物理：2010届高考复习五三精品题库：第十六章 原子、原子核

第十六章第十六章 原子、原子核原子、原子核 第一部分第一部分 五年高考题荟萃五年高考题荟萃 20092009 年高考新题年高考新题 一、选择题一、选择题 1.1.（0909全国卷全国卷1616） 氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为 1 =0.6328m， 2 =3.39m，已知波长为 1 的激光是氖原子在能级间隔为 1 E=1.96eV 的两个 能级之间跃迁产生的。用 2 E表示产生波长为 2 的激光所对应的跃迁的能级间隔，则 2 E的近似值为（ D ） A10.50eV B0.98eV C0.53eV D0.36eV 解析解析：本题考查波尔的原子跃迁理论.根据 c hE,可知当 ,6328 . 0 ,196mevE当m39 . 3 时,连立可知evE36 . 0 2 。 2.2.（0909全国卷全国卷1818）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 B. 从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光均为可见光 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见光 解析解析：本题考查玻尔的原理理论. 从高能级向 n=1 的能级跃迁 的过程中辐射出的最小光子能量为 9.20ev,不在 1.62eV 到 3.11eV 之间,A 正确.已知可见光子能 量在 1.62eV 到 3.11eV 之间从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光的能量3.40ev，B 错. 从高 能级向 n=3 能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于 3.11ev 的光的频率才比可见光高,C 错. 从 n=3 到 n=2 的过程中释放的光的能量等于 1.89ev 介于 1.62 到 3.11 之间,所以是可见光 D 对。 3.3.（0909北京北京1414）下列现象中，与原子核内部变化有关的是 （ B ） 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 - 2 - 解析解析： 粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故 A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出 粒子或电子，从而发生 衰 变或 衰变，故 B 项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉 及到原子核的变化，故 C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化， 故 D 项错误。 4.4.（0909上海物理上海物理11）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射线，射线，射线B射线，射线，射线， C射线，射线，射线D射线，射线，射线 解析解析：由于三种射线的能量不同，所以贯穿能力最强的是射线，射线次之，射线最弱， 故正确答案选 B。 5.5.（0909广东物理广东物理22）科学家发现在月球上含有丰富的 3 2He（氦 3） 。它是一种高效、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 3314 2212 2HeHeHHe。关于 3 2He聚变下列表述正确的是 A聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核 C聚变反应没有质量亏损 D.目前核电站都采用 3 2He聚变反应发电 解析解析：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。 6.6.（0909安徽安徽1414）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 2411 1210 6 Hk243.15Hed HnMeV，由平衡条件可知 （ B ） A. k=1, d=4 B. k=2, d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3 解析解析：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有10dk4，62dk，解得 k=2，d=2。正 确选项为 B。 7.7.（0909天津天津66）下列说法正确的是 （ BD ） - 3 - A. 151124 7162 NHCHe是衰变方程 B. 123 112 HHHe 是核聚变反应方程 C. 2382344 92902 UThHe是核裂变反应方程 D. 427301 213150 HeAlPn是原子核的人工转变方程 解析解析：A 选项中N 15 7 在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，A 错；C 选项是衰 变，不是裂变，C 错。 8.8.（0909重庆重庆1616）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程 为 1 1H +12 6C 13 7N + 1 Q， 1 1H +15 7N 12 6 C+X+ 2 Q。方程式中Q1、 2 Q表示释放的能量，相 关的原子核质量见下表： （ B ） A X 是 3 2He，21 QQ B. X 是 4 2He，21 QQ C X 是 3 2He，21 QQ D. X 是 4 2He，21 QQ 9.9.