第十六章 原子、原子核第一部分 三年高考題薈萃2010年高考新題12010重慶1氫原子分能級示意圖如題19所示，不同色光的光子能量如下表所示。色光赤橙黃綠藍靛紫光子能量范圍（eV）1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10處于某激發態的氫原子，發射的光的譜線在可見光范圍內僅有2條，其顏色分別為1. 紅、藍靛2. 黃、綠3. 紅、紫4. 藍靛、紫【答案】A【解析】如果激發態的氫原子處于第二能級，能夠發出10.2 eV的光子，不屬于可見光；如果激發態的氫原子處于第三能級，能夠發出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三種光子，只有1.89 eV屬于可見光；如果激發態的氫原子處于第四能級，能夠發出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六種光子，1.89 eV和2.55 eV屬于可見光，1.89 eV的光子為紅光，2.55 eV的光子為藍靛，A正確。2.2010全國卷14原子核經放射性衰變變為原子核，繼而經放射性衰變變為原子核，再經放射性衰變變為原子核。放射性衰變、和依次為A衰變、衰變和衰變 B衰變、衰變和衰變C衰變、衰變和衰變 D衰變、衰變和衰變【答案】A【解析】,質量數少4,電荷數少2,說明為衰變. ,質子數加1,說明為衰變,中子轉化成質子. ,質子數加1,說明為衰變,中子轉化成質子.【命題意圖與考點定位】主要考查根據原子核的衰變反應方程，應用質量數與電荷數的守恒分析解決。3. 2010天津2下列關于原子和原子核的說法正確的是A衰變現象說明電子是原子核的組成部分B波爾理論的假設之一是原子能量的量子化C放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D比結合能越小表示原子核中的核子結合得越牢固答案：B4. 2010天津8用同一光管研究a、b兩種單色光產生的光電效應，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關系如圖。則這兩種光A照射該光電管時a光使其逸出的光電子最大初動能大B.從同種玻璃射入空氣發生全反射時，a光的臨界角大C.通過同一裝置發生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D.通過同一玻璃三棱鏡時，a光的偏折程度大答案：BC5. 2010全國卷14原子核與氘核反應生成一個粒子和一個質子。由此可知AA=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2【答案】D【解析】，應用質量數與電荷數的守恒，解得，答案D?！久}意圖與考點定位】主要考查根據原子核的聚變反應方程，應用質量數與電荷數的守恒分析解決。62010北京15太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質量不斷減少。太陽每秒鐘輻射出的能量約為41026 J，根據愛因斯坦質能方程，太陽每秒鐘減少的質量最接近A.1036 kgB.1018 kgC.1013 kgD.109 kg【答案】 D【解析】根據愛因斯坦的質能方程，kg，D正確72010上海物理1盧瑟福提出了原子的核式結構模型，這一模型建立的基礎是（A）粒子的散射實驗 （B）對陰極射線的研究（C） 天然放射性現象的發現 （D）質子的發現答案：A解析：盧瑟福根據粒子的散射實驗結果，提出了院子的核式結構模型：原子核聚集了院子的全部正電荷和幾乎全部質量，電子在核外繞核運轉。本題考查原子的核式結構的建立。8. 2010上海物理4現已建成的核電站的能量來自于 （A）天然放射性元素衰變放出的能量 （B）人工放射性同位素放出的的能量（C）重核裂變放出的能量 （D）化學反應放出的能量【解析】C 本題考查原子核反應。難度：易。9. 2010上海物理4某放射性元素經過11.4天有的原子核發生了衰變，該元素的半衰期為（A）11.4天 （B）7.6天 （C）5. 7天 （D）3.8天答案：D解析：根據，因為t=11.4day，所以=3.8day，選D。本題考查原子核半衰期的計算。難度：中等。102010福建29（1）測年法是利用衰變規律對古生物進行年代測定的方法。若以橫坐標t表示時間，縱坐標m表示任意時刻的質量，為t0時的質量。下面四幅圖中能正確反映衰變規律的是 。