高中物理竞赛试题分类汇编—原子物理

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2019年高考物理试题分类汇编：原子物理学(带详细解析)

2019年高考物理试题分类汇编——原子物理学（全国卷1）14．原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492U 。

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】Th U2349023892①,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变.Pa Th2349123490②,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子.U Pa 2349223491③,质子数加1,说明③为β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。

（全国卷2）14. 原子核A ZX 与氘核21H 反应生成一个α粒子和一个质子。

由此可知A．A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2【答案】D 【解析】H He HXA Z114221，应用质量数与电荷数的守恒121,142Z A ，解得2,3Z A ，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。

（新课标卷）34.[物理——选修3-5](1)(5分)用频率为0v 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123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则_______.(填入正确选项前的字母)A 、01v v ＜ B 、321v v v C 、0123v v v v D 、123111v v v 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，123hhh，解得：321v v v ，选项B 正确。

（北京卷）13．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，Ａ．真空中光速不变Ｂ．时间间隔具有相对性Ｃ．物体的质量不变Ｄ．物体的能量与质量成正比。

原子物理五套试题及答案

原子物理五套试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 原子核的组成元素是（）。

A. 质子和中子B. 电子和质子C. 电子和中子D. 质子和电子答案：A2. 根据波尔理论，氢原子的能级是（）。

A. 连续的B. 离散的C. 线性的D. 非线性的答案：B3. 电子云的概念是由哪位科学家提出的？（）A. 尼尔斯·玻尔B. 阿尔伯特·爱因斯坦C. 马克斯·普朗克D. 埃尔温·薛定谔答案：D4. 根据海森堡不确定性原理，以下说法正确的是（）。

A. 粒子的位置和动量可以同时被精确测量B. 粒子的位置和动量不能同时被精确测量C. 粒子的能量和时间可以同时被精确测量D. 粒子的能量和时间不能同时被精确测量答案：B5. 原子核外电子的排布遵循（）。

A. 泡利不相容原理B. 洪特规则C. 库仑定律D. 以上都是答案：D6. 原子核的放射性衰变遵循（）。

A. 线性规律B. 指数规律C. 正态分布D. 泊松分布答案：B7. 原子核的结合能是指（）。

A. 原子核内所有核子的总能量B. 原子核内单个核子的能量C. 原子核内所有核子的总能量与单独核子能量之和的差值D. 原子核内单个核子的能量与单独核子能量之和的差值答案：C8. 原子核的同位素是指（）。

A. 具有相同原子序数但不同质量数的原子核B. 具有相同质量数但不同原子序数的原子核C. 具有相同原子序数和质量数的原子核D. 具有不同原子序数和质量数的原子核答案：A9. 原子核的裂变是指（）。

A. 原子核分裂成两个或多个较小的原子核B. 原子核结合成更大的原子核C. 原子核的放射性衰变D. 原子核的聚变答案：A10. 原子核的聚变是指（）。

A. 原子核分裂成两个或多个较小的原子核B. 原子核结合成更大的原子核C. 原子核的放射性衰变D. 原子核的裂变答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 原子的核外电子排布遵循______原理。

原子物理典型题型归类

原子物理一、原子的结构1、电子的发现线索：阴极射线密立根测得电荷量，汤姆逊测得电荷量阴极射线是“电子束”电子的发现，说明原子具有复杂的结构。

2(1) α粒子散射实验的现象,说明原子具有复杂的结构。

【例1】α粒子散射实验观察到的现象是：当α粒子束穿过金箔时（）A．绝大多数α粒子发生很大偏转，极少数α粒子不发生偏转B．绝大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生很大偏转，有个别α粒子反弹回来C．绝大多数α粒子只有很小角度的偏转D．大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生小角度偏转(2) 卢瑟福关于原子结构的“核实模型”。

【例2】卢瑟福对α粒子散射实验的解释是（）A．使α粒子产生偏转的主要力是原子中电子对α粒子的作用力。

B．使α粒子产生偏转的力主要是库仑力。

C．原子核很小，α粒子接近它的机会很少，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进。

D．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子。

【例3】在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金核时（）A．α粒子动能最小B．α粒子受到的库仑力最大C．α粒子电势能最小D．α粒子动量的变化率最小【例4】下列对原子结构的认识中,不正确．．．的是A.原子中绝大部分是空的,原子核很小B.电子在核外绕核旋转,向心力为库仑力C. 原子核的直径大约是10-10 mD. 原子的全部正电荷都集中在原子核里(3) 卢瑟福的“核实模型”结合经典的“电磁场”理论得出两个错误的结论说明“核实”结构是错误的。

【例5】关于光谱和光谱分析,下列说法正确的是（）A.太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B.霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱C.进行光谱分析时,可以利用线状谱,也可用连续谱D.观察月亮光谱,可以确定月亮的化学组成【例6】玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有（）A.原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做加速运动,但不向外辐射能量B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射（或吸收）一定频率的光子D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率（4）玻尔的三个假设：定态假设，跃迁假设，轨道能级化假设。

原子物理学考试试题及答案

原子物理学考试试题及答案一、选择题1. 原子的最内层电子称为：A. 价电子B. 建筑电子C. 寄生电子D. 核电子答案：D2. 原子核由以下粒子组成：A. 质子和中子B. 质子和电子C. 电子和中子D. 电子和反电子答案：A3. 处于激发态的原子能通过放射射线来跃迁到基态，这种现象称为：A. 加速B. 衰变C. 俘获D. 减速答案：B4. 质子和中子的总数称为：A. 元数B. 核数C. 溶液D. 中性答案：B5. 薛定谔方程用于描述：A. 电子的运动B. 质子的运动C. 中子的运动D. 原子核的运动答案：A二、填空题1. 波尔模型中，电子在不同能级之间跃迁所产生的谱线称为________。

答案：光谱线2. 在原子核中不存在电子，否则将引起能量的________。

答案：不稳定3. 原子核的质子数称为原子的________。

答案：原子序数4. 核力是一种____________，它使质子和中子相互_________。

答案：强相互作用力，吸引5. 电子云代表了电子在空间中的________分布。

答案：概率三、简答题1. 什么是原子物理学？答案：原子物理学是研究原子及其结构、性质、相互作用原理以及与辐射的相互作用等的学科。

它主要探索原子的构成、原子核内的粒子、原子的能级结构、原子的光谱以及原子的物理性质等方面的知识。

2. 描述一下半导体材料的能带结构。

答案：半导体材料的能带结构是介于导体和绝缘体之间的一种情况。

它具有价带和导带两个能带，两者之间由能隙分隔。

在室温下，半导体材料的价带通常都被电子占满，而导带中几乎没有电子。

当外加电场或光照射时，价带中的电子可以跃迁到导带中，从而形成电流。

3. 解释原子的放射性衰变现象。

答案：原子的放射性衰变是指具有不稳定原子核的放射性同位素经过一系列放射性衰变过程，最终转化为稳定同位素的现象。

衰变过程中放出的射线包括α粒子、β粒子和γ射线。

这种衰变过程是由于原子核内部的质子和中子的改变导致了核内部的不稳定性，从而通过释放射线来恢复稳定。

高考物理试题汇编：原子物理

高考物理试题汇编：原子物理1（青岛市2008届第一次质检）（1）请完成下列核反应方程：U+n→Ba+Kr+（2）如图所示，物体A、B的质量分别是，用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上，物体B 左侧与竖直墙相接触。

另有一个物体C从t=0时刻起以一定的速度向左运动，在t=0.5s时刻与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开。

物体C的v – t图象如图所示。

试求：①物块C的质量m3；②在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向。

（1）3………………………………………………………………………………2分（2）①根据图象可知，物体C与物体A相碰前的速度为：v1=6m/s相碰后的速度为：v2=2m/s根据定量守恒定律得：………………………………………2分解得：m3=2.0kg………………………………………………………………………1分②规定向左的方向为正方向，在第5.0s和第15s末物块A的速度分别为：v2=2m/s，v3=－2m/s所以物块A的动量变化为：………………1分即在5.0s到15s的时间内物块A动量变化的大小为：16kg·m/s……………1分方向向右……………………………………………………………………………1分2、（青岛市2008届第一次质检）（模块3-5试题）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和半衰期长达100年的放射性同位素镍63（）两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生一次衰变变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63和铜片做电池两极．则镍63的衰变方程是，铜片是该电池的（选填“正极”或“负极”）．（2）如图所示，平板车B的质量为3.0kg，以4.0m/s的速度在光滑水平面上向右运动．质量为 1.0kg 的物体A被轻放到车的右端，设物体与车上表面间的动摩擦因数为0.25．求：①如果平板车足够长，那么平板车最终速度多大？物体在车上滑动的时间是多少？②要使物体不从车上掉下，车至少要有多长？（1）→＋，负极（4分）（2）解：①设物体与车相对静止时的速度为v，物体运动的加速度为a，在车上滑动的时间是t，则Mv0＝（M＋m）v（1分）（1分）代入数据解得v＝3.0m/s（1分）t＝1.2s （1分）②设物体相对于车滑动的距离为s由能量守恒得μmgs＝Mv02－（M＋m）v2（1分）代入数据得s＝2.4m （1分）3、（济宁市08届三月质检）钚的同位素离子Pu发生衰变后生成铀(U)的一个同位素离子，同时放出能量为E=0.09MeV的光子．从静止的钚核中放出的粒子在垂直通过正交的匀强电场和匀强磁场时做匀速直线运动．已知匀强电场的电场强度为E=2.22 104N／C，匀强磁场的磁感应强度为B=2.00T．(普朗克恒量h=6.63Js，真空中的光速为c=3108m／s，电子电量为e =1.6C)．求：(1)写出该核反应方程式；(2)该光子的波长；(3)放出的粒子的速度大小；(4)若不计光子的动量，求粒子和铀核的动能之比。

