高中物理原子物理试题两份

PAGE12-高中物理原子物理试题1、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法不正确的是A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性2、下列说法正确的是A．黑体辐射电磁波的情况不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关B．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强C．的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短D．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线3、仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条不连续的亮线,其原因是A.氢原子只有几个能级B.氢原子只能发出平行光C.氢原子有时发光,有时不发光D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的4、下列叙述中不正确的是A.麦克斯韦提出了光的电磁说B.玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象C．在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方D．宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性5、下列叙述中符合物理学史的有A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C．巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说6、实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图．则A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里7、下列说法正确的是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．按照玻尔理论，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，原子总能量增大8、下列说法正确的是A．增大压强不能改变原子核衰变的半衰期B．某原子核经过一次a衰变后，核内质子数减少4个C．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D．a射线的贯穿作用很强，可用来进行金属探伤9、下列说法正确的是A．汤姆孙发现电子，提出原子的核式结构模型B．金属的逸出功随入射光的频率增大而增大C．核力存在于原子核内所有核子之间D．核电站是利用重核裂变反应所释放的核能转化为电能10、用X粒子轰击铝27（Al），产生钠24（Na）和α粒子．钠24具有放射性，可以进行人体血液循环的示踪实验，达到医学诊断的目的，它衰变后变成镁24（Mg）．则下列正确的是A．X粒子是质子B．钠24发生的是α衰变C．X粒子是中子D．钠24发生的衰变对人没有一点害处11、A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图所示，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、B、c、d分别表示α粒子，β粒子以及两个剩余核的运动轨迹A．a为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹B．B为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹C．B为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹D．a为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹12、下列说法正确的是A．核反应方程92238U→90234U＋24He属于裂变B．爱因斯坦提出了光子学说，成功解释了光电效应现象C．β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的D．升高放射性物质的温度，可缩短其半衰期13、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得了基本电荷的数值B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核C.费米从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭(Ra)两种新元素D.卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子14、用频率为的光照射某金属表面，逸出光电子的最大初动能为；若改用频率为的另一种光照射该金属表面，逸出光电子的最大初动能为。已知普朗克常量为，则表达式是A．

B．

C．

D．15、一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，则该氢原子A．吸收光子，能量增加

B．吸收光子，能量减少C．放出光子，能量增加

D．放出光子，能量减少16、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．b光的能量小C．a光的频率小D．a光更不容易衍射17、在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能18、用不同频率的紫外光分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率变化的Ek→v图。已知钨的逸出功是3.28ev，锌的逸出功是3.34ev，若将两者的图象画在同一个Ek→v坐标图中，用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的图是下图中的

19、氢原子中核外电子从第三能级跃迁到第二能级时,辐射出去的光照射在某种金属上恰能使其产生光电效应,那么处于第四能级的一群氢原子向低能级跃迁时辐射的各种频率的光中能使金属发生光电效应的有A.3种

B.4种C.5种

D.6种20、氢原子的能级如图，当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子a，当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是（19.20.21.22四题共用图）A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的波长小于光子b的波长C．b光比a光更容易发生衍射现象D．若a为可见光，则b有可能为紫外线21、如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子A．能跃迁到n=2的激发态上去

B．能跃迁到n=3的激发态上去C．能跃迁到n=4的激发态上去

D．不能跃迁到任何一个激发态22、氢原子的能级如图所示，动能为12.95eV的电子与处于基态的氢原子发生碰撞，忽略碰撞过程中氢原子的动能变化，且碰撞过程中没有其他能量损失，则电子碰撞氢原子后的动能不可能的是A．0.20eVB．0.65eVC．0.86eV

D．2.75eV23、在真空中，氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为λ1的光子；从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为λ2的光子。若λ1＞λ2，真空中的光速为c，则氢原子从能级B跃迁到能级C时

A.将吸收光子，光子的波长为λ1λ2/（λ2-λ1）B.将辐射光子，光子的波长为λ1λ2/（λ1-λ2）

C.将吸收光子，光子的频率为（λ1+λ2）c/λ1λ2D.将辐射光子，光子的频率为（λ1+λ2）c/λ1λ224、原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为的光子，已知。那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要A.发出波长为的光子

B.发出波长为的光子C.吸收波长为的光子

D.吸收波长为的光子25、（多选）下列说法正确的是A．比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关C．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关D．大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子26、（多选）北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为→+Y。根据有关放射性知识，下列说法正确的是A．Y粒子为β粒子B．的半衰期大约是8天，若取4个碘原子核，经16天就可能剩下1个碘原子核了C．生成的处于激发态，放射γ射线。γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．中有53个质子和131个核子E.如果放射性物质碘131处于化合态，可能对放射性会有影响27、（多选）下列说法正确的是A．Th经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核PbB．发现中子的核反应方程是Be+He→C+nC．20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个UD．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多E.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大28、（多选）如图所示，当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极K上时，此时滑片P处于A、B中点，电流表中有电流通过，则A．若将滑动触头P向B端移动时，电流表读数有可能不变B．若用红外线照射阴极K时，电流表中一定没有电流通过C．若用一束强度相同的紫外线照射阴极K时，电流表读数不变D．若用一束强度更弱的紫外线照射阴极K时，出射光电子的最大初动能一定变大29、（多选）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有A．U→Th+He是α衰变