（填選項前的字母）答案：C112010江蘇物理12(C)(1)研究光電效應電路如圖所示，用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓的關系圖象中，正確的是 . （2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小_(選填“增大、“減小”或“不變”)， 原因是_。（3）已知氫原子處在第一、第二激發態的能級分別為-3.4eV和-1.51eV， 金屬鈉的截止頻率為Hz, 普朗克常量h=Js.請通過計算判斷，氫原子從第二激發態躍遷到第一激發態過程中發出的光照射金屬鈉板， 能否發生光電效應。答案：12. 2010新課標34(1)用頻率為的光照射大量處于基態的氫原子，在所發射的光譜中僅能觀測到頻率分別為的三條譜線，且，則_.(填入正確選項前的字母)A、 B、 C、 D、答案：B解析：大量氫原子躍遷時只有三個頻率的光譜，這說明是從n=3能級向低能級躍遷，根據能量守恒有，解得：，選項B正確132010海南物理19(1)能量為的光子照射基態氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子這一能 稱為氫的電離能現用一頻率為的光子從基態氫原子中擊出了一電子，該電子在遠離核以后速度的大小為_（用光子頻率、電子質量、氫原子的電離能和普朗克常量表示）?！敬鸢浮?【解析】由能量守恒得 ，解得電子速度為。 (2) 在核反應堆中，常用減速劑使快中子減速假設減速劑的原子核質量是中子的倍中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正碰設每次碰撞前原子核可認為是靜止的，求次碰撞后中子速率與原速率之比【答案】【解析】設中子和作減速劑的物質的原子核A的質量分別為和，碰撞后速度分別為和，碰撞前后的總動量和總能量守恒，有式中為碰撞前中子速度，由題設由式得，經1次碰撞后中子速率與原速率之比為經N次碰撞后，中子速率與原速率之比為 2009年高考題一、選擇題1.（09全國卷16） 氦氖激光器能產生三種波長的激光，其中兩種波長分別為=0.6328m，=3.39m，已知波長為的激光是氖原子在能級間隔為=1.96eV的兩個能級之間躍遷產生的。用表示產生波長為的激光所對應的躍遷的能級間隔，則的近似值為 （ D ）A10.50eV B0.98eV C0.53eV D0.36eV解析：本題考查波爾的原子躍遷理論.根據,可知當當時,連立可知。2.（09全國卷18）氫原子的部分能級如圖所示。已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推知, 氫原子 （ AD ）A. 從高能級向n=1能級躍遷時了出的光的波長比可見光的短 B. 從高能級向n=2能級躍遷時發出的光均為可見光C. 從高能級向n=3能級躍遷時發出的光的頻率比可見光的高D. 從n=3能級向n=2能級躍遷時發出的光為可見光解析：本題考查玻爾的原理理論. 從高能級向n=1的能級躍遷的過程中輻射出的最小光子能量為9.20ev,不在1.62eV到3.11eV之間,A正確.已知可見光子能量在1.62eV到3.11eV之間從高能級向n=2能級躍遷時發出的光的能量3.40ev，B錯. 從高能級向n=3能級躍遷時發出的光的頻率只有能量大于3.11ev的光的頻率才比可見光高,C錯.從n=3到n=2的過程中釋放的光的能量等于1.89ev介于1.62到3.11之間,所以是可見光D對。3.（09北京14）下列現象中，與原子核內部變化有關的是 （ B ）A粒子散射現象 B天然放射現象 C光電效應現象 D原子發光現象解析：粒子散射實驗表明了原子內部有一個很小的核，并沒有涉及到核內部的變化，故A項錯誤；天然放射現象是原子核內部發生變化自發的放射出粒子或電子，從而發生衰變或衰變，故B項正確；光電效應是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及到原子核的變化，故C項錯誤；原子發光是原子躍遷形成的也沒有涉及到原子核的變化，故D項錯誤。4.（09上海物理1）放射性元素衰變時放出三種射線，按穿透能力由強到弱的排列順序是 （ B ）Aa射線，b射線，g射線Bg射線，b射線，a射線，Cg射線，a射線，b射線Db射線，a射線，g射線解析：由于三種射線的能量不同，所以貫穿能力最強的是g射線，b射線次之，a射線最弱，故正確答案選B。5.（09廣東物理2）科學家發現在月球上含有豐富的（氦3）。它是一種高效、清潔、安全的核聚變燃料其參與的一種核聚變反應的方程式為。關于聚變下列表述正確的是A聚變反應不會釋放能量 B.