【物理】2011版《3年高考2年模拟》：第16章 原子、原子核.pdf

你的首选资源互助社区 第第十十六六章章 原原子子 原原子子核核 第第一一部部分分 三三年年高高考考题题荟荟萃萃 2010 年年高高考考新新题题 1 20102010 重重庆庆 1 1 氢原子分能级示意图如题 19 所示 不同色光的光子能量如下表所示 色光赤橙黄绿蓝 靛紫 光子能量范围 eV 1 61 2 002 00 2 072 07 2 142 14 2 532 53 2 762 76 3 10 处于某激发态的氢原子 发射的光的谱线在可见光范围内仅有 2 条 其颜色分别 为 1 红 蓝靛 2 黄 绿 3 红 紫 4 蓝靛 紫 答案 A 解析 如果激发态的氢原子处于第二能级 能够发出 10 2 eV 的光子 不属于可见光 如果激发态的氢 原子处于第三能级 能够发出 12 09 eV 10 2 eV 1 89 eV 的三种光子 只有 1 89 eV 属于可见光 如果 激发态的氢原子处于第四能级 能够发出 12 75 eV 12 09 eV 10 2 eV 2 55 eV 1 89 eV 0 66 eV 的 六种光子 1 89 eV 和 2 55 eV 属于可见光 1 89 eV 的光子为红光 2 55 eV 的光子为蓝 靛 A 正确 2 2 20102010 全全国国卷卷 1414 原子核 238 92U经放射性衰变 变为原子核 234 90Th 继而经放射性衰变 变为原子核 234 91Pa 再经放射性衰变 变为原子核 234 92U 放射性衰变 和 依次为 A 衰变 衰变和 衰变B 衰变 衰变和 衰变 C 衰变 衰变和 衰变D 衰变 衰变和 衰变 答案 A 解析 ThU 234 90 238 92 质量数少 4 电荷数少 2 说明 为 衰变 PaTh 234 91 234 90 质子数加 1 说明 为 衰变 中子转化成质子 UPa 234 92 234 91 质子数加 1 说明 为 衰变 中子转化成质子 命题意图与考点定位 主要考查根据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 你的首选资源互助社区 3 20103 2010 天天津津 2 2 下列关于原子和原子核的说法正确的是 A 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 答答案案 B B 4 20104 2010 天天津津 8 8 用同一光管研究 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 通过同一玻璃三棱镜时 a 光的偏折程度大 答答案案 BC 5 5 20102010 全全国国卷卷 1414 原子核 A ZX 与氘核 2 1H 反应生成一个 粒子和一个质子 由此可知 A A 2 Z 1B A 2 Z 2C A 3 Z 3D A 3 Z 2 答案 D 解 析 HHeHX A Z 1 1 4 2 2 1 应 用 质 量 数 与 电 荷 数 的 守 恒121 142 ZA 解 得 2 3 ZA 答案 D 命题意图与考点定位 主要考查根据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 6 6 20102010 北北京京 1515 太阳因核聚变释放出巨大的能量 同时其质量不断减少 太阳每秒钟辐射出的能量约 为 4 1026J 根据爱因斯坦质能方程 太阳每秒钟减少的质量最接近 A 1036kgB 1018kgC 1013kgD 109kg 答案 D 解析 根据爱因斯坦的质能方程 9 16 26 2 104 4 109 104 c E mkg D 正确 7 7 20102010 上上海海物物理理 1 1 卢瑟福提出了原子的核式结构模型 这一模型建立的基础是 A 粒子的散射实验 B 对阴极射线的研究 C 天然放射性现象的发现 D 质子的发现 你的首选资源互助社区 答答案案 A 解解析析 卢瑟福根据 粒子的散射实验结果 提出了院子的核式结构模型 原子核聚集了院子的全部正电荷 和几乎全部质量 电子在核外绕核运转 本题考查原子的核式结构的建立 8 20108 2010 上上海海物物理理 4 4 现已建成的核电站的能量来自于 A 天然放射性元素衰变放出的能量 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 解析 C 本题考查原子核反应 难度 易 9 20109 2010 上上海海物物理理 4 4 某放射性元素经过 11 4 天有78的原子核发生了衰变 该元素的半衰期为 A 11 4 天 B 7 6 天 C 5 7 天 D 3 8 天 答答案案 D 解解析析 根据 11 28 t 3 t 因为 t 11 4day 所以 11 4 3 3 8day 选 D 本题考查原子核半衰期的计算 难度 中等 1010 20102010 福福建建 2929 1 1 14C 测年法是利用 14C 衰变规律对古生物进行年代测定的方法 若以横坐标 t 表示时间 纵坐标 m 表示任意时刻14C的质量 0 m为 t 0 时 0 m的质量 下面四幅图中能正确反映14C衰 变规律的是 填选项前的字母 答答案案 C C 1111 20102010 江江苏苏物物理理 12 C 12 C 1 研究光电效应电路如图所示 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 ak U的关系图象中 正确的是 你的首选资源互助社区 2 钠金属中的电子吸收光子的能量 从金属表面逸出 这就是光电子 光电子从金属表面逸出的过程 中 其动量的大小 选填 增大 减小 或 不变 