历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(原子结构)汇编(附答案)

历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(原子结构)汇编一、单选题1．（2023ꞏ山东ꞏ统考高考真题）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。

如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为0ν的光子从基态能级I 跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为1ν的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为3ν的光子回到基态。

该原子钟产生的钟激光的频率2ν为（）A ．013ννν++B ．013ννν+-C ．013ννν-+D ．013ννν--2．（2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。

某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。

若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为E k ，则（）A ．①和③的能量相等B ．②的频率大于④的频率C ．用②照射该金属一定能发生光电效应D ．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于E k3．（2023ꞏ湖北ꞏ统考高考真题）2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。

该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为1216nm ．的氢原子谱线（对应的光子能量为102eV ．）。

根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（）A ．2n =和1n =能级之间的跃迁B ．3n =和1n =能级之间的跃迁C ．3n =和2n =能级之间的跃迁D ．4n =和2n =能级之间的跃迁4．（2022ꞏ重庆ꞏ高考真题）如图为氢原子的能级示意图。

已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV ，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV 。

若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（）A ．10.20eVB ．12.09eVC ．12.75eVD ．13.06eV5．（2022ꞏ北京ꞏ高考真题）氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子（） 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，能量减少6．（2022ꞏ浙江ꞏ统考高考真题）如图为氢原子的能级图。

