近6年高考物理真题分项版精解精析：专题15《原子物理》Word版含解析

【2014高考真题】1.【物理——选修3－5]【2014·新课标全国卷Ⅰ】(1)关于天然放射性，下列说法正确的是________．A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线2．【2014·新课标Ⅱ卷】【物理——选修3－5](1)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是________．A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷3.【2014·北京卷】质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)()A．(m1＋m2－m3)cB．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2【答案】C【解析】本题考查质能方程，ΔE＝Δmc2，其中Δm＝(m1＋m2－m3)，则ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，C正确，A、B、D错误．4.【2014·全国卷】一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰．若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.eq\f(A＋1,A－1)B.eq\f(A－1,A＋1)C.eq\f(4A,（A＋1）2)D.eq\f(（A＋1）2,（A－1）2)5.【2014·福建卷Ⅰ】(1)如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是________．(填选项前的字母)A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线【答案】(1)C【解析】α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．在匀强电场中，α射线与β射线分别在电场力的作用下发生偏转，α射线偏向负极板，β射线偏向正极板，γ射线不受电场力，不发生偏转；在磁场中，由左手定则可以判断α射线向左偏，β射线向右偏，γ射线不受洛伦兹力，不发生偏转．故C项正确．6.【2014·广东卷】在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大7.【2014·江苏卷】【选修3－5】(1)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的________．A．波长B．频率C．能量D．动量(2)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是eq\o\al(222,)86Rn→eq\o\al(218,)84Po＋________．已知eq\o\al(222,)86Rn的半衰期约为3.8天，则约经过________天，16g的eq\o\al(222,)86Rn衰变后还剩1g.8.【2014·山东卷】【物理35】(1)氢原子能级如图所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm.以下判断正确的是________．(双选，填正确答案标号)a．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmb．用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级c．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级9.【2014·天津卷】下列说法正确的是()A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同10.【2014·浙江卷】(2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图2所示，当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出频率为________Hz的光子．用该频率的光照射逸出功为2.25eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为________eV.(电子电荷量e＝1.60×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)nE/eV∞………………06——————－0.385——————－0.544——————－0.853——————－1.512——————－3.401——————－13.60图211.【2014·重庆卷】碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有()A.eq\f(m,4)B.eq\f(m,8)C.eq\f(m,16)D.eq\f(m,32)【答案】C【解析】本题考查元素的半衰期．根据半衰期公式m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,T)，将题目中的数据代入可得C正确，A、B、D错误．12.（2014上海）2.核反应方程式Be+HeC+X中的X表示()（A）质子（B）电子（C）光子（D）中子【答案】D【解析]本题考查核反应时电荷数和质量数守恒【2013高考真题】（2013·天津卷）1、下列说法正确的是（）A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关本解析为名师解析团队原创，授权独家使用，如有盗用，依法追责！【答案】C【解析】原子核在发生衰变时遵守电荷守恒和质量数守恒规律，质量有亏损，质量不守恒，故A错误；α射线是氦原子核，β射线是电子，γ是电磁波，故B错误；氢原子从能量较高的激发态向能量较低的激发态（或基态）跃迁时，由知，发出光子的频率由两个能级差决定，所以氢原子从激发态向基态跃迁时只能辐射特定频率的光子，故C正确；发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故D错误。【考点定位】本题查原子核衰变、玻尔理论、光电效应，意在考查考生的理解能力。（2013·大纲卷）16．放射性元素氡（）经α衰变成为钋，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（）A．目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素的含量足够高C．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程D．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期（2013·重庆）2．铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：则a+b可能是A．B．C．D．【答案】D【解析】由核电荷数和质量数守恒可知D项正确。【考点定位】原子物理（2013·上海卷）7．在一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生β衰变的次数为(A)6次 (B)10次 (C)22次 (D)32次【答案】A【解析】假设发生x次衰变y次β衰变，依据质量数平衡和电荷数平衡，则有平衡方程，即，，解方程得y=6，因此答案A正确【考点定位】衰变方程的质量数守恒和电荷数守恒（2013·广东卷）17.铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应是，下列说法正确的有A.上述裂变反应中伴随着中子放出B.铀块体积对链式反应的发生无影响C.铀核的链式反应可人工控制D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响（2013·上海卷）21．放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。【答案】【解析】质量数守恒和电荷数守恒，配平守恒方程。关键在于氖的电荷数没有告诉，需要化学知识。【考点定位】核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒（2013·北京卷）20.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子极短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）A.U=QUOTE-QUOTEBU=QUOTE-QUOTEC.U=2hv-WD.U=QUOTE-QUOTE（2013·山东卷）38.（8分）（物理选修3-5）（1）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”。eq\o\ac(○,1)完成“氦燃烧”的核反应方程：。eq\o\ac(○,2)是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的，经7.8×10-16s后所剩下的占开始时的。（2）如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为、、。开始时C静止，A、B一起以的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。【答案】（1）①（或）②（或12.5%）（2）2m/s【解析】（1）①由题意结合核反应方程满足质量数和电荷数守恒可得答案。②由题意可知经过3个半衰期，剩余的的质量。（2）设碰后A的速度为，C的速度为,由动量守恒可得,碰后A、B满足动量守恒，设A、B的共同速度为，则由于A、B整体恰好不再与C碰撞，故联立以上三式可得=2m/s。【考点定位】核反应方程，半衰期，动量守恒定律。【2012高考真题】（2012•重庆）以下是物理学史上3个著名的核反应方程：x＋37Li→2y，y＋714N→x＋817O，y＋49Be→z＋612C.x、y和z是3种不同的粒子，其中z是()A．α粒子B．质子C．中子D．电子（2011·上海）1．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 （C）照射时间 （D）光子数目（2011·上海）2．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（）（A）甲为紫光的干涉图样 （B）乙为紫光的干涉图样（C）丙为红光的干涉图样 （D）丁为红光的干涉图样【答案】B【解析】当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的，而通过单缝时的图案是中间宽两边窄的衍射图样，因此甲、乙为干涉图案；而丙、丁为衍射图案。并且红光的波长较长，干涉图样中，相邻条纹间距较大，而紫光的波长较短，干涉图样中相邻条纹间距较小，因此B选项正确。【考点定位】原子物理（2011·上海）3．与原子核内部变化有关的现象是（）（A）电离现象 （B）光电效应现象（C）天然放射现象 （D）α粒子散射现象（2011·上海）4．根据爱因斯坦的“光子说”可知（）（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（2011·上海）9．某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图（）【答案】B【解析】某种元素中质子数与中子数基本相当，质量数等于质子数与中子数之和，因此当中子数N增多时，质量数A也会增大，因此A、D两个选项不对，只能从B、C两个选项中选，又因为氢原子中只有一个质子，无中子，也就是中子数N为零时，质量数A不为零，因此只有B正确【考点定位】原子物理（2011·上海）5．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示。该装置中探测器接收到的是（）（A）x射线 （B）α射线（C）射线 （D）γ射线（2012·广东）18.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有()A.是核聚变反应B.是β衰变C.是核裂变反应D．是α衰变【答案】AC【解析】两个轻核聚合成一个较重的核的反应为核聚变反应，故A对B错。重核被中子轰击后分裂成二个中等质量的原子核并放出若干个中子的反应为核裂变反应，故C对D错。原子核放出α或β粒子后变成另一种原子核的反应称为原子核的衰变。原子核的衰变的反应物只有一种，故AC选项正确。【考点定位】原子物理（2012·山东）38．（8分）【物理—物理3-5】（1）氢原子第能级的能量为，其中为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则。（2）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为、，开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。【考点定位】原子物理19.模块3-5试题（12分）（1）（2012·海南）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是A．对于同种金属，Ek与照射光的强度无关B．对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比C．对于同种金属，Ek与光照射的时间成正比D．对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系E．对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功成线性关系（2）（2012·海南）一静止的U核经α衰变成为Th核，释放出的总动能为4.27MeV。问此衰变后Th核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)？代入数据得，衰变后Th核的动能为mThvTh2=0.07MeV。【考点定位】此题考查动量守恒定律、衰变及其相关知识。（2012·福建）29、[物理-选修3-5]（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意）（1）关于近代物理，下列说法正确的是________。（填选项前的字母）A．射线是高速运动的氦原子B.核聚变反应方程表示质子C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D.玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征（2）如图，质量为M的小船在静止水面上以速率V0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为______。（填选项前的字母）【2011高考真题】（2011·天津）1．下列说法正确的是A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量【答案】B