聚變反應產生了新的原子核C聚變反應沒有質量虧損 D.目前核電站都采用聚變反應發電解析：聚變反應時將質量較小的輕核聚變成質量較大的核，聚變過程會有質量虧損，要放出大量的能量。但目前核電站都采用采用鈾核的裂變反應。因此B正確。6.（09安徽14）原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當氖等離子體被加熱到適當高溫時，氖核參與的幾種聚變反應可能發生，放出能量。這幾種反應的總效果可以表示為，由平衡條件可知 （ B ）A. k=1, d=4 B. k=2, d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3解析：由質量數守恒和電荷數守恒，分別有，解得k=2，d=2。正確選項為B。7.（09天津6）下列說法正確的是 （ BD ）A.是衰變方程B.是核聚變反應方程C.是核裂變反應方程D.是原子核的人工轉變方程解析：A選項中在質子的轟擊下發生的核反應，屬于人工轉變，A錯；C選項是衰變，不是裂變，C錯。8.（09重慶16）某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應方程為+，+X+。方程式中1、表示釋放的能量，相關的原子核質量見下表： （ B ）A X是， B. X是，C, X是， D. X是， 9.（09四川18）氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從n4的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n3的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光b，則 （ C ）A.氫原子從高能級向低能級躍遷時可能會輻射出射線B.氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時會輻射出紫外線C.在水中傳播時，a光較b光的速度小D.氫原子在n2的能級時可吸收任意頻率的光而發生電離10.（09浙江15）氮原子核由兩個質子與兩個中子組成，這兩個質子之間存在著萬有引力、庫倫力和核力，則3種力從大到小的排列順序是 （ D ）A核力、萬有引力、庫倫力 B萬有引力、庫倫力、核力C庫倫力、核力、萬有引力 D核力、庫倫力、萬有引力解析：核力是強力，它能將核子束縛在原子核內。萬有引力最弱，研究核子間相互作用時萬有引力可以忽略。11.（09浙江自選模塊13） “物理1-2”模塊（2）科學家經過實驗，發現在粒子（氦核），p（質子）及n（中子）這3種粒子中，中子的穿透能力最強，質子次之，粒子最弱。某同學對影響粒子穿透能力的因素提出了如下假設，合理的假設是 （ ABC ）A.穿透能力一定與粒子是否帶電有關B.穿透能力可能與粒子質量大小有關C.穿透能力一定與粒子所帶電荷量有關D.穿透能力一定與質量大小無關，與粒子是否帶電和所帶電荷量有關12.（09浙江自選模塊13）（3）水（包括海水）是未來的“煤炭”，能從根本上解決人類能源問題。這是指 （填“氫能”、“核能”、“氫能和核能”）和利用。請說明理由。答案一：核能 因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大量的核能。答案：核能和氫能因為海水中含有大量核聚變的材料氘，通過核聚變能夠釋放大量的核能。氫能有便于儲存與運輸的優點，也可以為解決能源問題做出貢獻。13.（09江蘇卷物理12.C）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發生核反應，產生中子（）和正電子（），即中微子+，可以判定，中微子的質量數和電荷數分別是 。（填寫選項前的字母）（A）0和0 （B）0和1 （C）1和 0 （D）1和1（2）上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變為兩個光子（），即+2。已知正電子和電子的質量都為9.110-31，反應中產生的每個光子的能量約為 J。正電子與電子相遇不可能只轉變為一個光子，原因是 。（3）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質波波長的大小。答案：C.（1）A； (2)，遵循動量守恒。解析：（1）發生核反應前后，粒子的質量數和核電荷數均不變，據此可知中微子的質量數和電荷數分都是0，A項正確。