高中物理经典题库-原子物理试题

原子物理试题集粹（49+17=66 个）一、选择题（每题的四个选项中至少有一个是正确的）1．氢原子从激发态跃迁到基态，则核外电子的［］2．氢原子从能级Ａ跃迁到能级Ｂ时，释放频率为ν1的光子；氢原子从能级Ｂ跃迁到能级Ｃ时，吸收频率为ν2的光子．若ν2＞ν1，则氢原子从能级Ｃ跃迁到能级Ａ时，将［］ν 2－ν 1 的光子ν1＋ν2的光子ν2－ν1的光子ν1＋ν2的光子3．氢原子能级图的一部分如图5－1 所示，Ａ、Ｂ、Ｃ分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出的光子．它们的能量和波长分别为ＥＡ、ＥＢ、ＥＣ和λＡ、λＢ、λＣ，则下述关系中正确的是［］Ａ． 1／λＣ＝ 1／λＡ＋ 1／λＢＢ．λＣ＝λＡ＋λＢＣ＝ＥＡ＋ＥＢＤ．1／λＡ＝1／λＢ＋1／λＣ图 5－1图5－24．氢原子的ｎ＝1，2，3， 4 各能级的能量如图5－2 所示，氢原子由ｎ＝ 1 的状态激发到ｎ＝ 4 的状态．在它回到ｎ＝ 1 的状态的过程中［］3 种 6 种不同频率的光子12.5 ｅＶ0.85 ｅＶ5．下列叙述中正确的是［］α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进6．按照玻尔理论，氢原子处在量子数ｎ＝ 1 和ｎ＝ 2 的定态时，其相应的原子能量的绝对值之比│Ｅ1 │∶│Ｅ2 │及电子的动能之比Ｅｋ1∶Ｅｋ2分别等于［］Ｃ．2∶1，4∶17．氢原子从ｎ＝ 4 的激发态直接跃迁到ｎ＝ 2 的能级时，发出蓝色光．则氢原了从ｎ＝ 5 的激发态直接跃迁到ｎ＝ 2 的能级时，可能发出的是［］γ射线8．一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种颜色的光子，且ν3 ＞ν 2＞ν 1，则［］ν 3Ｂ．被氢原子吸收的光子能量为ｈν 2 ν 1Ｄ．被氢原子吸收的光子能量为ｈ（ν1＋ν2）9．天然放射现象的发现揭示了［］Ｂ．原子的核式结构10．如图 5－ 3 所示，ｘ表示原子核，α粒子射向ｘ时被散射而偏转，其偏转轨道可能是图中的（α粒子入射动能相同）［］图5－3题号12345678910 答案B C AC BC AC A C AD C D11．关于α粒了散射实验，下列说法中正确的是［］α粒子经过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转α粒子在接近原子核的过程中，动能减小，电势能减小α粒子在离开原子核的过程中，加速度逐渐减小α粒了散射实验的数据分析，可以估算出原子核的大小12．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，判断正确的是［］13．图 5－ 4 所示的实验中，用天然放射性元素钋（Ｐｏ）放出的α射线轰击铍时，产生一种不可见粒子．当用这种粒子轰击石蜡时，可从石蜡中打出质子，经过各种检测发现［］γ射线（光子）1／ 10，而且能量很大（＞55ＭｅＶ），因此它不是γ射线量相等的粒子图5－414．质子和α粒子在真空条件下，同时自静止由同一电场加速，经同点垂直进入同一偏转电场后均打在平行于偏转电场方向的同一荧光屏上．不计质子和α粒子所受的重力．说法正确的是［］α粒子先打到屏上α粒子的动能比质子大α粒子电场力的冲量大α粒子将打到荧光屏上同一点15．如图 5－ 5 所示，ａ为未知的天然放射源，ｂ为一张黑纸，ｃ为水平放置的平行金属板，板间有竖直方向较强的匀强电场，ｄ为荧光屏，ｅ为固定不动的显微镜筒．整个装置放在真空中．实验时，如果将电场Ｅ撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数没有变化．如果再将黑纸ｂ移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁的亮点数大为增加，由此可判定放射源ａ发出的射线为［］β射线和 γ 射线Ｂ．α射线和 β 射线α 射线和 γ 射线Ｄ． α 射线和Ｘ射线图 5－516．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数越大，说明［］17．一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后，向外辐射了ν 1、 ν2 、ν 3 三种频率的光子（ ν3＞ν 2＞ν 1），对应光子的波长分别是λ1、λ 2、 λ3，则［］ν2Ｂ．被氢原子吸收的光子能量为ｈν 1ν3＝ ν2 ＋ν 1Ｄ． λ3＝ λ1λ2／（ λ1 ＋λ 2）18．当氢原子的电子处于第ｎ条轨道时，下面说法正确的是［］ｎ＝ｎｒ 1 （ｒ 1 为第 1 条可能轨道半径）ｎ＝Ｅ 1 ／ｎ 2（Ｅ 1 为电子在第一条可能轨道时的能量），可知ｎ越大时，原子能量越大1）定态时，辐射光子的波长λ＝（Ｅｎ－Ｅｎ－ 1 ）／ｈ1）／ 219．在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆．圆的直径比为 7∶1，如图 5－ 6 所示，那么碳 14 的衰变方程是［］146C → 42 H e + 104 B e Ｂ． 146 C → 01 e + 145 B146C → 01 e + 147 NＤ．146C → 12 H + 125 B图 5－620．在核反应方程：9412C ＋ｘ中，ｘ表示［］4B e + 2 H e → 6Ｃ．电子题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案CDBDACDABDCBDCDBDCB21．下列核反应中属于 α 衰变的是［］11 414127 24H e5B +2 H e → 7 N + 0 n13Al + 1 H → 1225 M g + 2230 226 4 3 1 490 Th →88 Ra +2 He1H + 1 H →2 He22．最初发现中子的原子核的人工转变，是下列核反应方程中的哪一个［］14 4 17 1 9 4 12 17 N+ 2 He→ 9 F+ 0 n Ｂ． 4 Be+ 2 He→ 6 C+ 0 n23 4 26 12 1 27 4 30 111 Na+ 2 He→ 13 Al 6 C +0 n 13 Al+ 2 He→ 15 P+ 0 n24．在核反应方程1530P→1430Si＋ｘ中的ｘ表示［］Ａ．质子25．用中子轰击铝 27，产生钠24 和ｘ粒子，钠24 具有放射性，它衰变后变成镁24，则ｘ粒子和钠的衰变过程分别是［］α衰变Ｂ．电子、α衰变α粒子、β衰变β衰变26．下列说法正确的是［］α射线轰击铍（9 12C ，并放出γ射线4Be ），铍核转变为 6γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹γ光子的能量足够大时，用γ射线轰击氘核能使氘核分解为11 H 和10n27．1900 年，德国物理学家普朗克在研究电磁辐射的能量分布时发现，只有认为电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，每一份的能量等于ｈν，理论计算的结果才能跟实验事实完全符合．受该理论的启发，其他一些物理学家开展了有关方面的一些研究工作，取得了一些丰富的成果，下列所述符合这种情况的有：［］28．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从［］α粒子散射实验开始的29．目前，关于人类利用核能发电，下列说法中正确的是［］30．下列说法中正确的是［］β射线就是大量的原子被激发后，从原子的内层电子中脱出的电子源题号21222324252627282930 答案B C B D C BD CD D AC B 31．天然放射物质的放射线包含三种成份，下面的说法中正确的是［］α射线，但不能挡住β射线和γ射线γ粒子后会变成另一种元素的原子核α射线β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子32．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数ｎ越大，则［］Ｂ．电子轨道速度越小Ｄ．原子的电势能越小33．对卢瑟福的α粒子散射实验现象的分析表明了［］34．如图 5-1 为氢原子ｎ＝ 1，2，3，4 的各个能级示意图．处于ｎ＝ 4 能量状态的氢原子，当它向较低能级发生跃迁时，发出的光子能量可能为［］图 5-12． 55ｅＶＢ．13．6ｅＶ12．75ｅＶＤ．0．85ｅＶ35．下面列举的现象中，哪个是卢瑟福在α粒子散射实验中观察到的，并据此现象得出原子的核式结构［］α粒子发生较大角度偏转，少数α粒子仍按原方向前进α粒子发生较大角度偏转，少数α粒子按原方向前进，或被弹回α粒子穿过金箔后仍按原方向前进α粒子发生较大角度偏转，甚至被弹回36．如图 5-2 所示的 4 个图中，Ｏ点表示某原子核的位置，曲线ａｂ和ｃｄ表示经过该原子核附近的α粒子的运动轨迹，正确的图是［］图 5-237．根据玻尔理论，氢原子的基态能级为Ｅ１，氢原子从ｎ＝ 3 的定态跃迁到ｎ＝ 1 的基态过程中辐射光子的波长为λ，ｈ为普朗克常量，ｃ为光速，则［］Ｂ．电子的电势能增大38．下列说法正确的是［］γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强γ光子的能量足够大，用γ线轰击氘核能使氘核分解为11 H 和10n39．如图 5-3 所示是“原子核人工转变”实验装置示意图，其中Ａ是放射性物质，Ｆ是铝箔，Ｓ为荧光屏，在容器中充入氮气后，屏Ｓ上出现闪光，该闪光是［］图 5-3α粒子射到屏上产生的α粒子从Ｆ打出的粒子射到屏上产生的α粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的γ射线射到屏上产生的40．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图5-4 所示，离子源Ｓ产生一个质量为ｍ，电量为ｑ的正离子，离子产生出来时速度很小，可以看作是静止的．离子产生出来后经过电压Ｕ加速，进入磁感强度为Ｂ的匀强磁场，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片Ｐ上，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离为ｘ．则下列说法正确的是［］图 5-4若某离子经上述装置后，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离大于ｘ，则说明离子的质量一定变大若某离子经上述装置后，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离大于ｘ，则说明加速电压Ｕ一定变大若某离子经上述装置后，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离大于ｘ，则说明磁感强度Ｂ一定变大若某离子经上述装置后，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离大于ｘ，则说明离子所带电量ｑ可能变小题号31323334353637383940 答案ACD B AD AC D D AD BCD C41．如果某放射性元素经过ｘ次α衰变和Ｙ次β衰变，变成一种新原子核，则这个新原子核的质子数比放射性元素原子核的质子数减小［］2ｘ＋ｙＢ．ｘ＋ｙＣ．ｘ－ｙＤ．2ｘ－ｙ42．某放射性元素的原子核Ａ的衰变过程是ＡＢＣ，下列说法中正确的是［］2Ｂ．原子核Ｃ的质子数比Ａ少 11 143．1999 年 9 月 18 日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰研制“两弹一星”作出突出贡献的科技专家，下列核反应方程中属研究两弹的基本的核反应方程式的是［］44．一个质子以1．0×10 ７ｍ／ｓ的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27 倍，硅原子核的质量是质子的28 倍，则下列判断正确的是［］107 ｍ／ｓ，方向跟质子的初速度方向一致105 ｍ／ｓ，方向跟质子的初速度方向一致45．同学们根据中学物理知识讨论“随着岁月的流逝，地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面温度变化的趋势”的问题中，有下列结论．请你判断哪些结论正确［］Ｅ＝ｍｃ２可知太阳质量Ｍ在不断减少２和Ｆ＝ｍｖ２／ｒ知日地距离ｒ不断增大，地球环绕速度将减少，且周期Ｔ＝2πｒ／ｖ将增大２和Ｆ＝ｍｖ２／ｒ知日地距离ｒ将不断减小，地球环绕速度将增大，且周期Ｔ＝ 2πｒ／ｖ将减小的热功率也减小，地球表面温度也将逐渐降低46．238U 是一种放射性元素，进行一系列放射性衰变，由图5-5 可以知道［］92图 5-584，ｂ是 206β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的238 20692U 衰变成82 Pb 要经过6次①衰变，8次②衰变47．质子和中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反应方程是11 H +10n→12 H ＋γ，以下说法正确的是［］２γ光子的能量为ｍｃ，ｍ为反应中的质量亏损ｍ，所以“物质不灭”的说法是不正确的48．氘核（2H ）和氚核（3H ）结合成氦核（4He ）的核反应方程为：2 3 4He11 12 1H + 1 H → 2 + 0n，设氘核，氚核，氦核和中子质量分别为ｍ１，ｍ２，ｍ３和ｍ４，真空中光速为ｃ，则反应过程释放的能量为［］１＋ｍ２－ｍ３）ｃ 2１＋ｍ２－ｍ４）ｃ2１＋ｍ２－ｍ３－ｍ４）ｃ2３＋ｍ４－ｍ１－ｍ２）ｃ 249．一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质量分别是ｍ１、ｍ２、ｍ３，则［］１＋ｍ２＝ｍ３１＋ｍ２＞ｍ３１＋ｍ２＜ｍ３１＋ｍ２－ｍ３）ｃ2／ｈ的光子，式中ｃ是光速、ｈ是普朗克常量题号41 42 43 44 45 46 47 48 49答案 D BC BD ABD ABD ABD AC C BD二、填空题1．现在科学家们正在设法探寻“反物质”．所谓“反物质”是由“反粒子”组成，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电荷的符号相反，例如正电子就是电子的“反粒子”．据此，若有反质子存在，它的质量数应为，基元电荷的电量是 1.60 ×10 －19Ｃ，则反质子的带电量为．2．氢原子中核外电子在基态轨道上运动的能量为－13.6 ｅＶ，若已知氢原子辐射光子的能量为 2.55 ｅＶ，则可判断这个氢原子的核外电子是由第条可能轨道跃迁到第条可能轨道．3．如图 5－7 中给出的氢原子最低的四个能级．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ分别表示氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子，其中波长最短的光子是（填字母）最小的频率等于Ｈｚ．（保留两位有效数字，普朗克常量ｈ＝ 6.6 ×10 －34Ｊ·ｓ）图 5－74．在玻尔的氢原子模型中，电子的第一条可能轨道的半径为ｒ 1 ，则由此向外数的第三条可能轨道的半径ｒ3＝．电子在这第三条轨道上运动时的动能Ｅｋ＝．（已知基元电荷ｅ，静电力常量为ｋ）5．假设二个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子．已知氘核的质量是 2.0136 ｕ，中子的质量是 1.0087 ｕ，氦核同位素的质量是 3.0150 ｕ，写出聚变核反应方程，在聚变核反应中释放出的能量为ＭｅＶ（保留三位有效数字）．6．完成下列核反应方程1） 147 N + 24 He →＋11H ；2） 49 Be + 24 He → 126 C ＋；141 13） 7 N + 0 n →＋ 1 H ；4） 1530P → 1430 Si ＋；5） 92235 U + 01 n → 56141 Ba + 3692 Kr ＋．7．处于基态的氢原子在某种单色光照射下，只能发出频率为ν 1、 ν 2 和 ν 3 的三种光，且ν1＜ν 2＜ν3，则该照射光的光子能量为．8．用 γ 光子轰击氘核，使之产生质子和中子，写出核反应方程式．已知氘核质量为 2.0135ｕ，质子质量为 1.0072 ｕ，中子质量为 1.0086 ｕ， 1ｕ＝1.6605×10 －27ｋｇ，普朗克常量ｈ＝ 6.63 ×10 －34Ｊ·ｓ，则 γ 光子的波长应为ｍ．（要求一位有效数字）9．下列核反应均属释放核能的反应，请完成核反应方程，并注明反应类型．24 1反应；1）1H ＋→ 2 He + 0 n ，2） 92235 U + 01 n → 3890 Sr + 13654 Xe + ，反应．10．质子击中锂核后变成两个 α 粒子，其核反应式为；若它们的质量分别为 1.6726×10 －27ｋｇ、11.6505×10 － 27 ｋｇ、 6.6466×10－27ｋｇ，则此过程中释放的能量等于Ｊ．（取 3 位有效数字）11．太阳内部发生热核反应，每秒钟辐射出的能量约3．8×10 26 Ｊ，据此估算太阳一年内质量将减少 ________ｋｇ．（保留两位数字）12．要使一个中性锂原子最外层的电子脱离锂原子所需的能量是 5． 39ｅＶ，要使一个中性氟原子结合一个电子形成一个氟离子所放出的能量是 3． 51ｅＶ，则将一个电子从锂原子转移到氟原子所须提供的能量为 ________．13．如图 5-6 所示给出的氢原子最低的四个能级，Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ分别表示氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子，其中波长最短的光子是 ________（填字母），最小的频率等于________Ｈｚ．（保留两位有效数字，普朗克常量ｈ＝6．6×10 － 34 Ｊ·ｓ）图 5-614．氢原子的基态能量是－ 13．6ｅＶ，则氢原子光谱中频率最高的光波的波长是________ｍ．（ｈ3415．在匀强电场中逆电场线运动的Ｕ核（238α衰变，衰变时ｖα与电场线垂92 U）速度减为零时若发生直，衰变后当α粒子沿Ｅ的方向移动位移为Ｌ时残核在与电场线平行的方向上位移Ｌ′为 ________ Ｌ，Ｌ′与Ｌ方向 ________．16．用质子轰击锂核37Li，生成2 个α粒子，这个核反应方程式为 ________，若用ｍｐ表示质子质量，ｍ表示锂核质量，ｍα表示α粒子质量，ｃ表示光速，则此核反应中释放能量Ｅ＝ ________．17．两个氘核聚变产生一个氦核（32 He ）和一个中子，这一过程的核反应方程是________．3．3426×10 －27ｋｇ，氦核质量 5．0049×10 －27ｋｇ，中子质量1．6744×10 －27ｋｇ，上述核反应释放的能量为 ________Ｊ．参考答案1． 1，－1.60 ×10 －19Ｃ2． 4，23．Ｂ， 1.6 ×10 144． 9ｒ1，ｋｅ2／18ｒ15． 3.266．（ 1）17 1 14 0 1 8 O （2）0n （3）6C （4）1e （5） 3 0n7．ｈｒ 32 1 1 － 13 8．1H +γ →1 H +0 n ，6×109．（ 1）3 11H，聚变（ 2） 10 0n，裂变－ 1210．11H + 37Li→ 2 24He， 2.69 × 10 11． 1．3×10 1712． 1．88ｅＶ13．Ｂ 1 ．0×10 1414． 9．14×10 －815． 10／ 13 相同16．7 1 4 4He （ｍ＋ｍｐ－2ｍ）ｃ23 Li+ 1 H → 2 He + 2 α17．212H→23－ 13 He +10 n ，5．3×10。