原因是 3 已知氢原子处在第一 第二激发态的能级分别为 3 4eV 和 1 51eV 金属钠的截止频率为 14 5 53 10 Hz 普朗克常量 h 34 6 63 10 J s 请通过计算判断 氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过 程中发出的光照射金属钠板 能否发生光电效应 答答案案 12 12 20102010 新新课课标标 3434 1 1 用频率为 0 v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 123 vvv 的三条谱线 且 321 vvv 则 填入正确选项前的字母 A 01 vv B 321 vvv C 0123 vvvv D 123 111 vvv 答案 B 解析 大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱 这说明是从 n 3 能级向低能级跃迁 根据能量守恒有 123 hhh 解得 321 vvv 选项 B 正确 1313 20102010 海海南南物物理理 1919 1 能量为 i E 的光子照射基态氢原子 刚好可使该原子中的电子成为自由电子 这 你的首选资源互助社区 一能 i E 称为氢的电离能 现用一频率为 的光子从基态氢原子中击出了一电子 该电子在远离核以后速 度的大小为 用光子频率 电子质量m 氢原子的电离能 i E 和普朗克常量h表示 答案 2 i hE m 解析 由能量守恒得 2 1 2 i mhE v 解得电子速度为 2 i hE m v 2 在核反应堆中 常用减速剂使快中子减速 假设减速剂的原子核质量是中子的k倍 中子与原子核的 每次碰撞都可看成是弹性正碰 设每次碰撞前原子核可认为是静止的 求N次碰撞后中子速率与原速率之 比 答案 1 1 N k k 解析 设中子和作减速剂的物质的原子核 A 的质量分别为 n m 和 A m 碰撞后速度分别为 n v 和 A v 碰撞 前后的总动量和总能量守恒 有 nnnnAA mmm vvv 222 nnnn 111 222 AA mmm vvv 式中 n v 为碰撞前中子速度 由题设 nA mkm 由 式得 经 1 次碰撞后中子速率与原速率之比为 n n 1 1 k k v v 经 N 次碰撞后 中子速率与原速率之比为 1 1 N k k 你的首选资源互助社区 2009 年年高高考考题题 一一 选选择择题题 1 1 0909 全全国国卷卷 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 6328 m 2 3 39 m 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 A 10 50eVB 0 98eVC 0 53eVD 0 36eV 解解析析 本题考查波尔的原子跃迁理论 根据 c hE 可知当 6328 0 196mevE 当 m 39 3 时 连立可知evE36 0 2 2 2 0909 全全国国卷卷 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 解解析析 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 北北京京 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 解解析析 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 你的首选资源互助社区 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 上上海海物物理理 1 1 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 解解析析 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 广广东东物物理理 2 2 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 解解析析 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 安安徽徽 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 4B k 2 d 2C k 1 d 6D k 2 d 3 解解析析 由质量数守恒和电荷数守恒 分别有10 dk4 62 dk 解得 k 2 d 2 正确选项为 B 7 7 0909 天天津津 6 6 下列说法正确的是 BD 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 解解析析 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 重重庆庆 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 你的首选资源互助社区 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 四四川川 1818 氢原子能级的示意图如图所示 大量氢原子从 n 4 的能级向 n 2 的能级跃迁时辐射出可见光 a 从 n 3 的能级向 n 2 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 n 4 的能级向 n 3 