（0909四川四川1818）氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从 n4 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射出可见光 a，从 n3 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射出可见光 b，则 （ C ） A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出射线 B.氢原子从 n4 的能级向 n3 的能级跃迁时会辐射出紫外线 C.在水中传播时，a 光较 b 光的速度小 D.氢原子在 n2 的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 10.10.（0909浙江浙江1515）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 解析解析：核力是强力，它能将核子束缚在原子核内。万有引力最弱，研究核子间相互作用时万 - 4 - 有引力可以忽略。 11.11.（0909浙江自选模块浙江自选模块1313） “物理 1-2”模块（2）科学家经过实验，发现在粒子（氦 核） ，p（质子）及 n（中子）这 3 种粒子中，中子的穿透能力最强，质子次之，粒子最弱。 某同学对影响粒子穿透能力的因素提出了如下假设，合理的假设是 （ ABC ） A.穿透能力一定与粒子是否带电有关 B.穿透能力可能与粒子质量大小有关 C.穿透能力一定与粒子所带电荷量有关 D.穿透能力一定与质量大小无关，与粒子是否带电和所带电荷量有关 12.12.（0909浙江自选模块浙江自选模块1313） （3）水（包括海水）是未来的“煤炭” ，能从根本上解决人类 能源问题。这是指 （填“氢能” 、 “核能” 、 “氢能和核能” ）和利用。请说明理由。 答案一：核能 因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能。 答案：核能和氢能 因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能。氢能有便于储存与 运输的优点，也可以为解决能源问题做出贡献。 13.13.（0909江苏卷物理江苏卷物理12.C12.C）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子 的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953 年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探 测器组成的实验系统，利用中微子与水中 1 1H 的核反应，间接地证实了中微子的存在。 （1）中微子与水中的 1 1H 发生核反应，产生中子（ 1 0n）和正电子（ 0 1e ） ，即中微子+ 1 1H 1 0n+ 0 1e ，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 。 （填写选项前的字母） （A）0 和 0 （B）0 和 1 （C）1 和 0 （D）1 和 1 （2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转 变为两个光子（） ，即 0 1e + 0 1e 2。已知正电子和电子的质量都为 9.110-31，反应 中产生的每个光子的能量约为 J。正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 。 （3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。 答案：C.（1）A； (2) 14 102 . 8 ，遵循动量守恒。 - 5 - 解析解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数 和电荷数分都是 0，A 项正确。 （2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由 2 mcE，故一个光子的能量为 2 E ，带入数据得 2 E = 14 102 . 8 J。 正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生 一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。 14.14.（0909山东物理山东物理3838） (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 1H 轰击静止的 X，生成两个动能均为 8.9MeV 的 4 2 He.（1MeV=1.6-13J） 上述核反应方程为_。 质量亏损为_kg。 解析解析：（1） 1744 1322 HXHeHe或 1744 1322 HLiHeHe， 29 2 3.1 10 E mKg C 。 考点：原子核 15.15.（0909海南物理海南物理1919） (II)钚的放射性同位素 239 94 Pu静止时衰变为铀核激发态 235 92 U 和 粒子，而铀核激发态 235 92 U 立即衰变为铀核235 92 U，并放出能量为0.097MeV的光子。已 知： 239 94 Pu、 235 92 U和粒子的质量分别为239.0521u Pu m、235.0439u u m 和 4.0026um 2 1931.5MeV/cu （1）写出衰变方程； （2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，球粒子的动能。 