原子物理试题(1)

S O
v
l
r O1
R O2 xA
24 届复赛七、（20 分）今年是我国著名物理学家、曾任浙江大学物理系主任的王淦昌先生诞生一百周年．王先生早在 1941 年就发表论文，提出了一种探测中微子的方案： Be 原子核可以俘获原子的 K 层电子而成为 Li 的激发态 ( Li ) ，并放出中微子（当时写作η）
19 届复赛六、（20 分）在相对于实验室静止的平面直角坐标系 S 中，有一个光子，沿 x 轴正方向射向一个静止于坐标原点 O 的电子．在 y 轴方向探测到一个散射光子．已知电子的静止质量为 m0 ，光速为 c ,入射光子的能量与散射光子的能量之差等于电子静止能量的 1/10． 1．试求电子运动速度的大小 v ,电子运动的方向与 x 轴的夹角；电子运动到离原点距离为 L0 （作为已知
18 届复赛三、（22 分）有两个处于基态的氢原子 A 、 B ， A 静止， B 以速度 v0 与之发生碰撞．己知：碰撞后二者的速度 v A 和 vB 在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收．从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，试论证：速度 v0 至少需要多大（以 m/s 表示）？己知电子电量为 e 1.602 10－19 C ，质子质量为 m p 1.673 10－27 kg ．电子质量为 me 0.911 10－31 kg ．氢原子的基态能量为 E1 13.58 论效应，试估计在经典模型中氢原子的寿命．（实验测得氢原子的结合能是 EH 13.6eV ，电子的静止质量 m0 9.109 10
31
1 e2a 2 ，其中 a 为电子的加速度， c 为真空光速， 0 =8.85410-12 Fm-1,电子电荷量绝对值 P 3 4 k 6 c 0 kg ）

2020年高考物理试题分类汇编：原子物理学(带详细解析)

2020 年高考物理试题分类汇编：原子物理学（带详尽分析）〔全国卷 1〕14．原子核23892U经放射性衰变①变成原子核23490Th ，既而经放射性衰变②变为原子核23491 Pa，再经放射性衰变③变成原子核23492 U 。

放射性衰变①、②和③挨次为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】 A238 ①234 234②234 【分析】92 U 90Th ,质量数少4,电荷数少2,讲明①为α衰变.90Th 91 Pa,质子数加 1,讲明②为β衰变 ,中子转变成质子 . 23491 Pa ③23492U ,质子数加1,讲明③为β衰变,中子转变成质子.【命题企图与考点定位】重要考察依据原子核的衰变反响方程，应用质量数与电荷数的守恒剖析解决。

〔全国卷2〕14. 原子核ZA X 与氘核12H 反响生成一个α粒子和一个质子。

由此可知A ． A=2，Z=1 B. A=2 ，Z=2C. A=3 ，Z=3D. A=3 ， Z=2【答案】D【分析】ZAX 21H 24He 11H ，应用质量数与电荷数的守恒 A 2 4 1,Z 1 2 1，解得 A 3,Z 2，答案D。

【命题企图与考点定位】重要考察依据原子核的聚变反响方程，应用质量数与电荷数的守恒剖析解决。

〔新课标卷〕34.[ 物理——选修3-5](1)(5分)用频次为v0的光照射大批处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观察到频率分不为 v1、 v2、 v3的三条谱线，且v3＞ v2＞ v1，那么_______.(填入正确选项前的字母)A 、v0＜v1B 、v3v2v1C 、v01 1 1 v1 v2 v3D、v2 v3v1答案： B分析：大批氢原子跃迁时只有三个频次的光谱，这讲明是从n=3 能级向低能级跃迁，依照能量守恒有，h 3 h 2 h 1，解得：v3 v2 v1，选项B 正确。