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 n 2 的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 10 10 0909 浙浙江江 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 解解析析 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有引力可以忽 略 11 11 0909 浙浙江江自自选选模模块块 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 浙浙江江自自选选模模块块 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 你的首选资源互助社区 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 江江苏苏卷卷物物理理 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 1 10 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 解解析析 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 山山东东物物理理 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 你的首选资源互助社区 解解析析 1 1744 1322 HXHeHe 或 1744 1322 HLiHeHe 29 2 3 1 10 E mKg C 考点 原子核 15 15 0909 海海南南物物理理 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 解解析析 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 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 你的首选资源互助社区 Ua ay Em Em 由 式得 2 U aPuU U m EmmmcE mm 代入题给数据得 5 034MeVE 2008 高高考考题题 一一 选选择择题题 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 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 67 1027kg 1 MeV 1 106eV 答答案案 3A 大大 6 9 106 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 m1 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 2 123 h mmmc 你的首选资源互助社区 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 全全国国 理综 理综 2020 中子和质子结合成氘核时 质量亏损为m 相应的能量 2 mcE 2 2MeV 是氘核的结合能 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 5 5 20082008 四四川川理理综综 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 上上海海物物理理 6 6 在下列 4 个核反应方程中 x 表示质子的是 A 3030 1514 PSi x B x Th 234 90 238 92U C 27127 13012 Al nMg x D 27430 13215 Al HeP x 7 7 20082008 广广东东物物理理 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 你的首选资源互助社区 8 8 20082008 广广东东物物理理 2 2 铝箔被 粒子轰击后发生了以下核反应 nXHeAl 1 0 4 2 27 13 下列 判断正确的是 BD A n 1 0 是质子B n 1 0 是中子 C X 是Si 28 14 的同位素D X 是P 31 15 的同位素 9 9 20082008 天天津津理理综综 1515 一个氡核Rn 222 86 衰变成钋核Po 218 84 并放出一个粒子 其半衰期为 3 8 天 1 g 氡 经 过7 6天 衰 变 掉 氡 的 质 量 以 及Rn 222 86 衰 变 成Po 218 84 的 过 程 放 出 的 粒 子 是 B A 0 25g 粒子B 0 75g 粒子 C 0 25g 粒子D 0 75g 粒子 10 10 20082008 重重庆庆理理综综 1414 放射性同位素针 232 经 衰变会生成氧 其衰变方程为 232 90 Th 220 80 Rn x y 其中 D A x 1 y 3B x 2 y 3 C x 3 y 1D 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 eyHeRnTh 0 1 4 2 220 86 232 90 x 由质量数守恒和电荷数守恒得 232 220 4x 90 86 2x y 可解得 x 3 y 2 11 11 20082008 重重庆庆理理综综 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 