解析解析：（） （1）衰变方程为 239235* 9492 PuU 235*235 9292 UU 或合起来有 239235 9492 PuU （2）上述衰变过程的质量亏损为 PuU mmmm 放出的能量为 - 6 - 2 Ecm 这能来那个是轴核 235 92 U的动能 U E、粒子的动能 a E和y光子的能量 y E之和 Uy EEEE 由式得 2 () UPuUy EEmmmcE 设衰变后的轴核和粒子的速度分别为 U v 和v，则由动量守恒有 UU m vm v 又由动能的定义知 22 11 , 22 UUUa Em vEm v 由式得 Ua ay Em Em 由式得 2 () U aPuU U m EmmmcE mm 代入题给数据得 5.034MeVE 2008200820052005 年高考题年高考题 题组一题组一 一、一、选择题选择题 1.（2008上海物理3A）1991 年卢瑟福依据 粒子散射实验中 粒子发生了 （选填“大”或“小” ）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型.若用动能为 1 MeV - 7 - 的 粒子轰击金箔，则其速度约为 m/s.（质子和中子的质量均为 1.671027 kg，1 MeV=1106 eV） 答案：答案：3A大，大，6.9106 2.（2008北京理综14）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个 r 光子。 已知质子、中子、氘核的质量分别为 m1、m2、m3,普朗克常量为 h,真空中的光速为 c。下 列说法正确的是 （ B ） A.核反应方程是HnH 3 1 1 0 1 1 B.聚变反应中的质量亏损m= m 1+m2-m3 C.辐射出的 r 光子的能量 E=(m3-m1-m2)c D.r 光子的波长 3.（2008全国 I 理综18)三个原子核 X、Y、Z，X 核放出一个正电子后变为 Y 核，Y 核与 质子发生核反应后 生成 Z 核并放出一个氦核（42He）,则下面说法正确的是 （ CD ） A.X 核比 Z 核多一个质子 B.X 核比 Z 核少一个中子 C.X 核的质量数比 Z 核质量数大 3 D.X 核与 Z 核的总电荷是 Y 核电荷的 2 倍 4.4.（20082008全国全国理综理综2020）中子和质子结合成氘核时，质量亏损为，相应的能量m =2.2MeV 是氘核的结合能。下列说法正确的是 2 mcE ( AD ) A.用能量小于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子 B.用能量等于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘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 的光子照射静止氘核时，氘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 的光子照射静止氘核时，氘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 2 123 () h mmmc - 8 - 5.5.（20082008四川理综四川理综1515）下列说法正确的是 （ A ） A. 射线在电场和磁场中都不会发生偏转 B. 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 6.6.（20082008上海物理上海物理66）在下列 4 个核反应方程中，x 表示质子的是 A. B. 3030 1514 PSi+xxTh 234 90 238 92U C. D. 27127 13012 Al+ nMg+x 27430 13215 Al+ HeP+x 7.7.（20082008广东物理广东物理6)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 8.8.（20082008广东物理广东物理2)2)铝箔被 粒子轰击后发生了以下核反应：.下nXHeAl 1 0 4 2 27 13 列 判断正确的是 （ BD ） A是质子 B是中子n 1 0 n 1 0 CX 是的同位素 DX 是的同位素Si 28 14 P 31 15 9.9.（20082008天津理综天津理综1515）一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为Rn 222 86 Po 218 84 3.8 天。1 g 氡经过 7.6 天衰变掉氡的质量，以及衰变成的过程放出的粒子是 Rn 222 86 Po 218 84 （ B ） A.0.25g， 粒子 B.0.75g， 粒子 C.0.25g， 粒子 D.0.75g， 粒子 10.10.（20082008重庆理综重庆理综1414）放射性同位素针 232 经衰变会生成氧，其衰变方程为Th 232 90 - 9 - Rn+x+y， 220 80 其中 （ D ） A.x=1,y=3 B.x=2,y=3 C.x=3,y1 D.x=3,y=2 解析：本题考查放射性元素衰变的有关知识，本题为较容易的题目。由衰变方程： ,由质量数守恒和电荷数守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y 可eyHeRnTh 0 1 - 4 2 220 86 232 90 x 解得：x=3、 y=2。 11.11.（20082008重庆理综重庆理综1717）下列与能量有关的说法正确的是 （ B ） A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大 B.从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大 C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同 D.在静电场中，电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高 二、二、非选择题非选择题 15.15.（20082008宁夏理综宁夏理综11）天然放射性元素Pu 经过 次衰变和 次 239 94 衰变，最后变成铅的同位素 。 （填入铅的三种同位素Pb、Pb、Pb 中 206 82 207 82 208 82 的一种） 答案：答案：8 8 4 4 207 22Pb 16.16.