（2）產生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變為兩個光子之后，質量變為零，由，故一個光子的能量為，帶入數據得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統總動量為零，故如果只產生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。14.（09山東物理38） (1)歷史上第一次利用加速器實現的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6-13J）上述核反應方程為_。質量虧損為_kg。解析：（1）或，?？键c：原子核15.（09海南物理19） (II)钚的放射性同位素靜止時衰變為鈾核激發態和粒子，而鈾核激發態立即衰變為鈾核，并放出能量為的光子。已知：、和粒子的質量分別為、和 （1）寫出衰變方程；（2）已知衰變放出的光子的動量可忽略，球粒子的動能。解析：（）（1）衰變方程為 或合起來有 （2）上述衰變過程的質量虧損為 放出的能量為 這能來那個是軸核的動能、粒子的動能和光子的能量之和 由式得 設衰變后的軸核和粒子的速度分別為和，則由動量守恒有 又由動能的定義知 由式得 由式得 代入題給數據得 2008高考題一、選擇題1.（2008上海物理3A）1991年盧瑟福依據粒子散射實驗中粒子發生了 （選填“大”或“小”）角度散射現象，提出了原子的核式結構模型.若用動能為1 MeV的粒子轟擊金箔，則其速度約為 m/s.（質子和中子的質量均為1.671027 kg，1 MeV=1106 eV）答案：3A大，6.91062.（2008北京理綜14）一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個r光子。已知質子、中子、氘核的質量分別為m1、m2、m3,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是 （ B ）A.核反應方程是B.聚變反應中的質量虧損m= m 1+m2-m3C.輻射出的r光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.r光子的波長3.（2008全國I理綜18)三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變為Y核，Y核與質子發生核反應后生成Z 核并放出一個氦核（42He）,則下面說法正確的是 （ CD ）A.X核比Z核多一個質子B.X核比Z核少一個中子C.X核的質量數比Z核質量數大3D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍4.（2008全國理綜20）中子和質子結合成氘核時，質量虧損為，相應的能量=2.2MeV是氘核的結合能。下列說法正確的是 ( AD )A.用能量小于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時，氘核不能分解為一個質子和一個中子B.用能量等于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和為零C.用能量大于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和為零D.用能量大于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和不為零5.（2008四川理綜15）下列說法正確的是 （ A ） A.射線在電場和磁場中都不會發生偏轉 B.射線比射線更容易使氣體電離 C.太陽輻射的能量主要來源于重核裂變 D.核反應堆產生的能量來自輕核聚變6.（2008上海物理6）在下列4個核反應方程中，x表示質子的是A. B.C. D.7.（2008廣東物理6)有關氫原子光譜的說法正確的是 （ BC ）A氫原子的發射光譜是連續譜B氫原子光譜說明氫原子只發出特點頻率的光C氫原子光譜說明氫原子能級是分立的D氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關8.（2008廣東物理2)鋁箔被粒子轟擊后發生了以下核反應：.下列判斷正確的是 （ BD ）A是質子 B是中子CX是的同位素 DX是的同位素9.（2008天津理綜15）一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。