非非选选择择题题 15 15 20082008 宁宁夏夏理理综综 1 1 天然放射性元素 239 94 Pu 经过次 衰变和次 衰变 最后变 成铅的同位素 填入铅的三种同位素 206 82Pb 207 82Pb 208 82Pb 中的一种 答案 答案 8484 207 22Pb 你的首选资源互助社区 16 16 20082008 山山东东理理综综 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 答答案案 6 6 17 17 20082008 江苏物理 江苏物理 C C 选修模块选修模块3 3 5 5 1 下列实验中 深入地揭示了光的粒子性一面的有 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 q A 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P 30 15 衰变成iS 30 14 的同时放出另一种 粒子 这种粒子是 P 32 15 是P 30 15 的同位素 被广泛 应 用于生物示踪技术 1mgP 32 15 随时间衰变的关系如图所示 请 估算4 mg 你的首选资源互助社区 的P 32 15 经多少天的衰变后还剩0 25 mg 答答案案 1 AB 2 E q1 q2 m1 m2 g 3 正电子 t 56天 54 58 天都算对 18 18 20082008 上上海海物物理理 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 67 10 27 kg 1 MeV 1 答案大 6 9 106 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 1 106 1 6 10 19 1 2mv 2 解得 v 6 9 106m s 19 19 20082008 上上海海物物理理 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 t T1 T2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 2T22T1 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 t T1 T2时间后剩下的放射性元素的质量相同 则m A 2T2 mB 2T1 故 mA mB 2T2 2T1 20 20 20082008 上上海海物物理理 6 6 在下列 4 个核反应方程中 x 表示质子的是 C A 3030 1514 PSi x B 238234 9292 UTh x C 27127 13012 Al nMg x D 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 江江苏苏物物理理 2 2 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 你的首选资源互助社区 22 22 20082008 宁宁夏夏理理综综 3333 1 天然放射性元素 239 94 Pu 经过次 衰变和次 衰变 最后 变成铅的同位素 填入铅的三种同位素 206 82Pb 207 82Pb 208 82Pb 中的一种 答案 1 84 207 22Pb 23 23 20082008 海海南南物物理理 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 U0 F0 r2 r1 取无穷远为势能 零点 下列U r图示中正确的是 B 24 24 20082008 海海南南物物理理 8 8 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 海海南南物物理理 1919 某考古队发现一古生物骸骨 考古专家根据骸骨中12 6C的含量推断出了该生 物死亡的年代 已知此骸骨中14 6C的含量为活着的生物体中 14 6C的 1 4 14 6C的半衰期为 5730 年 该生 物死亡时距今约年 答案 1 1 104 11460 或 1 0 104 1 2 104均可 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 你的首选资源互助社区 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 2 5730 年 11460 年 第第二二部部分分两两年年联联考考题题汇汇编编 20102010 届高三联考题届高三联考题原原子子 原原子子核核 题题组组一一 一一 选选择择题题 1 1 北北京京西西城城区区 2010 年年高高三三理理科科综综合合练练习习放射性元素发生 衰变放出一个电子 这个电子 D A 原来是原子的外层电子 B 原来是原子的内层电子 C 是在原子核内的质子转化为中子时产生的 D 是在原子核内的中子转化为质子时产生的 2 2 上海市 上海市 20102010 届届八八校校高高三三联联考考天然放射性元素放出的 粒子的符号是 A A 4 2He B 1 1H C 1 0n D 0 1e 3 3 20102010 湛湛江江市市一一模模理理综综下列说法中正确的是 AB A 氢原子由较高能级跃迁到较低能级时 电子动能增加 原子势能减少 B 氢原子从 n 4 的激发态跃迁到基态时 有可能辐射出 6 种不同频率的光子 C a 射线是原子核自发放射出的氮核 它的穿透能力最强 D 放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化 4 湖湖南南省省长长沙沙市市一一中中 