最新高中物理经典题库-原子物理试题

原子物理试题集粹（49+17=66个）一、选择题（每题的四个选项中至少有一个是正确的）1．氢原子从激发态跃迁到基态，则核外电子的［］Ａ．电势能减小，动能减少，周期增大Ｂ．电势能减小，动能增大，周期减小Ｃ．电势能的减小值小于动能的增加值Ｄ．电势能的减小值等于动能的增大值2．氢原子从能级Ａ跃迁到能级Ｂ时，释放频率为ν1的光子；氢原子从能级Ｂ跃迁到能级Ｃ时，吸收频率为ν2的光子．若ν2＞ν1，则氢原子从能级Ｃ跃迁到能级Ａ时，将［］Ａ．吸收频率为ν2－ν1的光子Ｂ．吸收频率为ν1＋ν2的光子Ｃ．释放频率为ν2－ν1的光子Ｄ．释放频率为ν1＋ν2的光子3．氢原子能级图的一部分如图5－1所示，Ａ、Ｂ、Ｃ分别表示原子在三种跃迁过程中辐射出的光子．它们的能量和波长分别为ＥＡ、ＥＢ、ＥＣ和λＡ、λＢ、λＣ，则下述关系中正确的是［］Ａ．1／λＣ＝1／λＡ＋1／λＢＢ．λＣ＝λＡ＋λＢＣ．ＥＣ＝ＥＡ＋ＥＢＤ．1／λＡ＝1／λＢ＋1／λＣ图5－1 图5－24．氢原子的ｎ＝1，2，3，4各能级的能量如图5－2所示，氢原子由ｎ＝1的状态激发到ｎ＝4的状态．在它回到ｎ＝1的状态的过程中［］Ａ．可能发出的能量不同的光子只有3种Ｂ．可能发出6种不同频率的光子Ｃ．可能发出的光子最大能量是12.5ｅＶＤ．可能发出的光了的最小能量是0.85ｅＶ5．下列叙述中正确的是［］Ａ．卢瑟福得出原了核的体积极小的依据是绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进Ｂ．玻尔认为卢瑟福理论中电子绕核旋转的向心力来自库仑力是错误的，所以提出新的玻尔理论Ｃ．玻尔的原子结构理论没有否定卢瑟福理论，而是在卢瑟福的学说上运用了普朗克的量子理论Ｄ．爱因斯坦用于解释光电效应的光子说依据的也是量子理论，所以光子说是在玻尔理论上发展的6．按照玻尔理论，氢原子处在量子数ｎ＝1和ｎ＝2的定态时，其相应的原子能量的绝对值之比│Ｅ1│∶│Ｅ2│及电子的动能之比Ｅｋ1∶Ｅｋ2分别等于［］Ａ．4∶1，4∶1Ｂ．4∶1，Ｃ．2∶1，4∶1Ｄ．2∶1，2∶17．氢原子从ｎ＝4的激发态直接跃迁到ｎ＝2的能级时，发出蓝色光．则氢原了从ｎ＝5的激发态直接跃迁到ｎ＝2的能级时，可能发出的是［］Ａ．红外线Ｂ．红光Ｃ．紫光Ｄ．γ射线8．一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种颜色的光子，且ν3＞ν2＞ν1，则［］Ａ．被氢原子吸收的光子能量为ｈν3Ｂ．被氢原子吸收的光子能量为ｈν2Ｃ．被氢原子吸收的光子能量为ｈν1Ｄ．被氢原子吸收的光子能量为ｈ（ν1＋ν2）9．天然放射现象的发现揭示了［］Ａ．原子不可再分Ｂ．原子的核式结构Ｃ．原子核还可再分Ｄ．原子核由质子和中子组成10．如图5－3所示，ｘ表示原子核，α粒子射向ｘ时被散射而偏转，其偏转轨道可能是图中的（α粒子入射动能相同）［］图5－311．关于α粒了散射实验，下列说法中正确的是［］Ａ．绝大多数α粒子经过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转Ｂ．α粒子在接近原子核的过程中，动能减小，电势能减小Ｃ．α粒子在离开原子核的过程中，加速度逐渐减小Ｄ．对α粒了散射实验的数据分析，可以估算出原子核的大小12．氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，判断正确的是［］Ａ．电子绕核旋转半径增大Ｂ．电子的动能增大Ｃ．氢原子的电势能增大Ｄ．氢原子的能级减小13．图5－4所示的实验中，用天然放射性元素钋（Ｐｏ）放出的α射线轰击铍时，产生一种不可见粒子．当用这种粒子轰击石蜡时，可从石蜡中打出质子，经过各种检测发现［］Ａ．这种不可见粒子在电场和磁场中均不发生偏转，它一定是不带电的中性粒子Ｂ．这种不可见粒子的贯穿能力很强，它一定是γ射线（光子）Ｃ．这种不可见粒子的速度不到光速的1／10，而且能量很大（＞55ＭｅＶ），因此它不是γ射线Ｄ．这种不可见粒子和硼作用产生的新原子核增加的质量几乎和质子的质量相等，它一定是和质子质量相等的粒子图5－414．质子和α粒子在真空条件下，同时自静止由同一电场加速，经同点垂直进入同一偏转电场后均打在平行于偏转电场方向的同一荧光屏上．不计质子和α粒子所受的重力．说法正确的是［］Ａ．质子比α粒子先打到屏上Ｂ．打到屏上时，α粒子的动能比质子大Ｃ．经加速电场时，质子比α粒子电场力的冲量大Ｄ．质子和α粒子将打到荧光屏上同一点15．如图5－5所示，ａ为未知的天然放射源，ｂ为一张黑纸，ｃ为水平放置的平行金属板，板间有竖直方向较强的匀强电场，ｄ为荧光屏，ｅ为固定不动的显微镜筒．整个装置放在真空中．实验时，如果将电场Ｅ撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数没有变化．如果再将黑纸ｂ移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁的亮点数大为增加，由此可判定放射源ａ发出的射线为［］Ａ．β射线和γ射线Ｂ．α射线和β射线Ｃ．α射线和γ射线Ｄ．α射线和Ｘ射线图5－516．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数越大，说明［］Ａ．核外电子轨道半径越小Ｂ．核外电子的速率越小Ｃ．原子能级的能量越小Ｄ．原子的电势能越大17．一群处于基态的氢原子吸收某种单色光光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子（ν3＞ν2＞ν1），对应光子的波长分别是λ1、λ2、λ3，则［］Ａ．被氢原子吸收的光子能量为ｈν2Ｂ．被氢原子吸收的光子能量为ｈν1Ｃ．ν3＝ν2＋ν1Ｄ．λ3＝λ1λ2／（λ1＋λ2）18．当氢原子的电子处于第ｎ条轨道时，下面说法正确的是［］Ａ．电子的轨道半径是ｒｎ＝ｎｒ1（ｒ1为第1条可能轨道半径）Ｂ．由Ｅｎ＝Ｅ1／ｎ2（Ｅ1为电子在第一条可能轨道时的能量），可知ｎ越大时，原子能量越大Ｃ．原子从ｎ定态跃迁到（ｎ－1）定态时，辐射光子的波长λ＝（Ｅｎ－Ｅｎ－1）／ｈＤ．大量处于这一状态的氢原子通过自发辐射最多产生的光谱线数为ｎ（ｎ－1）／219．在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆．圆的直径比为7∶1，如图5－6所示，那么碳14的衰变方程是［］Ａ．146C→42eH+104eBＢ．146C→01e-+145BＣ．146C→01e-+147NＤ．146C→21H+125B图5－620．在核反应方程：94e B +42e H →126C ＋ｘ中，ｘ表示［］Ａ．质子Ｂ．中子Ｃ．电子Ｄ．正电子21．下列核反应中属于α衰变的是［］Ａ．115B +42e H →147N +10n Ｂ．2713Al +21H →2512g M +42e HＣ．23090Th →22688Ra +42He Ｄ．31H +11H →42He 22．最初发现中子的原子核的人工转变，是下列核反应方程中的哪一个［］Ａ．147N +42He →179F +10n Ｂ．94Be +42He →126C +10n Ｃ．2311Na +42He →2613Al 126C +10n Ｄ．2713Al +42He →3015P +10n24．在核反应方程3015P →3014Si ＋ｘ中的ｘ表示［］Ａ．质子Ｂ．中子Ｃ．电子Ｄ．正电子25．用中子轰击铝27，产生钠24和ｘ粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁24，则ｘ粒子和钠的衰变过程分别是［］Ａ．质子、α衰变Ｂ．电子、α衰变Ｃ．α粒子、β衰变Ｄ．正电子、β衰变26．下列说法正确的是［］Ａ．用α射线轰击铍（94Be ），铍核转变为126C ，并放出γ射线Ｂ．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强Ｃ．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹Ｄ．γ光子的能量足够大时，用γ射线轰击氘核能使氘核分解为11H 和10n 27．1900年，德国物理学家普朗克在研究电磁辐射的能量分布时发现，只有认为电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，每一份的能量等于ｈν，理论计算的结果才能跟实验事实完全符合．受该理论的启发，其他一些物理学家开展了有关方面的一些研究工作，取得了一些丰富的成果，下列所述符合这种情况的有：［］Ａ．麦克斯韦提出的光的电磁说Ｂ．汤姆生提出的原子模型Ｃ．爱因斯坦提出的光子说Ｄ．玻尔提出的“玻尔理论”28．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从［］Ａ．发现电子开始的Ｂ．发现质子开始的Ｃ．α粒子散射实验开始的Ｄ．发现天然放射现象开始的29．目前，关于人类利用核能发电，下列说法中正确的是［］Ａ．核能发电对环境的污染比火力发电要小Ｂ．核能发电对环境的污染比火力发电要大Ｃ．还只是利用重核裂变释放大量能量Ｄ．既有重核裂变、又有轻核聚变释放大量能量30．下列说法中正确的是［］Ａ．β射线就是大量的原子被激发后，从原子的内层电子中脱出的电子Ｂ．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物体和确定其化学组成Ｃ．把一个动能为零的自由电子和一个氢离子结合成基态的氢原子时，将要放出紫外线Ｄ．由于原子里的核外电子不停地绕核做加速运动，所以原子要向外辐射能量，这就是原子光谱的来源31．天然放射物质的放射线包含三种成份，下面的说法中正确的是［］Ａ．一导厚的黑纸可以挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线Ｂ．某原子核在放出γ粒子后会变成另一种元素的原子核Ｃ．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线Ｄ．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子32．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数ｎ越大，则［］Ａ．电子轨道半径越小Ｂ．电子轨道速度越小Ｃ．原子的能量越小Ｄ．原子的电势能越小33．对卢瑟福的α粒子散射实验现象的分析表明了［］Ａ．原子内存在着质量与正电荷集中的原子核Ｂ．原子内有带负电的电子Ｃ．电子绕核运行的轨道是不连续的Ｄ．原子核只占原子体积的极小部分34．如图5-1为氢原子ｎ＝1，2，3，4的各个能级示意图．处于ｎ＝4能量状态的氢原子，当它向较低能级发生跃迁时，发出的光子能量可能为［］图5-1Ａ．2．55ｅＶＢ．13．6ｅＶＣ．12．75ｅＶＤ．0．85ｅＶ35．下面列举的现象中，哪个是卢瑟福在α粒子散射实验中观察到的，并据此现象得出原子的核式结构［］Ａ．大多数α粒子发生较大角度偏转，少数α粒子仍按原方向前进Ｂ．多数α粒子发生较大角度偏转，少数α粒子按原方向前进，或被弹回Ｃ．绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原方向前进Ｄ．极少数α粒子发生较大角度偏转，甚至被弹回36．如图5-2所示的4个图中，Ｏ点表示某原子核的位置，曲线ａｂ和ｃｄ表示经过该原子核附近的α粒子的运动轨迹，正确的图是［］图5-237．