1 g氡經過7.6天衰變掉氡的質量，以及衰變成的過程放出的粒子是 （ B ）A.0.25g，粒子B.0.75g，粒子C.0.25g，粒子D.0.75g，粒子10.（2008重慶理綜14）放射性同位素針232經衰變會生成氧，其衰變方程為ThRn+x+y，其中 （ D ）A.x=1,y=3 B.x=2,y=3C.x=3,y1 D.x=3,y=2解析：本題考查放射性元素衰變的有關知識，本題為較容易的題目。由衰變方程： ,由質量數守恒和電荷數守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y可解得：x=3、 y=2。11.（2008重慶理綜17）下列與能量有關的說法正確的是 （ B ） A.衛星繞地球做圓周運動的半徑越大，動能越大B.從同種金屬逸出的光電子的最大初動能隨照射光波長的減小而增大C.做平拋運動的物體在任意相等時間內動能的增量相同D.在靜電場中，電場線越密的地方正電荷的電勢能一定越高二、非選擇題15.（2008寧夏理綜1）天然放射性元素Pu經過 次a衰變和 次b衰變，最后變成鉛的同位素 。（填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種）答案：8 4 16.（2008山東理綜1)在氫原子光譜中，電子從較高能級躍遷到n=2能級發出的譜線屬于巴耳末線系。若一群氫原于自發躍遷時發出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系，則這群氫原子自發躍遷時最多可發出_條不同頻率的譜線。答案：617.（2008江蘇物理C） (選修模塊35)(1)下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 (2)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質量分別為m、m，電量分別為q、 qA、B 兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和組成的系統動量守恒應滿足的關系式為(3)約里奧居里夫婦因發現人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎，他們發現的放射性元素衰變成的同時放出另一種粒子，這種粒子是是的同位素，被廣泛應 用于生物示蹤技術1mg隨時間衰變的關系如圖所示，請估算4 mg的經多少天的衰變后還剩0.25 mg?. 答案：（1）AB （2）E(q1+q2)=(m1+m2)g （3）正電子；t=56 天（5458天都算對）18.（2008上海物理3A）1911年盧瑟福依據a粒子散射實驗中a粒子發生了_（選填“大”或“小”）角度散射現象，提出了原子的核式結構模型。若用動能為1 MeV的a粒子轟擊金箔，其速度約為_m/s。（質子和中子的質量均為1.671027 kg，1 MeV1答案 大，6.9106解析：盧瑟福在粒子散射實驗中發現了大多數粒子沒有大的偏轉，少數發生了較大的偏轉，盧瑟福抓住了這個現象進行分析，提出了原子的核式結構模型；1MeV=11061.610-19= mv2，解得v=6.9106m/s 。19.（2008上海物理2B）放射性元素的原子核在a衰變或b衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨著_輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，tT1T2時間后測得這兩種放射性元素的質量相等，那么它們原來的質量之比mA:mB_。答案 2T2 2T1解析：放射性元素的原子核在衰變或衰變生成新原子核時，往往以光子的形式釋放能量，即伴隨輻射；根據半衰期的定義，經過tT1T2時間后剩下的放射性元素的質量相同，則 = ，故mA：mB2T2 : 2T120.（2008上海物理6）在下列4個核反應方程中，x表示質子的是 （ C ）（A）（B）（C） （D）解析：由核反應方程的質量數和電荷數守恒，可得各個選項中的x分別為正電子、粒子、質子、中子。21.（2008江蘇物理2）慣性系S中有一邊長為l的正方形（如圖A所示），從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行器上測得該正方形的圖象是 22.（2008寧夏理綜33）(1)天然放射性元素Pu經過 次a衰變和 次b衰變，最后變成鉛的同位素 。（填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種）答案 （1）8 4 23.