雅雅礼礼中中学学 2010 届届高高三三三三月月联联考考在物理学理论建立的过程中 有许多伟大的科学 家做出了贡献 关于科学家和他们的贡献 下列说法中正确的是 AB A 安培提出了分子电流假说 B 卡文迪许首先通过实验测出万有引力常量 C 牛顿最早提出力不是维持物体运动的原因 D 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子 并提出了原子核式结构学说 5 5 四四川川省省内内江江市市 2010 届届高高三三二二模模模模拟拟下列说法中正确的是 CD A 玛丽 居里首先提出了原子的核式结构学说 B 卢瑟福在 粒子散射实验中发现了电子 C 查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子 D 爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光子说 你的首选资源互助社区 6 6 上海市 上海市 20102010 届届八八校校高高三三联联考考卢瑟福 粒子散射实验的结果表明 B A 可以用人工方法研究原子核的结构 B 原子有全部正电荷集中在原子中央很小的体积内 C 质子比电子轻 D 原子核内存在中子 7 7 陕陕西省西安高新一中西省西安高新一中 20102010 届届高高三三高高考考模模拟拟原子核自发地放出电子的现象称为 衰变 开始时科学家 曾认为 衰变中只放出电子 即 粒子 后来发现 这个过程中除了放出电子外 还放出一种叫作 反 中微子 的粒子 反中微子不带电 与其他物质的相互作用极弱 下面关于 衰变的说法正确的是 D 静止的原子核发生 衰变时 粒子与衰变后的核的运动速度方向一定相反 原子核发生 衰变时 放出的能量等于 粒子与衰变后的核的动能之和 原子核能发生 衰变 说明原子核内含有电子 发生 衰变后的原子核的核子数不变 但带电量增加 8 8 河南省郑州河南省郑州 4747 中中 09 1009 10 学学年年高高三三上上学学期期模模拟拟下列说法正确的是 A A 卢瑟福通过 粒子散射实验 否定了汤姆生的原子结构模型 提出了原子的核式结构学说 B 麦克斯韦电磁场理论指出 变化的电场产生变化的磁场 变化的磁场产生变化的电场 C 受爱因斯坦量子论的启发 普朗克在对光电效应的研究中 提出了光子说 D 光的干涉 衍射现象证明了光是一种波 但德布罗意的 物质波 假设否定了光是一种波 9 9 海海南南省省海海师师附附中中 2010 届届高高三三第第 1 次次月月考考物物理理试试题题关于 射线和 X 射线以下说法正确的是 D A 都是波长极短 频率很高的电磁波 B 都是原子内层电子受激辐射的 C 都是原子核发生衰变时产生的 D 以上说法都不对 1010 福福建建省省龙龙岩岩二二中中 2010 届届高高三三摸摸底底考考试试卢瑟福通过 粒子散射实验 判断出原子 的中心有一个很小的核 并由此提出了原子的核式结构 如图所示的平面示意图中 两条实线表示 粒子运动的轨迹 则沿 所示方向射向原子核的 粒子可能的 运动轨迹为虚线中的 A A 轨迹 aB 轨迹 b C 轨迹 cD 轨迹 d 你的首选资源互助社区 1111 上海市六校上海市六校 20102010 届届高高三三第第一一次次联联考考使两个氘核发生聚变 必须使它们之间的距离接近到 ro 接近到 核力能够发生作用的范围 温度很高时 由氘原子构成的物质将变为等离子体 已知等离子体热运动的平 均动能为 Ek 3 2k1T 式中 k1为波尔兹曼常量 T 为热力学温度 两个氘核之间的电势能为 Ep k e2 r k 为静 电力常量 r 为核之间的距离 则使氘核发生聚变的温度至少应为 B A ke 2 k1ro B ke2 3k1ro C 2ke 2 3k1ro D 4ke 2 3k1ro 1212 河南省开封高中 河南省开封高中 20102010 届届高高三三上上学学期期 1 1 月月月月考考卢瑟神速通过实验首次实现了原子核的人工转变 其核 反应方程为 HONHe 1 1 17 8 14 7 4 2 下列说法错误的是 D A 通过该实验发现了质子 B 实验中是用 粒子轰击氮核的 C 原子核在人工转变的过程中 电荷数一定守恒 D 原子核的人工转变是指物质自发地放出射线的现象 1313 北京市第八十中学 北京市第八十中学 20092009 20102010 学学年年度度第第一一学学期期月月考考下列四个方程中 表示 衰变的是 A A ThU 234 90 238 92 He 4 2 B eNgNa 0 1 24 12 24 11 C 3 141 56 92 36 1 0 235 92 BaKrnUn 1 0 D nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 1414 贵贵州州省省兴兴义义市市清清华华实实验验学学校校 20102010 届高三届高三 9 9 月月月月考考关于天然放射现象 叙述正确的是 C A 若使放射性物质的温度升高 其半衰期将减少 B 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 C 在 这三种射线中 射线的穿透能力最强 射线的电离能力最强 D 铀核 238 92U 衰变为铅核 206 82U 的过程中 要经过 8 次 衰变和 10 次 衰变 1515 福福建建省省龙龙岩岩二二中中 2010 届届高高三三摸摸底底考考试试关于核反应方程XHeHH 4 2 3 1 2 1 以下说法中正确的是 A A X 是n 1 0 该核反应属于聚变 B X 是H 1 1 该核反应属于裂变 C X 是n 1 0 该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料 