B．N+He→O+H是β衰变C．H+H→He+n是轻核聚变

D．Se→Kr+He+e是重核裂变30、（多选）已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示．一群氢原子处于量子数n=4能级状态，则A．氢原子可能辐射6种频率的光子B．氢原子可能辐射5种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应31、（多选）如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识正确的是A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射的光中，有3种不同频率的光能使锌发生光电效应C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD．用能量为10.21eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态E．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离32、（多选）如图所示是氢原子的能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n＝2能级跃迁时释放的光子，则A．6种光子中波长最长的是n＝4激发态跃迁到基态时产生的B．6种光子中有2种属于巴耳末系C．使n＝4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量D．若从n＝2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应E．在6种光子中，从n＝4能级跃迁到n＝1能级释放的光子康普顿效应最明显33、（多选）已知基态氢原子能量E1=-13.6eV，欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是A.用10.2eV的光子照射

B.用11eV的光子照射C.用14eV的光子照射

D.用11eV的电子碰撞参考答案1D2B3D4B5C6D7D8A9D10C11C(12)12B(13)13A(16)14C(17)15A(18)16C(19)17B(21)18D(22)19C(23)20D(24)21D(26)22B(28)23B(29)24B(30)24AB(11)26AD(14)27ABE(15)28AD(20)29AC(25)30AC原子物理试题1．关于天然放射现象，下列说法正确的是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，α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β哀变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γ射线2.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3．一个铍原子核（Be）从最靠近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变，生成一个锂核（），并放出一个不带电的中微子νe（质量不计），人们把这种衰变叫铍核的EC衰变。核反应方程为：Be。已知一个铍原子质量为m1，一个锂原子质量为m2，一个电子质量为me，光速为c，则一个铍原子核发生上述核反应释放的能量为 A．(m1—m2)c2 B．(m1＋me＋m2)c2 C．(m1＋me—m2)c2 D．(m2—m1—me)c24.下列现象中，与原子核内部变化有关的是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5．二十世纪初，为了研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，如图所示是A.卢瑟福的粒子散射实验装置B.卢瑟福发现质子的实验装置C.汤姆逊发现电子的实验装置D.查德威克发现中子的实验装置6.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7．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。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H+nH+γB．聚变反应中的质量亏损1+m2-m1C．辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)cD．γ光子的波长8.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9．已知π+介子、π－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。π+π－ud带电量+e－e+e－e－e+e下列说法正确的是A.π+由u和组成B.π＋由d和组成C.π－由u和组成D.π－由d和组成10.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=311．在下列4个核反应方程中，x表示质子的是A. B.C. D.12.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13.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。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．放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随＿＿＿＿＿辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过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＝＿＿＿＿＿。15．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。⑴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。①___________________________________________________。123123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，如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。_________，_______________________。⑵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H核碰撞减速，在石墨中与C核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？16.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。17．一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）。（已知：原子质量单位1u=1.67×10—27kg，1u相当于931MeV）（1）写出核衰变反应方程；（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；（3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？18．太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×106m，地球质量m＝6.0×1024kg，日地中心的距离r＝1.5×1011m，地球表面处的重力加速度g＝10m/s2，1年约为3.2×107秒，试估算目前太阳的质量M。（2）已知质子质量mp＝1.6726×1027kg，质量mα＝6.6458×1027kg，电子质量me＝0.9×1030kg，光速c＝3×108m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×103W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）参考答案及解析1．【答案】D【解析】由三种射线的特点和半衰期的含义不难判断选项D正确。2.【答案】AD【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．【答案】A【解析】已知一个铍原子质量为m1，则铍核的质量为m1－4me。一个锂原子质量为m2，则锂核的质量为m1－3me。题述核反应的质量亏损Δm＝[(m1－4me)＋me]－(m1－3me)＝m1—m2，故题述核反应释放的能量为ΔE＝Δmc2＝(m1—m2)c2，A正确。4.【答案】B【解析】α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α粒子或电子，从而发生α衰变或β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。5.【答案】A【解析】题目中所给装置是卢瑟福研究粒子散射实验装置，故选项A正确。6.【答案】B【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。7.【答案】B【解析】核反应方程是H+nH+；辐射出的光子的能量E=(1+m2-m3)c2；光子的波长。8.【答案】B【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。9．【答案】AD【解析】u带+e电量，带+e电量，（+e）+（+e）=＋e，而π+带+e电量，带电量守恒，所以A选项正确，同理，D选项正确。10.【答案】B【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。11.【答案】C【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、α粒子、质子、中子。12.【答案】BD【解析】A选项中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α衰变，不是裂变，C错。13.【答案】C.（1）A；(2)，遵循动量守恒。【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，故一个光子的能量为，带入数据得=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．【答案】γ，2T2:2T1 【解析】放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ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EQ\F(mA,2T2)=EQ\F(mB,2T1)，故mA：mB＝2T2:2T1 15．【答案】（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱；查德威克发现了中子（2）重水减速效果更好【解析】(1)卢瑟福提出了原子的