（2008海南物理5）質子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的兩個強作用電荷相反（類似于正負電荷）的夸克在距離很近時幾乎沒有相互作用（稱為“漸近自由”）；在距離較遠時，它們之間就會出現很強的引力（導致所謂“夸克禁閉”）作為一個簡單的模型，設這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關系為：式中F0為大于零的常量，負號表示引力用U表示夸克間的勢能，令U0F0(r2r1)，取無窮遠為勢能零點下列Ur圖示中正確的是 （ B ）DU OU0 rr1r2AU OU0 rr1r2BU OU0 rr1r2CU OU0 rr1r224.（2008海南物理8）設宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍則粒子運動時的質量等于其靜止質量的 倍，粒子運動速度是光速的 倍。答案 k；25.（2008海南物理19）某考古隊發現一古生物骸骨考古專家根據骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年該生物死亡時距今約 年 答案 1.1104 （11460或1.01041.2104均可）解析：該核剩下1/4，說明正好經過兩個半衰期時間，故該生物死亡時距今約25730年=11460年。第二部分 兩年模擬題2010屆高三模擬題十六章 原子、原子核題組一1（西平縣高三第二次聯考物理試題）由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被發現，只是在使用人工的方法制造后才被發現。已知Np經過一系列衰變和衰變后變成Bi，下列論斷中正確的是ABi的原子核比Np的原子核少28個中子B衰變過程中共發生了7次衰變和4次衰變C衰變過程中共發生了4次衰變和7次衰變D衰變前與衰變后物質的質量數減少答案 BD.2、（吉林省東北師大附中2011屆高三第三次摸底考試試題） 關于下列核反應或核衰變方程，說法正確的是( )A. ，符號“X”表示中子B . ，符號“X”表示中子C. 是裂變D . 是聚變答案 A.3(黑龍江哈九中2011屆高三上學期期末考試物理試題全解全析)下面的敘述正確的是（ ）A光電效應和康普頓效應證明光具有粒子性B衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C在、這三種射線中，射線的穿透能力最強，射線的電離能力最強D重核的裂變和輕核的聚變過程都有質量虧損，都向外界放出核能【答案】ACD；【解析】光具有波粒二象性，光電效應和康普頓效應證明光具有粒子性；衰變所釋放的電子是原子核外中的中子裂變為質子和電子而形成的；在、這三種射線中，射線的穿透能力最強，的電離能力最強的是帶電最多的射線；重核的裂變和輕核的聚變過程都向外界放出核能，是因為都有質量虧損造成的.【考點】原子物理4、(上海市金山區2011屆高三上學期期末考試)1913年美國科學家密立根通過油滴實驗 A發現了中子 B發現了電子 C測出了中子的質量 D測出了電子的電荷量答案 D.4（廣東省龍山中學2011屆高三物理第一學期末模擬考）一個放射性元素的原子核放出一個粒子和一個粒子后，其核內質子數和中子數的變化是：A質子數減少3個，中子數減少1個B質子數減少2個，中子數減少1個C質子數減少1個，中子數減少3個D質子數減少1個，中子數減少2個答案 C.5（廣東省龍山中學2011屆高三物理第一學期末模擬考）下列核反應方程中，哪些是平衡的：答案 BC.6、(上海市嘉定區2011屆高三物理一模試卷)下列說法中正確的是（A）牛頓通過理想斜面實驗，提出了三大運動定律（B）托馬斯楊通過光的單縫衍射實驗，證明了光是一種波（C）貝克勒爾發現天然放射性現象，說明原子核是有內部結構的（D）查德威克通過人工核轉變，發現了原子核內存在質子答案 C.7（上海市奉賢區2011屆高三12月調研測試試卷）阿伏伽德羅常數是NA，銅的摩爾質量為M，銅的密度是r，那么以下說法正確的是 （ ）（A）1kg銅所含原子的數目是rNA（B）1m3銅所含原子的數目是r/MNA （C）1個銅原子的質量是r/NA （D）1個銅原子占有的體積為M/rNA 答案 D.8. （2011年浙江省高考物理自選模擬測試卷）一個原子核在中子的轟擊下發生一種可能的裂變反應，其裂變方程為，則下列說法正確的是AX是原子核中含有86個中子BX是原子核中含有141個核子C因為裂變釋放能量，根據Emc2，所以裂變后的總質量數增加D因為裂變釋放能量，出現質量虧損，所以裂變后的總質量數減少答案 A.