【解析】放射性元素的半衰期是由原子核决定的，温度、压强、是否与其他元素化合都不能改变原子核，因此采用物理或化学方法不能改变半衰期，A错误。由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时，能量减少，会放出光子，B正确。从高空对地面进行遥感摄影是利用红外线良好的穿透能力，C错误。核子结合成原子核时，质量亏损，因此原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，D错误。【考点定位】本题考查半衰期，玻尔氢原子模型、能级跃迁，红外线、紫外线的性质及应用，质量亏损。（2011·四川）17．如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子A．从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长B．从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量（2011·北京）20.“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为v的电磁波，且与U成正比，即v=kU。已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象为机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为A．QUOTE B．QUOTE C．2eh D．QUOTE【答案】（2011·北京）13.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加[ D．吸收光子，能量增加【答案】B

【解析】氢原子从n=3的高能级跃迁到n=2的低能级，能量减少，减少的能量以光子的形式放出，B正确【考点定位】本题考查了玻尔氢原子模型，能级跃迁。（2012·江苏）C.[选修3-5](12分)(1)如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是_______(2)一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_____________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________.(3)A、B两种光子的能量之比为2:1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功.【解析】12C（1）C.(2)；Q/2(3)光子能量，动量且得到，则A照射时光电子的最大初动能,同理,解得【考点定位】光的偏振测定玻璃的折射率波的传播原子能级理论原子核聚变动量守恒等等（2011·上海）21．发生一次β衰变后变为Ni核，其衰变方程为_______________；在该衰变过程中还发出频率为ν1、ν2的两个光子，其总能量为_____________________。（2011全国卷1）.已知氢原子的基态能量为E，激发态能量，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B.C.D.解析：原子从n=2跃迁到+所以故：选C（2011海南）.模块3-5试题（12分）（1）（4分）2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs衰变过程，它们分别是_______和__________（填入正确选项前的字母）。131I和137Cs原子核中的中子数分别是________和_______.A.X1→B.X2→C.X3→D.X4→解析：由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选项BC7882（2）（8分）一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求（i）木块在ab段受到的摩擦力f；（ii）木块最后距a点的距离s。35（2011全国理综）.【物理——选修3-5】（1）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<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（2）如图，ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连，使弹簧不能伸展，以至于BC可视为一个整体，现A以初速沿BC的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A，B分离，已知C离开弹簧后的速度恰为，求弹簧释放的势能。1（2011天津）．下列能揭示原子具有核式结构的实验是A．光电效应实验 B．伦琴射线的发现 C．α粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现18（201广东）.光电效应实验中，下列表述正确的是A.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解析：光电流的大小只与到达阳极的光电子个数有关，A错。由hv=W+Ek和Uq=Ek知，CD正确。答案：CD【2010高考真题】1．2010·重庆·1９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，其颜色分别为红、蓝靛黄、绿红、紫蓝靛、紫2.2010·全国卷Ⅰ·14原子核经放射性衰变①变为原子核，继而经放射性衰变②变为原子核，再经放射性衰变③变为原子核。放射性衰变