（20082008山东理综山东理综1)1)在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到 n=2 能级发出的谱线属 于巴耳末线系。若一群氢原于自发跃迁时发出的谱线中只有 2 条属于巴耳末线系，则这群 氢原子自发跃迁时最多可发出_条不同频率的谱线。 答案：答案：6 6 17.17.（20082008江苏物理江苏物理CC） ( (选修模块选修模块3 35)5) (1)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 - 10 - (2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m、m， 电量分别为q、 qA、B 两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和组成的系 统动量守恒应满足的关系式为 (3)约里奥居里夫妇因发现人工放射性而获得 了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素 衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子P 30 15 iS 30 14 是 是的同位素，被广泛P 32 15 P 30 15 应 用于生物示踪技术1mg随时间衰变的关P 32 15 系如图所示，请估算4 mg 的经多少天的衰变后还剩0.25 mg?P 32 15 . 答案：答案：（1）AB （2）E(q1+q2)=(m1+m2)g （3）正电子；t=56 天（5458 天都算对） 18.18.（20082008上海物理上海物理3A3A）1911 年卢瑟福依据粒子散射实验中粒子发生了 _（选填“大”或“小” ）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动 能为 1 MeV 的粒子轰击金箔，其速度约为_m/s。 （质子和中子的质量均为 1.671027 kg，1 MeV1 - 11 - 答案 大，6.9106 解析：卢瑟福在 粒子散射实验中发现了大多数 粒子没有大的偏转，少数发生了较大 的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型； 1MeV=11061.610-19= mv2，解得 v=6.9106m/s 。 1 2 19.19.（20082008上海物理上海物理2B2B）放射性元素的原子核在衰变或衰变生成新原子核时，往往会 同时伴随着_辐射。已知 A、B 两种放射性元素的半衰期分别为 T1和 T2，tT1T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比 mA:mB_。 答案 2T2 2T1 解析：放射性元素的原子核在 衰变或 衰变生成新原子核时，往往以 光子的形式释 放能量，即伴随 辐 射；根据半衰期的定义，经过 tT1T2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则 = mA 2T2 ，故 mA：mB mB 2T1 2T2 : 2T1 20.20.（20082008上海物理上海物理66）在下列 4 个核反应方程中，x 表示质子的是 （ C ） （A）（B） 3030 1514 PSi+x 238234 9292 UTh+x （C） （D） 27127 13012 Al+ nMg+x 27430 13215 Al+ HeP+x 解析：由核反应方程的质量数和电荷数守恒，可得各个选项中的 x 分别为正电子、 粒 子、质子、中子。 21.21.（20082008江苏物理江苏物理22）惯性系 S 中有一边长为 l 的正方形（如图 A 所示） ，从相对 S 系沿 x 方向以接近光速匀速飞行器上测得该正方形的图象是 22.22.（20082008宁夏理综宁夏理综 3333）(1)天然放射性元素Pu 经过 次衰变和 次 239 94 - 12 - 衰变，最后变成铅的同位素 。 （填入铅的三种同位素Pb、Pb、Pb 中 206 82 207 82 208 82 的一种） 答案 （1）8 4 207 22Pb 23.23.（20082008海南物理海南物理 5 5）质子和中于是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的两个强作用 电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由” ） ； 在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭” ） 作为一个简单的 模型，设这样的两夸克之间的相互作用力 F 与它们之间的距离 r 的关系为： 1 012 2 0, 0 , 0, rr FFrrr rr 式中 F0为大于零的常量，负号表示引力用 U 表示夸克间的势能，令 U0F0(r2r1)，取 无穷远为势能零点下列 Ur 图示中正确的是 （ B ） D U O U0 r r1 r2 A U O U0 r r1 r2 B U O U0 r r1 r2 C U O U0 rr1r2 24.24.（20082008海南物理海南物理88）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的 k 倍则粒子运动时的 质量等于其静止质量的 倍，粒子运动速度是光速的 倍。 答案 k； 2 1k k 25.25.（20082008海南物理海南物理1919）某考古队发现一古生物骸骨考古专家根据骸骨中的含量 12 6C 推断出了该生物死亡的年代已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的 1/4， 14 6C 14 6C 的半衰期为 5730 年该生物死亡时距今约 年 14 6C 答案 1.1104 （11460 或 1.01041.2104均可） 解析：该核剩下 1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约 25730 年 =11460 年。 - 13 - 题组二题组二 一、一、选择题选择题 1.1.（0707江苏江苏88）2006 年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇 宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为 是宇宙学研究进入精密科学时代的起点，下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正 确的是 （ ACD ） A微波是指波长在 10-3m 到 10 m 之间的电磁波 B微波和声波一样都只能在介质中传播 C黑体的热辐射实际上是电磁辐射 D普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 2.2.（0707北京理综北京理综1414）下列说法正确的是 （ 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，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 3.3.（0707广东广东 A A 卷卷22）如图所示为氢原子的四个能级，其中 E1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 E4 D原子 B 能够吸收原子 A 发出的光子并跃迁道能级 E4 4.(074.(07 江苏江苏4)4) 子与氢原子核（质子）构成的原子称为 氢原子（hydrogen muon atom） ，它在原子核物理的 研究中有重要作用。图为 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 n2 能 级的 氢原子， 氢原子吸收光子后，发出频率为 1、2、3、4、5、和 6的光，且频率依次增大，则 E 等于 （ C ） Ah（31 ） Bh（56） Ch3 Dh4 2529.6 632.4 281.1 158.1 101.2 0 1 2 3 4 5 n E/eV - 14 - 5.5.（0707江苏江苏22）2006 年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙 48）轰Ca 48 20 击（锎 249）发生核反应，成功合成了第 118 号元素，这是迄今为止门捷列夫元素Cf 249 98 周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出 3 个相同的粒子 x，再 连续经过 3 次 衰变后，变成质量为 282 的第 112 号元素的原子核，则上述过程中的粒 子 x 是 （ A ） A中子 B质子 C电子 D 粒子 6.6.（0707全国理综全国理综1919）用大量具有一定能量的电子轰击大 量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子 的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了 5 条。 用n 表示两次观测中最高激发态的量子数 n 之差，E 表示调 高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断，n 和 E 的 可能值为 （ A D ） An1，13.22 eVE13.32 eV Bn2，13.22 eVE13.32 eV Cn1，12.75 eVE13.06 eV Dn2，12.72 eVE13.06 eV 7.7.（0707全国理综全国理综1818）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 1和 2，且 12，则另一个波长可能是 （ CD ） A12 B12 C D 12 12 12 12 8.8.（0707上海理综上海理综1111）放射性同位素可用来推算文物的“年龄” 。的含量每减少一 14C14C 半要经过约 5730 年。某考古小组挖掘到一块动物骨骼，经测定还剩余 1/8，推测该动 14C 物生存年代距今约为 （ A ） A57303 年 B57304 年 C57306 年 D57308 年 9.9.（0707上海上海66）衰变为要经过 m 次衰变和 n 次衰变，则 m，n 分别为 238 92U 222 86Rn （ B ） 0.54 13.6 0 3.40 1.50 0.85 0.38 0.28 1 2 3 4 5 6 7 nE/e V - 15 - A2，4B4，2 C4，6 D16，6 10.10.（0707四川理综四川理综1616）关于天然放射现象，下列说法正确的是 （ D ） A放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期 B放射性物质放出的射线中， 粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强 C当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生衰变 D放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出 射线 11.11.（0707重庆理综重庆理综1313）可见光光子的能量在 1.61 eV3.10 eV 范围内.若氢原子从高能级跃迁到量子数为 n 的低能级的谱 线中有可见光，根据氢原子能级图可判断 n 为 （ B ） A1 B2 C3 D4 12.12.（0707重庆理综重庆理综1818）真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分 别为 1和 2）制成，板面积为 S，间距为 d。