根据玻尔理论，氢原子的基态能级为Ｅ１，氢原子从ｎ＝3的定态跃迁到ｎ＝1的基态过程中辐射光子的波长为λ，ｈ为普朗克常量，ｃ为光速，则［］Ａ．电子的动能增大Ｂ．电子的电势能增大Ｃ．电子的运动周期增大Ｄ．辐射光子波长λ＝－9ｈｃ／8Ｅ１38．下列说法正确的是［］Ａ．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由原子和中子组成的Ｂ．玻尔的原子结构理论没有否定卢瑟福理论，而是在卢瑟福的学说上运用了量子理论Ｃ．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强Ｄ．γ光子的能量足够大，用γ线轰击氘核能使氘核分解为11H和1n39．如图5-3所示是“原子核人工转变”实验装置示意图，其中Ａ是放射性物质，Ｆ是铝箔，Ｓ为荧光屏，在容器中充入氮气后，屏Ｓ上出现闪光，该闪光是［］图5-3Ａ．α粒子射到屏上产生的Ｂ．α粒子从Ｆ打出的粒子射到屏上产生的Ｃ．α粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的Ｄ．放射性物质放出的γ射线射到屏上产生的40．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图5-4所示，离子源Ｓ产生一个质量为ｍ，电量为ｑ的正离子，离子产生出来时速度很小，可以看作是静止的．离子产生出来后经过电压Ｕ加速，进入磁感强度为Ｂ的匀强磁场，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片Ｐ上，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离为ｘ．则下列说法正确的是［］图5-4Ａ．若某离子经上述装置后，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离大于ｘ，则说明离子的质量一定变大Ｂ．若某离子经上述装置后，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离大于ｘ，则说明加速电压Ｕ一定变大Ｃ．若某离子经上述装置后，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离大于ｘ，则说明磁感强度Ｂ一定变大Ｄ．若某离子经上述装置后，测得它在Ｐ上的位置到入口处Ｓ１的距离大于ｘ，则说明离子所带电量ｑ可能变小41．如果某放射性元素经过ｘ次α衰变和Ｙ次β衰变，变成一种新原子核，则这个新原子核的质子数比放射性元素原子核的质子数减小［］Ａ．2ｘ＋ｙＢ．ｘ＋ｙＣ．ｘ－ｙＤ．2ｘ－ｙ42．某放射性元素的原子核Ａ的衰变过程是ＡＢＣ，下列说法中正确的是［］Ａ．原子核Ｃ的中子数比Ａ少2 Ｂ．原子核Ｃ的质子数比Ａ少1Ｃ．原子核Ｃ的中子数比Ｂ少1 Ｄ．原子核Ｃ的质子数比Ｂ少143．1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰研制“两弹一星”作出突出贡献的科技专家，下列核反应方程中属研究两弹的基本的核反应方程式的是［］44．一个质子以1．0×10７ｍ／ｓ的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是［］Ｃ．硅原子核速度的数量级为107ｍ／ｓ，方向跟质子的初速度方向一致Ｄ．硅原子核速度的数量级为105ｍ／ｓ，方向跟质子的初速度方向一致45．同学们根据中学物理知识讨论“随着岁月的流逝，地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面温度变化的趋势”的问题中，有下列结论．请你判断哪些结论正确［］Ａ．太阳内部进行着剧烈的热核反应，辐射大量光子，根据ΔＥ＝Δｍｃ２可知太阳质量Ｍ在不断减少Ｂ．根据Ｆ＝ＧＭｍ／ｒ２和Ｆ＝ｍｖ２／ｒ知日地距离ｒ不断增大，地球环绕速度将减少，且周期Ｔ＝2πｒ／ｖ将增大Ｃ．根据Ｆ＝ＧＭｍ／ｒ２和Ｆ＝ｍｖ２／ｒ知日地距离ｒ将不断减小，地球环绕速度将增大，且周期Ｔ＝2πｒ／ｖ将减小Ｄ．由于太阳质量Ｍ不断减小，辐射光子的功率不断减小，而日地距离ｒ增大，所以辐射到地球表面的热功率也减小，地球表面温度也将逐渐降低46．23892U是一种放射性元素，进行一系列放射性衰变，由图5-5可以知道［］图5-5Ａ．表中ａ是84，ｂ是206Ｂ．①是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的Ｃ．②是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的Ｄ．从23892U衰变成20682Pb要经过6次①衰变，8次②衰变47．质子和中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反应方程是11H+1n→21H＋γ，以下说法正确的是［］Ａ．反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和Ｂ．反应前后的质量数不变，因而质量不变Ｃ．γ光子的能量为Δｍｃ２，Δｍ为反应中的质量亏损Ｄ．因存在质量亏损Δｍ，所以“物质不灭”的说法是不正确的48．氘核（21H）和氚核（31H）结合成氦核（42He）的核反应方程为：21H+31H→42He+1n，设氘核，氚核，氦核和中子质量分别为ｍ１，ｍ２，ｍ３和ｍ４，真空中光速为ｃ，则反应过程释放的能量为［］Ａ．（ｍ１＋ｍ２－ｍ３）ｃ2Ｂ．（ｍ１＋ｍ２－ｍ４）ｃ2Ｃ．（ｍ１＋ｍ２－ｍ３－ｍ４）ｃ2Ｄ．（ｍ３＋ｍ４－ｍ１－ｍ２）ｃ249．一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质量分别是ｍ１、ｍ２、ｍ３，则［］Ａ．由于反应前后质量数不变，所以ｍ１＋ｍ２＝ｍ３Ｂ．由于反应时释放出了能量，所以ｍ１＋ｍ２＞ｍ３Ｃ．由于反应在高温高压下进行从而吸收能量，所以ｍ１＋ｍ２＜ｍ３Ｄ．反应时产生了频率为（ｍ１＋ｍ２－ｍ３）ｃ2／ｈ的光子，式中ｃ是光速、ｈ是普朗克常量二、填空题1．现在科学家们正在设法探寻“反物质”．所谓“反物质”是由“反粒子”组成，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电荷的符号相反，例如正电子就是电子的“反粒子”．据此，若有反质子存在，它的质量数应为，基元电荷的电量是1.60×10－19Ｃ，则反质子的带电量为．2．氢原子中核外电子在基态轨道上运动的能量为－13.6ｅＶ，若已知氢原子辐射光子的能量为2.55ｅＶ，则可判断这个氢原子的核外电子是由第条可能轨道跃迁到第条可能轨道．3．如图5－7中给出的氢原子最低的四个能级．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ分别表示氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子，其中波长最短的光子是（填字母）最小的频率等于Ｈｚ．（保留两位有效数字，普朗克常量ｈ＝6.6×10－34Ｊ·ｓ）图5－74．在玻尔的氢原子模型中，电子的第一条可能轨道的半径为ｒ1，则由此向外数的第三条可能轨道的半径ｒ3＝．电子在这第三条轨道上运动时的动能Ｅｋ＝．（已知基元电荷ｅ，静电力常量为ｋ）5．假设二个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子．已知氘核的质量是2.0136ｕ，中子的质量是1.0087ｕ，氦核同位素的质量是3.0150ｕ，写出聚变核反应方程，在聚变核反应中释放出的能量为ＭｅＶ（保留三位有效数字）．6．完成下列核反应方程（1）147N+42He→＋11H；（2）94Be+42He→126C＋；（3）147N+1n→＋11H；（4）3015P→3014Si＋；（5）23592U+1n→14156Ba+9236Kr＋．7．处于基态的氢原子在某种单色光照射下，只能发出频率为ν1、ν2和ν3的三种光，且ν1＜ν2＜ν3，则该照射光的光子能量为．8．用γ光子轰击氘核，使之产生质子和中子，写出核反应方程式．已知氘核质量为2.0135ｕ，质子质量为1.0072ｕ，中子质量为1.0086ｕ，1ｕ＝1.6605×10－27ｋｇ，普朗克常量ｈ＝6.63×10－34Ｊ·ｓ，则γ光子的波长应为ｍ．（要求一位有效数字）9．下列核反应均属释放核能的反应，请完成核反应方程，并注明反应类型．（1）21H＋→42He+1n，反应；（2）23592U+1n→9038Sr+13654Xe+ ，反应．10．质子击中锂核后变成两个α粒子，其核反应式为；若它们的质量分别为1.6726×10－27ｋｇ、11.6505×10－27ｋｇ、6.6466×10－27ｋｇ，则此过程中释放的能量等于Ｊ．（取3位有效数字）11．太阳内部发生热核反应，每秒钟辐射出的能量约3．8×1026Ｊ，据此估算太阳一年内质量将减少________ｋｇ．（保留两位数字）12．要使一个中性锂原子最外层的电子脱离锂原子所需的能量是5．39ｅＶ，要使一个中性氟原子结合一个电子形成一个氟离子所放出的能量是3．51ｅＶ，则将一个电子从锂原子转移到氟原子所须提供的能量为________．13．如图5-6所示给出的氢原子最低的四个能级，Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ分别表示氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子，其中波长最短的光子是________（填字母），最小的频率等于________Ｈｚ．（保留两位有效数字，普朗克常量ｈ＝6．6×10－34Ｊ·ｓ）图5-614．氢原子的基态能量是－13．6ｅＶ，则氢原子光谱中频率最高的光波的波长是________ｍ．（ｈ＝6．63×10－34Ｊ·ｓ）15．在匀强电场中逆电场线运动的Ｕ核（23892U）速度减为零时若发生α衰变，衰变时ｖα与电场线垂直，衰变后当α粒子沿Ｅ的方向移动位移为ΔＬ时残核在与电场线平行的方向上位移ΔＬ′为________ΔＬ，ΔＬ′与ΔＬ方向________．16．用质子轰击锂核73Li，生成2个α粒子，这个核反应方程式为________，若用ｍｐ表示质子质量，ｍ表示锂核质量，ｍα表示α粒子质量，ｃ表示光速，则此核反应中释放能量ΔＥ＝________．17．两个氘核聚变产生一个氦核（32He）和一个中子，这一过程的核反应方程是________．已知氘核质量为3．3426×10－27ｋｇ，氦核质量5．0049×10－27ｋｇ，中子质量1．6744×10－27ｋｇ，上述核反应释放的能量为________Ｊ．参考答案1．1，－1.60×10－19Ｃ2．4，23．Ｂ，1.6×10144．9ｒ1，ｋｅ2／18ｒ15． 3.26精品文档精品文档 6．（1）178O （2）10n （3）146C （4）01e （5）310n 7．ｈｒ38．21H +γ→11H +10n ，6×10－139．（1）31H ，聚变（2）1010n ，裂变10．11H +73Li →242He ，2.69×10－1211．1．3×101712．1．88ｅＶ13．Ｂ 1．0×101414．9．14×10－815．10／13 相同16．73Li +11H →42He +42He （ｍ＋ｍｐ－2ｍα）ｃ2 17．221H →32He +10n ， 5．3×10－13。