D X 是H 1 1 该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料 16 16 北京市第八十中学北京市第八十中学 20092009 20102010 学学年年度度第第一一学学期期月月考考一个静止的质量为 M 的不稳定原子核 当它放 你的首选资源互助社区 射出质量为 m 速度为 v 的粒子后 原子核剩余部分的速度为 B A vB mM mv C M m mv D M mv 1717 贵贵州州省省兴兴义义市市清清华华实实验验学学校校 20102010 届高三届高三 9 9 月月月月考考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 AD A n 1 13 22 eV E 13 32 eV B n 2 13 22 eV E 13 32 eV C n 1 12 75 eV E 13 06 eV D n 2 12 75 eV E 2 E B 两次均向低能级跃迁 且 1 E 2 E C 先向高能级跃迁 再向低能级跃迁 且 1 E 2 E 你的首选资源互助社区 2121 北京市第八十中学 北京市第八十中学 20092009 20102010 学学年年度度第第一一学学期期月月考考天然放射性元素 Th 232 90 钍 经过一系列核衰变 之后 变成 Pb 208 82 铅 下列论断中正确的是 D A 铅核比钍核少 23 个中子 B 铅核比钍核少 24 个质子 C 衰变过程中共有 4 次 衰变和 8 次 衰变 D 衰变过程中共有 6 次 衰变和 4 次 衰变 2222 浙浙江江省省温温州州市市十十校校联联合合体体 20102010 届届高高三三期期中中联联考考 238 92 U放射性衰变有多种可能途径 其中一种途径是先 变成 210 83 Bi 而 210 83 Bi可以经一次衰变变成 210 a X X代表某种元素 也可以经一次衰变变成81 b Ti 210 a X和81 b Ti最后都变成 206 82 Pb 衰变路径如图所示 则图中 B A a 82 b 211 B 是 衰变 是 衰变 C 是 衰变 是 衰变 D 81 b Ti经过一次 衰变变成 206 82 Pb 二二 非非选选择择题题 2323 海海南南省省海海师师附附中中 2010 届届高高三三第第 1 次次月月考考物物理理试试题题钍 90 232Th 经过 6 次 衰变和 4 次 衰变后 生成的新 核中具有个质子和个中子 这个核反应方程可以写成 新核用 X 表示 答答案案 82 2 分 126 2 分 234 90Th 6 4 2He 4 0 1 e 208 82Pb 3 分 24 24 海南省海口市海南省海口市 20102010 届届高高三三调调研研测测试试 1 已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 0 当用频 率为 2 0的单色光照射该金属时 所产生的光电子的最大初动能为 当照射光的频率继续增大时 则逸出功 填 增大 减小 或 不变 2 如图所示 一个有界的匀强磁场 磁感应强度B 0 50T 磁场方向垂直于纸面向 里 MN 是磁场的左边界 在距磁场左边界 MN 的 1 0m 处有一个放射源 A 内装 放射物质Ra 226 88 镭 Ra 226 88 发生 衰变生成新核 Rn 氡 放在 MN 左侧的粒 子接收器接收到垂直于边界 MN 方向射出的 粒子 此时接收器位置距直线 你的首选资源互助社区 OA 的距离为 1 0m 试写出 Ra 的衰变方程 求衰变后 Rn 氡 的速率 质子 中子的质量为 1 6 10 27kg 电子电量 e 1 6 10 19C 答答案案 1 hv0 2 分 不变 2 分 2 HeRnRa 4 2 222 86 226 88 2 分 对 粒子 r v mqvB 2 m qBR v 2 分 动量守恒得Mvmv 0 2 分 s m105 4s m 106 1222 5 00 1106 12 5 27 19 m qBR v M m v 2 分 2525 贵贵州州省省兴兴义义市市清清华华实实验验学学校校 20102010 届高三届高三 9 9 月月月月考考氢原子处于基态时 原子能量 E1 13 6eV 已知电 子电量e 1 6 10 19C 电子质量m 0 91 10 30kg 氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r 1 0 53 10 10m 1 氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流 则氢原子处于 n 2 的定态时 核外电子运动的 等效电流多大 用 K e r1 m 表示 不要求代入数据 2 若要使处于 n 2 的氢原子电离 至少要用频率多大的电磁波照射氢原子 3 若已知钠的极限频率为 6 00 1014Hz 今用一群处于 n 4 的激发态的氢原子发射的光谱照射钠 试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应 解 1 氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动 库伦力作向心力 有 2 2 2 2 2 2 4 T mr r Ke 其中 12 4rr 根据电流强度的定义 T e I 由 得 11 2 16mr K r e I 2 要使处于 n 2 的氢原子电离 照射光光子的能量应能使电子从第 2 能级跃迁到无限远处 最小 频率的电磁波的光子能量应为 4 0 1 E h 得 14 1021 8 Hz 3 由于钠的极限频率为