二、填空題9（江蘇省姜堰市第二中學201屆高三學情調查試題）選修3-5（12分）下列關于近代物理知識說法，你認為正確的是 。 A湯姆生發現了電子，表明原子具有核式結構 B太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核裂變反應 C一束光照射到某種金屬上不能發生光電效應，是因為該束光的波長太長 D按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加（2）一個氘核(H)和一個氚核(H)結合成一個氦核并放出一個中子時，質量虧損為m，已知阿伏加德羅常數為NA，真空中的光速為c，若1 mol氘和1 mol氚完全發生上述核反應，則在核反應中釋放的能量為_ ANAmc2 B2NAmc2 C.NAmc2 D5NAmc2（3）用速度為v0、質量為m1的He核轟擊質量為m2的靜止的7N核，發生核反應，最終產生兩種新粒子A和B.其中A為8O核，質量為m3，速度為v3；B的質量為m4.計算粒子B的速度vB.粒子A的速度符合什么條件時，粒子B的速度方向與He核的運動方向相反答案 9. （12分） (1)CD(2)根據愛因斯坦的質能方程，一個氘核(H)和一個氚核(H)結合成一個氦核并放出一個中子釋放的能量為mc2,1 mol氘和1 mol氚完全發生上述核反應，釋放的能量為上述反應的NA倍，即NAmc2.(3)由動量守恒定律有：m1v0m3v3m4vB，解得：vB.B的速度與He核的速度方向相反，即：m1v0m3v3.答案：(1)CD (2)A(3)v3三、計算題10( 寧夏銀川一中2011屆高三第五次月考試題全解全析 ) 物理-選修3-5（5分）下列說法中正確的是（ ） A盧瑟福通過實驗發現了質子的核反應方程為 B鈾核裂變的核反應是: C質子、中子、粒子的質量分別為m1、m2、m3。質子和中子結合成一個粒子，釋放的能量是：（m1+m2-m3）c2 D原子從a能級狀態躍遷到b能級狀態時發射波長為1的光子；原子從b能級狀態躍遷到c能級狀態時吸收波長為2的光子，已知12那么原子從a能級狀態躍遷到c能級狀態時將要吸收波長為的光子 【答案】AD.【解析】盧瑟福發現質子的實驗是用粒子轟擊氮核，核反應方程為，A正確；鈾核裂變需要有中子轟擊，其核反應是:，則B 不正確；質子和中子結合成一個粒子，其核反應方程為，故釋放的能量是：（2m1+2m2-m3）c2，則C不正確；根據能級躍遷，原子從a能級狀態躍遷到b能級狀態時發射的光子能量是；原子從b能級狀態躍遷到c能級狀態時吸收的光子能量是，則原子從a能級狀態躍遷到c能級狀態時將要吸收的光子能量是,其波長為.【考點】原子物理.題組二一、選擇題1北京西城區2010年高三理科綜合練習放射性元素發生衰變放出一個電子，這個電子( D )A原來是原子的外層電子B原來是原子的內層電子C是在原子核內的質子轉化為中子時產生的D是在原子核內的中子轉化為質子時產生的2上海市2010屆八校高三聯考天然放射性元素放出的a粒子的符號是（ A ）（A）He（B）H （C）n（D）e32010湛江市一模理綜下列說法中正確的是 ( AB )A氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，電子動能增加，原子勢能減少B氫原子從n=4的激發態躍遷到基態時，有可能輻射出6種不同頻率的光子Ca射線是原子核自發放射出的氮核，它的穿透能力最強D放射性元素的半衰期隨溫度和壓強的變化而變化4湖南省長沙市一中雅禮中學2010屆高三三月聯考在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻。關于科學家和他們的貢獻，下列說法中正確的是 ( AB )A安培提出了分子電流假說B卡文迪許首先通過實驗測出萬有引力常量C牛頓最早提出力不是維持物體運動的原因D湯姆生通過對陰極射線的研究發現了電子，并提出了原子核式結構學說5四川省內江市2010屆高三二模模擬下列說法中正確的是 ( CD )A瑪麗居里首先提出了原子的核式結構學說B盧瑟福在粒子散射實驗中發現了電子C查德威克在原子核人工轉變的實驗中發現了中子D愛因斯坦為了解釋光電效應的實驗規律提出了光子說6上海市2010屆八校高三聯考盧瑟福a粒子散射實驗的結果表明（ B）（A）可以用人工方法研究原子核的結構（B）原子有全部正電荷集中在原子中央很小的體積內（C）質子比電子輕（D）原子核內存在中子7. 