为铀核激发态925u*和口粒子，而铀一. 密A d 、 一一 、. :9QQ核激发态92 U*立即盘变为铀核92 U ,并放出能量为0.097MeV的y光子。已知：94 Pu、235 _92 U 和 0(粒子的质量分别为 mpu = 239.0521u、mu = 235.0439u 和 ma = 4.0026u1u =931.5MeV/c 2(1)写出衰变方程;(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，球口粒子的动能。解析：(n ) (1)衰变方程为23923594 PU >92235*23592 U 92或合起来有239 23594 PU 一； 92十d+ Y(2)上述衰变过程的质量亏损为m = mPu -mu -m-.放出的能量为235 一一这能来那个是轴核92 U的动能EU、a粒子的动能Ea和y光子的能量Ey之和*E=EuE-. Ey由式得2EuE.-mu -m.）c - Ey设衰变