高考物理题型归纳汇编原子物理

原子物理题型一：动量守恒定律与微观粒子的碰撞相结合的综合性问题解弹性碰撞的“双守恒式”时，最好能记住碰后的速度的解。

碰撞后发生核反应，释放的核能转变成粒子的动能，注意总能量守恒与动量守恒相结合。

［例1］实验室核反应源产生一未知粒子，它与静止的氢核正碰，测出碰后氢核的速度是3.3×107m/s ；它跟跟静止的氮核正碰，测出碰后氮核的速度是4.7×106m/s 。

上述碰撞都是弹性碰撞。

求未知粒子（速度不变）的质量数。

这是历史上查德威克发现中子的实验。

［解析］m 1v ＝m 1v 1+m 2v 2；21m 1v 2＝21m 1v 12+21m 2v 22。

v 2＝v m m m 2112+,对于氢核v m m m v H n n H +=2，对于氮核v m m m v Hn n N 142+=，得n m ＝1.16H m ,即质量数为1.16。

［变式训练1］用石墨做慢化剂使快中子减速，碳核与中子每次的碰撞都是弹性正碰，且碰前碳核都是静止的，设碰前中子的动能为E 。

（1）经过一次碰撞，中子的动能变成多少？［变式训练2］至少经过多少次碰撞，中子的动能才小于10－6E ？lg13＝1.114,lg11＝1.041。

两个氘核动能均为0.37MeV,做对心相向正碰发生了聚变反应：21H ＋21H→32H e ＋10n 。

其中氘核质量为2.1036u ，氦3的质量为3.1950u ，中子的质量为1.0087u 。

反应中释放的核能全部转化为动能，求所生成的氦核和中子的动能。

1u 相当于931MeV 的能量。

［变式训练3］已知H e ＋各能级能量的表达式为n E ＝－20nE ，静止的H e ＋从最低激发态跃迁到基态时如考虑到该离子的反冲，发射的光子的波长为λ1；如该离子的反冲忽略不计，发射的光子的波长为λ2。

则λ1/λ2＝。

H e ＋的质量为m ，普朗克常量为h ，真空中光速为c 。

题型二：利用动量守恒定律解纯动量守恒问题。

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高中物理学习材料桑水制作2014年高考物理真题分类汇编:原子物理35．[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35．(1)BCD [解析] 本题考查了原子核的衰变．原子序数大于83的元素才可以发生衰变，原子序数小于83的元素有的可以发生衰变，有的不可以发生衰变，A错误；放射性元素的半衰期与元素所处的物理、化学状态无关，B、C正确；三种射线α、β、γ穿透能力依次增强，D正确；原子核发生α或β衰变时常常伴随着γ光子的产生，但同一原子核不会同时发生α衰变和β衰变，E错误．35．[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35．[答案] (1)ACE[解析] (1)密立根通过油滴实验测出了基本电荷的电量，A项正确；卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，发现了原子中心有一个核，B、D两项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，并因此获得了诺贝尔奖，C项正确；汤姆逊通过研究阴极射线，发现了电子，并测出了电子的比荷，E项正确．14． [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)c B．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2 D．(m1－m2－m3)c214．C 本题考查质能方程，ΔE ＝Δmc 2，其中Δm ＝(m 1＋m 2－m 3)，则ΔE ＝(m 1＋m 2－m 3)c 2 ，C 正确，A 、B 、D 错误．21． [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.A ＋1A －1B.A －1A ＋1C.4A （A ＋1）2D.（A ＋1）2（A －1）2 21．A [解析] 本题考查完全弹性碰撞中的动量守恒、动能守恒．设碰撞前后中子的速率分别为v 1，v ′1，碰撞后原子核的速率为v 2，中子的质量为m 1，原子核的质量为m 2，则m 2＝Am 1.根据完全弹性碰撞规律可得m 1v 1＝m 2v 2＋m 1v ′1，12m 1v 21＝12m 2v 22＋12m 1v ′21，解得碰后中子的速率v ′1＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪m 1－m 2m 1＋m 2v 1＝A －1A ＋1v 1，因此碰撞前后中子速率之比v 1v ′1＝A ＋1A －1，A 正确． 30． [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30．(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．18． [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18．AD [解析] 增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数增加，则光电流增大，选项A 正确；光电效应能否发生与照射光频率有关，与照射光强度无关，选项B 错误；改用频率较小的光照射时，如果光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，否则，不能发生光电效应，选项C 错误；光电子的最大初动能E k ＝h ν－W 0，故改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大，选项D 正确．[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222 86Rn →218 84Po ＋________．已知222 86Rn 的半衰期约为3.8天，则约经过________天，16 g 的222 86Rn 衰变后还剩1 g.(1)A [解析] 两种金属的截止频率不同，则它们的逸出功也不同，由W ＝h ν0可知截止频率大的，逸出功也大．由E k ＝h ν－W 可知，用同样的单色光照射，钙逸出的光电子的最大初动能较小，由p ＝2mE k 知，其动量也较小，根据物质波p ＝h λ知，其波长较长．(2)42He(或α粒子) 15.2 [解析] ①根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒可推得该反应的另一种生成物为42He.②根据m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T 知t T＝4，解得t ＝3.8×4＝15.2天． 39．[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656 nm.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656 nmb ．用波长为325 nm 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633 nm 的光照射，不能使氢原子从n ＝2跃迁到n ＝3的能级39．(1)cd[解析] (1)由氢原子能级图可知氢原子从n ＝2跃迁到n ＝1的能级的能级差大于从n ＝3跃迁到n ＝2的能级的能级差，根据|E n －E m |＝h ν和ν＝c λ可知，|E n －E m |＝h c λ，选项a 错误；同理从n ＝1跃迁到n ＝2的能级需要的光子能量大约为从n ＝3跃迁到n ＝2的能级差的五倍左右，对应光子波长应为从n ＝3跃迁到n ＝2的能级辐射光波长的五分之一左右，选项b 错误；氢原子从n ＝3跃迁到n ＝1的能级的能级差最多有三种情况，即对应最多有三种频率的光谱线，选项c 正确；氢原子在不同能级间跃迁必须满足|E n －E m |＝h c λ，选项d 正确．6． [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6．BD [解析] 本题是对玻尔理论、天然放射现象及多普勒效应等知识的考查，α粒子散射实验导致原子核式结构模型的建立，A 错误；紫外线可以使荧光物质发光，B 正确；天然放射现象中产生的γ射线在电场或磁场中不会发生偏转，C 错误；观察者和波源发生相对运动时，观察者接收到的频率就会发生改变，D 正确．[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 2.25 eV 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)n E /eV∞ 06—————— －0.385—————— －0.544—————— －0.853—————— －1.512—————— －3.401—————— －13.60图2[答案] (2)6.2×1014Hz 0.3 eV[解析] (2)本题考查能级、光电效应方程等知识．由跃迁条件可知h ν＝E 4－E 2＝(3.40－0.85 )eV ＝4.08×10－19 J ，解得辐射出的光子的频率为6.2×1014Hz ，根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝h ν－W ，计算可得产生电子的最大初动能为0.3 eV.1． [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.m 4B.m 8C.m 16D.m 32 1．C [解析] 本题考查元素的半衰期．根据半衰期公式m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T，将题目中的数据代入可得C 正确，A 、B 、D 错误．（2014上海）2.核反应方程式94Be+42He →126C+X 中的X 表示 ( D )（A ）质子（B ）电子（C ）光子（D ）中子2.D [解析]本题考查核反应时电荷数和质量数守恒（2014上海）3.不能．．用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（B ）（A ）原子中心有一个很小的原子核（B ）原子核是由质子和中子组成的（C ）原子质量几乎全部集中在原子核内（D ）原子的正电荷全部集中在原子核内（2014上海）5.链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是（B ）（A ）质子（B ）中子（C ） β粒子（D ）α粒子（2014上海）6.在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾．．．的是（C ）（A ）光电效应是瞬时发生的（B ）所有金属都存在极限频率（C ）光电流随着入射光增强而变大（D ）入射光频率越大，光电子最大初动能越大。

专题16 原子物理-2024年高考真题和模拟题物理分类汇编(学生卷)

专题16原子物理1.(2024年河北卷考题)1.锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料．研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为121716131C H Li 2H X +→++，式中的X 为（）A.10nB.01e - C.1eD.42He【答案】D【解析】根据核反应前后质量数和电荷数守恒得1217214A =+--⨯=，613212Z =+--⨯=故式中的X 为42He ，故选D。

2.(2024年湖北卷考题)2.硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一、1014503B n X Yab +→+是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y 代表两种不同的原子核，则（）A.a =7，b =1B.a =7，b =2C.a =6，b =1D.a =6，b =2【答案】B【解析】由质量数和电荷数守恒可得1014a +=+，503b+=+解得7,2a b ==故选B。

3.（2024年广东卷考题）2.我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”。

其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素，科学家尝试使用核反应243A 1951190Y Am X+2n +→产生该元素。

关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是（）A.Y 为5826Fe,A 299= B.Y 为5826Fe,A 301=C.Y 为为5424Cr,A 295= D.Y 为5424Cr,A 297=【答案】C 【解析】根据核反应方程243A 1951190Y Am X+2n+→根据质子数守恒设Y 的质子数为y，则有951190y +=+可得24y =，即Y 为5424Cr ；根据质量数守恒，则有54243A 2+=+可得A 295=故选C。

4.（2024年安徽卷考题）1.大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所C.3种能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为31 1.51eV (13.6eV)E E -=---32 1.51eV (3.4eV)E E =-=---3.4eV (13.6eV)E E =-=---1410Hz C.145.3110⨯【解析】根据题意可知，辐射出的光子能量193.5210J ε-=⨯，由光子的能量故选C。

专题13原子物理-2022年高考真题和模拟题物理分类汇编(解析版)

专题13 原子物理【真题汇编】1、（2022·湖南卷·T1）关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（）A. 卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B. 玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C. 光电效应揭示了光的粒子性D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性【答案】C 【解析】A ．波尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特征，A 错误；B ．玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念，还不成完全揭示微观粒子的运动规律，B 错误；C ．光电效应揭示了光的粒子性，C 正确；D ．电子束穿过铝箔后的衍射图样，证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D 错误。