①、②和③依次为A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、β衰变和α衰变C．β衰变、α衰变和β衰变D．α衰变、β衰变和α衰变【答案】A【解析】,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变.,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子.,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子.【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。2010·全国卷Ⅱ·14原子核与氘核反应生成一个α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】，应用质量数与电荷数的守恒，解得，答案D。【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。2010·北京·15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.1036kg B.1018kg C.1013kg D.109kg【答案】D【解析】根据爱因斯坦的质能方程，kg，D正确2010·上海物理·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2010·上海物理·4某放射性元素经过11.4天有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天答案：D解析：根据，，因为t=11.4day，所以=3.8day，选D。2010·新课标·34(1)用频率为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的三条谱线，且，则_______.(填入正确选项前的字母)A、B、C、D、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，，解得：，选项B正确2010·海南物理·19(1)能量为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．这一能称为氢的电离能．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、氢原子的电离能和普朗克常量表示）。【答案】【解析】由能量守恒得，解得电子速度为。(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，求次碰撞后中子速率与原速率之比．由①②③式得，经1次碰撞后中子速率与原速率之比为 ④经N次碰撞后，中子速率与原速率之比为 ⑤【2009高考真题】（09·全国卷Ⅰ·16）氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为=0.6328µm，=3.39µm，已知波长为的激光是氖原子在能级间隔为=1.96eV的两个能级之间跃迁产生的。用表示产生波长为的激光所对应的跃迁的能级间隔，则的近似值为（）A．10.50eVB．0.98eVC．0.53eVD．0.36eV解析：本题考查波尔的原子跃迁理论.根据,可知当当时,连立可知。答案：D（09·全国卷Ⅱ·18）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（）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：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。答案：AD3.（09·北京·14）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（09·上海物理·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（）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：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。答案：B（09·广东物理·2）科学家发现在月球上含有丰富的（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。关于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.目前核电站都采用聚变反应发电解析：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。答案：B（09·安徽·14）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，由平衡条件可知（）A.k=1,d=4B.k=2,d=2C.k=1,d=6D.k=2,d=3解析：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有，，解得

k=2，d=2。正确选项为B。答案：B（09·天津·6）下列说法正确的是（）A.是衰变方程B.是核聚变反应方程C.是核裂变反应方程D.是原子核的人工转变方程（09·浙江·15）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（）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：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。答案：D（09·江苏卷物理·12.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，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+→+，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+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。（09·海南物理·19）(II)钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为的光子。已知：、和粒子的质量分别为、和（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：（Ⅱ）（1）衰变方程为或合起来有（2）上述衰变过程的质量亏损为放出的能量为这能来那个是轴核的动能、粒子的动能和光子的能量之和由④⑤⑥式得【2008高考真题】1.（2008·上海物理·3A）1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α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1MeV的α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，1MeV=1×106eV）答案：3A．大，6.9×1062.（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（）A.核反应方程是B.聚变反应中的质量亏损△m=m1+m2-m3C.辐射出的r光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.r光子的波长答案：B3.（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（）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3D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍答案：CD（2008·全国Ⅱ理综·20）中子和质子结合成氘核时，质量亏损为，相应的能量=2.2MeV是氘核的结合能。下列说法正确的是()A.用能量小于2.2MeV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2.2MeV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2.2MeV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2.2MeV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答案：AD（2008·四川理综·15）下列说法正确的是（）A.γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B.β射线比α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答案：A（2008·广东物理·6)有关氢原子光谱的说法正确的是（）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答案：BC（2008·广东物理·2)铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：.下列判断正确的是（）A．是质子 B．是中子 C．X是的同位素 D．X是的同位素答案：BD（2008·天津理综·15）一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1g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（）

A.0.25g，α粒子B.0.75g，α粒子

C.0.25g，β粒子D.0.75g，β粒子答案：B（2008·重庆理综·14）放射性同位素针232经αβ衰变会生成氧，其衰变方程为ThRn+xα+yβ，其中（）A.x=1,y=3 B.x=2,y=3C.x=3,y＝1 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：