现用波长为 (12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 （ D ） A B C D 1 1 S d 2 12 S d 1 1 d S 2 2 d S 13.13.（0606全国理综全国理综1414）现有三个核反应 emgNa 0 1 24 12 24 11 n3rKBanU 1 0 92 36 141 56 1 0 235 92 nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 下列说法正确的是 （ C ） A是裂变，是衰变，是聚变 B是聚变，是裂变，是衰变 13.60 1.51 0.85 3.4 0 0 1 2 3 4 nE/e V - 16 - C是衰变，是裂变，是聚变 D是衰变，是聚变，是裂变 14.14.（0606天津天津1818）一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方U 235 92 程为 ，则下列叙述正确的是 （ A ） n2SrXnU 1 0 94 38 1 0 235 92 A. X 原子核中含有 86 个中子 B. X 原子核中含有 141 个核子 C. 因为裂变时释放能量，根据，所以裂变后的总质量数增加 2 mcE D. 因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少 15.15.（0606四川四川1616）某核反应方程为 H+ H He+X.已知 H 的质量为 2.0136u. H 的质量 2 1 3 1 4 2 2 1 3 1 为 3.018u, 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 ） 4 2 A.X 是质子，该反应释放能量 B.X 是中子，该反应释放能量 C.X 是质子，该反应吸收能量 D. X 是中子，该反应吸收能量 16.16.（0606重庆理综重庆理综1717）14C 是一种半衰期为 5730 年的放射性同位素。若考古工作者探测到 某古木中 14C 的含量为原来的 ，则该古树死亡时间距今大约 （ B ） 4 1 A.22920 年 B.11460 年 C.5730 年 D.2865 年 17.17.（0606江苏江苏11）从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量 （ C ） A氧气的密度和阿伏加德罗常数 B氧气分子的体积和阿伏加德罗常数 C氧气分子的质量和阿伏加德罗常数 D氧气分子的体积和氧气分子的质量 18.18.（0606江苏江苏22）质子（p）和 粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动， 轨道半径分别为 RP 和，周期分别为 和，则下列选项正确的是 （ A ） R p T T A 2:1: p RR2:1: p TT - 17 - B 1:1: p RR1:1: p TT C 1:1: p RR2:1: p TT D 2:1: p RR1:1: p TT 19.19.（0606江苏江苏44）氢原子的能级如图所示，已知可见的光的光 子能量范围约为 1.62eV3.11eV.下列说法错误的是 （ D ） A处于 n = 3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并 发 生电离 B大量氢原子从高能级向 n = 3 能级跃迁时，发出的光具有显 著的热效应 C大量处于 n = 4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 6 种不同频率的光 D大量处于 n = 4 是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 3 种不同频率的可见光 20.20.（0606北京北京1313）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，核燃烧为氘 D.聚变，核燃料为氘 21.21.（0505北京北京1616）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 （ D ） A. E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比 B.根据 Emc2可计算核反应的能量 C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，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 22.22.（0505广东广东2121）下列说法不正确的是 （ D ） 是聚变 是裂变nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 n2SrXenU 1 0 94 38 140 54 1 0 235 92 是 衰变 是裂变HeRnRa 4 2 222 86 226 88 eMgNa 0 1 24 12 24 11 23.23.（0505江苏江苏11）下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是 - 18 - （ AC ） A B XCHeBe 12 6 4 2 9 4 XOHeN 17 8 4 2 14 7 C D XH2PtnHg 1 1 202 78 1 0 204 80 XNpU 239 93 239 92 24.24.（0505江苏理综江苏理综2323）下列四个方程中，表示重核裂变的是 （ C ） A BeMgNa 0 112 24 24 11 HOHeN 1 1 17 8 4 2 14 7 C D n3BaKrnU 1 0 141 56 92 36 1 0 235 95 nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 25.25.