故选C 。

2、（2022·广东卷·T5）目前科学家已经能够制备出能量量子数n 较大的氢原子。

氢原子第n 能级的能量为12n E E n =，其中113.6eV E =-。

图是按能量排列的电磁波谱，要使20n =的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是（）A. 红外线波段的光子B. 可见光波段的光子C. 紫外线波段的光子D. X 射线波段的光子【答案】A 【解析】要使处于n =20的氢原子吸收一个光子后恰好失去一个电子变成氢离子，则需要吸收光子的能量为213.60()eV 0.034eV 20E -=-=则被吸收的光子是红外线波段的光子。

故选A 。

3、（2022·山东卷·T1）碘125衰变时产生γ射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。

碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的（）A.116B.18C.14D.12【答案】B 【解析】设刚植入时碘的质量为0m ，经过180天后的质量为m ，根据012t Tm m ⎛⎫ ⎪⎝⎭=代入数据解得180360000111228m m m m ⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭故选B 。

高二物理原子物理试题

高二物理原子物理试题1.下列说法中正确的是A．α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的；B．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质；C．用电磁波照射某原子，使它从能量为E1的基态跃迁到能量为E2的激发态，则该电磁波的频率等于；D．氢原子的核外电子从n＝4能级轨道向低能级轨道跃迁所辐射的光子的频率最多有8种。

【答案】BC【解析】α粒子散射实验揭示了原子的内部模型，A错；由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质，B对；由，C正确；氢原子的核外电子从n＝4能级轨道向低能级轨道跃迁所辐射的光子的频率有6种，D错。

【考点】原子物理2.下列关于原子和原子核的说法正确的是A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．玻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【答案】B【解析】β衰变是原子核中的质子转化为中子和电子，但电子不是原子核的组成部分，A错误。

玻尔理论的假设是把量子化代入到原子能量，B正确。

放射性元素的半衰期不随温度、状态及化学变化而变化。

C错误。

比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，D错误。

3.下列关于近代物理知识说法，你认为正确的是（）A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的频率太小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【答案】CD【解析】卢瑟福的a粒子散射实验说明原子具有核式结构，A错；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，B错；4.下列关于原子的核式结构学说正确的是A．爱因斯坦根据光电效应提出来的B．根据氢原子光谱实验提出来的C．卢瑟福根据α粒子散射实验提出来的D．汤姆生研究阴极射线时提出来的【答案】C【解析】原子的核式结构学说是卢瑟福根据α粒子散射实验提出来的，C对，A、B、D错5.关于天然放射现象，叙述正确的是（）A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减少B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C．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D．铀核()衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变【答案】C【解析】放射性物质的半衰期与温度等外界环境无关，与物理化学环境都无关，A错；β衰变所释放的电子是原子核内中子转变而来的，是一个中子转变成的一个质子和一个电子，B 错；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，β粒子的电离性和穿透性都居中，C对；铀核()衰变为铅核（）的过程中，+8+6要经过8次α衰变和6次β衰变，所以D错；故答案选C6.关于原子的特征谱线，下列说法不正确的是（）A．不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线B．原子的特征谱线可能是由于原子从高能态向低能态跃迁时放出光子而形成的C．可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分D．原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据【答案】D【解析】不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线，选项A正确；原子的特征谱线可能是由于原子从高能态向低能态跃迁时放出光子而形成的，选项B正确；利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分，不可以深入了解原子的内部结构．故C正确，D错误；故选D.【考点】原子的特征谱线。

高中物理竞赛单元测试原子物理

高中物理竞赛单元测试原子物理考试时间：240分钟满分200分一、选择题．（本题共8小题，每小题7分．在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一项是正确的，有的小题有多项是正确的．把正确选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内．全部选对的得7分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分． 1．在狭义相对论中，下列说法中正确的有（）个（1）一切运动物体相对于观测者的速度都不能大于真空中的光速。

（2）长度、质量、时间的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变的（3）在一个惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的（4）惯性系中的观测者观测一只与他做匀速相对运动的时钟时，会看到这只钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些。

A．1 B．2 C．3 D．42．氢原子能够辐射波长cm 210（在与辐射原子相关连的参考系里）的典型无线电波。

如果氢原子以速度v =0.6c 垂直地球方向运动，那么在地球上接收辐射的波长为（）A．16.8cm B．21cm C．26.25cm D．35cm3．卫星的运动可有地面的观测来决定，而知道了卫星的运动，又可以用空间的飞行体或地面上物体的运动，这都涉及到时间和空间坐标的测定，为简化分析和计算，不考虑地球的自转和公转，把它作惯性系。

考虑根据参照卫星的运动来测定一个物体的运动。

设不考虑相对论效应。

假设从卫星持续发出的电波信号包含卫星运动状态的信息，即每个信号发出的时刻及该时刻卫星的位置，再假设被观测的物体上有一台卫星信号接收器（设其上没有时钟），从而可获知这些信息。

为了利用这些信息来确定物体的运动状态，即物体接收到卫星信号时物体当时所处的位置，以及当时的时刻，一般来说物体至少需要同时接收到（）个卫星同时发来的信号电波。

A．3 B．4 C．5 D．64．处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，称为氢光谱．氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示22111n k R n ，k 分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数． ,3,2,1 k ，对于每一个k ，有,k ,k ,k n 321 ，R 称为里德伯常量，是一个已知量．对于1k 的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；2 k 的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系．用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U 1，当用巴耳末系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U 2．已知电子电量的大小为e ，真空中的光速为c ，那么普朗克常量为（）．A．Rc U U e h )(21B．Rc U U e h )(221 C．Rc U U e h )2(221D．RcU U e h )2(2215．串列静电加速器是加速质子、重离子进行核物理基础研究以及核技术应用研究的设备，右图是其构造示意图。

高二物理原子物理试题答案及解析

高二物理原子物理试题答案及解析1.电子是组成原子的基本粒子之一。

下列对电子的说法中正确的是A．汤姆孙发现电子，密立根最早测量出电子电荷量为1.6×10-19CB．氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加C．金属中的电子吸收光子逸出成为光电子，光电子最大初动能等于入射光能量D．天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α射线强【答案】AD【解析】汤姆孙发现电子，密立根最早测量出电子电荷量为1.6×10-19C，A说法正确。

天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α射线强，可以穿透较薄的纸板，D对。

氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量减少，B错，金属中的电子吸收光子逸出成为光电子，光电子最大初动能等于入射光能量减去逸出功，所以C错。

【考点】原子物理相关知识点评：本题考查了原子物理的物理学史，原子物理里比较重要的物理结论，例如光电效应等。

2.下列说法正确的是（）A．当氢原子从n＝2的状态跃迁到n=6的状态时，发射出光子B．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间C．同一元素的两种同位数具有相同的质子数D．中子与质子结合成氘核时吸收能量【答案】BC【解析】当氢原子从高能级跃迁到低能级时要向外发射光子，A错；放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间，B对；同位素指的是质子数相同，中子数不同的同一种元素不同的原子，C对；中子与质子结合成氘核时释放能量，D错；【考点】考查跃迁和原子核点评：明确只有从高能级跃迁到低能级时原子要向外释放能量，理解半衰期的概念、同位素的定义，两个质量较轻的核聚变为中等质量的核的时候要向外释放核能3.以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（）A．紫外线照射到金属锌板表面时能够光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．汤姆孙通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型C．查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性【答案】CD【解析】最大初动能只由入射光的频率决定，与入射光的强度无关，A错；原子核式结构模型是卢瑟福发现的，B错；查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子，CD对；4.卢瑟福提出原子的核式结构模型。

高考物理试题分类汇编-原子物理

08年高考全国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 核并放出一个个氦（tHe），则下面说法正确的是CDA. X核比Z核多一个原子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08年高考全国II理综20.中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m，相应的能量|_l E =_mc2=2.2 MeV是氘核的结合能。

下列说法正确的是ADA. 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，氘核不能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零08年咼考北京卷理综y14. 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B1 1 3A.核反应方程是1H+°n '1 H+B .聚变反应中的质量亏损m = m1+m2-m1C.辐射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)cn h2D T光子的波长（m1+m2—m3）C08年咼考上海卷物理3A. 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 1.67x10一27 kg,1 MeV = 106eV)大，6.9X 10608年咼考上海卷物理2B.放射性元素的原子核在ot衰变或P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和T2, t =「亦2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m A：m B= _________ ( Y 2丁2：2T I08年咼考上海卷物理6 .在下列4个核反应方程中，x表示质子的是C30 30 238 234(A) 15P~■ ySi+x (B) 92U -- 9?Th+x(C) 13Al+ 0 12Mg+x (D) 13Al+2He「15P+x08年咼考江苏卷物理(2)惯性系S中有一边长为I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▲—.C08年咼考江苏卷物理(1)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有^ .AB石单毗射后認分谁去皓大蜀贴幽锌嚴輩赴笠灯(B)偉板枝觸外统AH讯时右电子曲的但被可也世俺射时没有电子堆山学习好资料欢迎下载C.X 是28 Si 的同位素D.X 是；5 P 的同位素08年咼考江苏卷物理约里奥•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325P 衰变成30Si 的同时放出另一种粒子，这种粒子是▲ 35P 是30 3215P 的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1 mg 15 P随时间衰变的关系如图所示，请估计4 mg 的15 P 经多少天的衰变后还剩 0.25 mg ?⑶正电子；t=56天（54〜58天都算对） 08年高考各天津卷理综15. 一个氡核 286 Rn 衰变成钋核 218 84 Po 并放出个粒子，其半衰期为3. 8天。