陜西省西安高新一中2010屆高三高考模擬原子核自發地放出電子的現象稱為衰變。開始時科學家曾認為衰變中只放出電子（即粒子），后來發現，這個過程中除了放出電子外，還放出一種叫作“反中微子”的粒子。反中微子不帶電，與其他物質的相互作用極弱。下面關于衰變的說法正確的是（D ）靜止的原子核發生衰變時，粒子與衰變后的核的運動速度方向一定相反原子核發生衰變時，放出的能量等于粒子與衰變后的核的動能之和原子核能發生衰變，說明原子核內含有電子發生衰變后的原子核的核子數不變，但帶電量增加8. 河南省鄭州47中09-10學年高三上學期模擬下列說法正確的是：( A )A、盧瑟福通過粒子散射實驗，否定了湯姆生的原子結構模型，提出了原子的核式結構學說。B、麥克斯韋電磁場理論指出：變化的電場產生變化的磁場，變化的磁場產生變化的電場。C、受愛因斯坦量子論的啟發,普朗克在對光電效應的研究中,提出了光子說。D、光的干涉、衍射現象證明了光是一種波，但德布羅意的“物質波”假設否定了光是一種波。9海南省海師附中2010屆高三第1次月考物理試題關于、射線和X射線以下說法正確的是（ D ）A都是波長極短，頻率很高的電磁波B都是原子內層電子受激輻射的C都是原子核發生衰變時產生的D以上說法都不對10福建省龍巖二中2010屆高三摸底考試盧瑟福通過粒子散射實驗，判斷出原子的中心有一個很小的核，并由此提出了原子的核式結構。如圖所示的平面示意圖中，、兩條實線表示粒子運動的軌跡，則沿所示方向射向原子核的粒子可能的運動軌跡為虛線中的 （ A ）A軌跡aB軌跡bC軌跡cD軌跡d11. 上海市六校2010屆高三第一次聯考使兩個氘核發生聚變，必須使它們之間的距離接近到ro，接近到核力能夠發生作用的范圍。溫度很高時，由氘原子構成的物質將變為等離子體，已知等離子體熱運動的平均動能為Ek=，式中k1為波爾茲曼常量，T為熱力學溫度，兩個氘核之間的電勢能為Ep=k，k為靜電力常量，r為核之間的距離，則使氘核發生聚變的溫度至少應為（ B ）（A） （B） （C） （D）12河南省開封高中2010屆高三上學期1月月考盧瑟神速通過實驗首次實現了原子核的人工轉變，其核反應方程為： 下列說法錯誤的是（ D ）A通過該實驗發現了質子B實驗中是用粒子轟擊氮核的C原子核在人工轉變的過程中，電荷數一定守恒D原子核的人工轉變是指物質自發地放出射線的現象13北京市第八十中學20092010學年度第一學期月考下列四個方程中，表示衰變的是：（ A ）A B C D 14貴州省興義市清華實驗學校2010屆高三9月月考關于天然放射現象，敘述正確的是（ C ）A若使放射性物質的溫度升高，其半衰期將減少B衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C在、這三種射線中，射線的穿透能力最強，射線的電離能力最強D鈾核（）衰變為鉛核（）的過程中，要經過8次衰變和10次衰變15福建省龍巖二中2010屆高三摸底考試關于核反應方程，以下說法中正確的是 （ A ）AX是，該核反應屬于聚變BX是，該核反應屬于裂變CX是，該反應中的核燃料是當前核電站采用的核燃料DX是，該反應中的核燃料是當前核電站采用的核燃料16. 北京市第八十中學20092010學年度第一學期月考一個靜止的質量為M的不穩定原子核，當它放射出質量為m、速度為v的粒子后，原子核剩余部分的速度為：(B)A-vBCD17貴州省興義市清華實驗學校2010屆高三9月月考用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態的氫原子，觀測到了一定數目的光譜線。調高電子的能量再次進行觀測，發現光譜線的數目比原來增加了5條。用n表示兩次觀測中最高激發態的量子數n之差，E表示調高后電子的能量。根據氫原1,3,5子的能級圖可以判斷，n和E的可能值為 （ AD ）An=1，13.22 eV E13.32 eVBn=2，13.22 eV E13.32 eVCn=1，12.75 eV E13.06 eVDn=2，12.75 eV EB兩次均向低能級躍遷，且C先向高能級躍遷，再向低能級躍遷，且21北京市第八十中學20092010學年度第一學期月考天然放射性元素（釷）經過一系列核衰變之后，變成（鉛）。下列論斷中正確的是：（ D ）A鉛核比釷核少23個中子；B鉛核比釷核少24個質子；C衰變過程中共有4次衰變和8次衰變；D衰變過程中共有6次衰變和4次衰變。22浙江省溫州市十校聯合體2010屆高三期中聯考放射性衰變有多種可能途徑，其中一種途徑是先變 成，而可以經一次衰變變成 ( X 代表某 種元素），也可以經一次衰變變成，和最后都