（0505辽宁辽宁3131）如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有 匀强磁场，磁场方向度垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有 、 三种。下列判断正确的是 （ B ） A甲是 射线，乙是 射线，丙是 射线 B甲是 射线，乙是 射线，丙是 射线 C甲是 射线，乙是 射线，丙是 射线 D甲是 射线，乙是 射线，丙是 射线 26.26.（0505上海上海66）2005年被联合国定为“世界物理年” ，以表彰爱因斯坦对科学的贡 献爱因斯坦对物理学的贡献有 （ AC ） （A）创立“相对论” （B）发现“X射线” （C）提出“光子说” （D）建立“原子核式模型” 27.27.（0505上海上海77）卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为 ，下列说法中正确的是 （ AC ） 414171 2781 HeNOH (A)通过此实验发现了质子 (B)实验中利用了放射源放出的射线 (C)实验中利用了放射源放出的射线 (D)原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守 恒 28.28.（0505天津天津1717）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为 2.510-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0108m/s，元电荷为1.610-19C，普 朗克常量为6.6310-34Js，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别 是 （ B ） 5.31014HZ，2.2J 5.31014HZ，4.410-19J - 19 - 3.31033HZ，2.2J 3.31033HZ，4.410-19J 29.29.（0505天津天津2020）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 n1。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 22 med hn 3 1 32 22 en hmd 2 22 2men hd 2 22 2med hn 30.30.（0505全国全国1515）已知 +介子、介子都是由一个夸克（夸克 u 或夸克 d）和一个 反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电量如下表所示，表中 e 为元电荷。ud + ud ud 带电量+ee + e 3 2 e 3 1 e 3 2 e 3 1 下列说法正确的是（ AD ） A+由 u 和组成 B+由 d 和组成 C由 u 和组成 D由 d 和组dudu 成 31.31.（0505全国全国1717）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 ） A二种 B三种 C四种 D五种 32.32.（0505北京北京1818）正弦交变电源与电阻 R、交流电压表按照如下左图所示的方式连接， R=10，交流电压表的示数是 10V。右图是交变电源输出电压 U 随时间 t 变化的图象，则（ A ） n En/eV 0 -0.85 -1.51 -3.4 -13.6 4 3 2 1 - 20 - A通过 R 的电流 IR随时间 t 变化的规律是)(100cos2AtIR B通过 R 的电流 IR随时间 t 变化的规律是)(50cos2AtIR CR 两端的电压 UR随时间 t 变化的规律是)(100cos25VtUR DR 两端的电压 UR随时间 t 变化的规律是)(50cos25VtUR 二、二、非选择题非选择题 36.36.（0707海南海南1919）模块 35 试题 氢原子第 n 能级的能量为，其中 E1是基态能量。而 n1，2，。若一氢原 1 n 2 E E n 子发射能量为 1 3 16 E 的光子后处于比基态能量高出的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？ 1 3 4 E 一速度为 v 的高速 粒子（）与同方向运动的氖核（）发生弹性正碰，碰 4 2He 20 10Ne 后 粒子恰好静止。 求碰撞前后氖核的速度（不计相对论修正） 答案 设氢原子发射光子前后分别位于第 l 与第 m 能级，依题意有： 11 1 22 3 16 EE E lm 1 11 2 3 4 E EE m 解得：m2 l4 设碰撞前后氖核速度分别为 v0、vNe，由动量守恒与机械能守恒定律得： Ne0NeNe m vm vm v 222 Ne0NeNe 111 222 m vm vm v 且： Ne 1 5 m m 解得： Ne 0 Ne 2 25 mm vvv m - 21 - Ne Ne Ne 3 5 mm vvv m 37.37.（0707山东理综山东理综3838） （物理 35）人类认识原子结构和开 发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问 题。 卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的 研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主 要成绩。 _ _ 在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，右图 为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名 称和一种用途。_。 在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水 中可与核碰撞减速，