最新高中物理经典题库-原子物理试题

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高三物理原子核物理练习题及答案

高三物理原子核物理练习题及答案

高三物理原子核物理练习题及答案一、选择题1.以下哪个是不稳定的原子核?A. 氘核B. 氦核C. 镭核D. 铀核答案:C2.下列物质中,具有中子最多的是:A. 氢B. 氮C. 铁D. 铀答案:D3.以下哪个是半衰期较短的放射性同位素?A. 铀-238B. 铀-235C. 钍-232D. 钚-239答案:D4.下列几种放射线中,穿透能力最强的是:A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线答案:C5.核反应中质量守恒定律及能量守恒定律的基础是:A. 爱因斯坦质能方程B. 力守恒定律C. 电荷守恒定律D. 反射定律答案:A二、填空题1.法拉第定律指出,电流的大小与通过导线的_____成正比,与导线的长度及截面积的____成反比。

答案:电压、电阻2.铀-238衰变成钍-234时,放射出____和____。

答案:α粒子、氚核3.芬特方法通过测量放射性同位素的_____测定样品的年龄。

答案:衰变产物4.质子数为92的核素是_____。

答案:铀5.链式反应是指每个裂变核生成的中子都能引起_____个新的裂变核裂变。

答案:大于1个三、计算题1.一个铀-235核裂变时,平均产生3个中子,使周围8个铀-235核继续裂变。

假设每次裂变放出的能量为210MeV,求铀-235核裂变的倍增时间。

答案:根据倍增时间的定义,我们有Td = (N-1) × τ其中,Td为倍增时间,N为平均每次裂变释放的中子数,τ为平均裂变时间。

由题意可知,N = 3裂变时间τ = 1秒/8 = 0.125秒将N和τ代入上述公式,解得Td = (3-1) × 0.125 = 0.25秒2.一个样品中的放射性同位素含量初试为1000g,经过5个半衰期后剩余多少克?答案:根据半衰期的定义,经过一个半衰期放射性同位素的质量会剩下原来的一半。

因此,经过5个半衰期,剩余的质量为原质量的(1/2)^5倍。

即,剩余质量 = 1000g × (1/2)^5 = 1000g × 1/32 = 31.25g四、解答题1.请简述核聚变和核裂变的基本原理及其应用领域。

原子物理五套试题及答案

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。

高三物理原子练习题

高三物理原子练习题

高三物理原子练习题1. 题目:下列关于原子和原子结构的说法中,正确的是()A. 电子、质子和中子是原子的基本组成部分B. 电子负载在一个原子核外的轨道上C. 原子核是一个带正电的粒子D. 原子的大小主要由电子云决定2. 题目:以下关于元素周期表的叙述,错误的是()A. 元素周期表是按照元素的原子序数从小到大排列的B. 周期表的第一行代表着1周期C. 周期表的最后一行代表着7周期D. 元素周期表中的元素以相似的化学性质周期性地分布3. 题目:下列关于原子核的说法中,不正确的是()A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核带有正电荷C. 原子核在原子中的体积很小,但质量却占据绝大部分D. 原子核带有自旋4. 题目:下列关于电子云的说法中,错误的是()A. 电子云是由电子构成B. 电子云在原子核外形成了一定的空间分布C. 电子云的位置和速度可以同时确定D. 电子云的分布与电子的能量有关5. 题目:下列关于原子尺寸的说法中,正确的是()A. 原子的尺寸是确定且不变的B. 原子的尺寸越大,其原子核和电子间的相互作用越强C. 原子的尺寸可由原子核的大小确定D. 原子的尺寸可以用电子云的外径表示6. 题目:下列关于原子核内质子和中子的说法中,正确的是()A. 质子和中子的质量相等B. 质子和中子的数量决定了元素的化学性质C. 质子和中子的电荷数相等D. 质子和中子均带有自旋7. 题目:以下关于原子模型的发展历程的说法,正确的是()A. 托姆逊提出的原子模型中,原子有质子和电子两种基本组成部分B. 波尔提出的原子模型中,电子分布在不同的轨道上C. 瑞利提出了电子云的概念,说明了电子的双性D. 卢瑟福通过金箔实验发现了原子核的存在,提出了实验原子模型8. 题目:下列关于元素的说法中,不正确的是()A. 元素是由相同种类的原子组成的,具有相同的原子序数B. 元素可以在化学反应中被分解为其他化合物C. 元素是构成物质的基本单位D. 元素可以通过化学方法进行定性分析9. 题目:下列关于原子核和电子云的比较中,正确的是()A. 原子核带有负电,电子云带有正电B. 原子核的质量占据了整个原子的大部分C. 电子云的体积大于原子核D. 原子核和电子云都是以静止的状态存在10. 题目:以下关于同位素的叙述中,错误的是()A. 同位素是指具有相同质子数但中子数不同的核素B. 同位素具有相似的化学性质C. 同位素的存在导致了同一元素的相对原子质量不同D. 同位素的存在对元素周期表的排列没有影响以上是高三物理原子练习题,希望能够帮助你巩固对原子和原子结构的理解。

原子物理(2024高考真题及解析)

原子物理(2024高考真题及解析)

原子物理、近代物理专题1.[2024·北京卷] 已知钍234的半衰期是24天.1 g 钍234经过48天后,剩余钍234的质量为 ( ) A .0 g B .0.25 g C .0.5 g D .0.75 g 1.B [解析] 1 g 钍234经过48天后,剩余质量m =(12)tτm 0=0.25 g,故选B .2.[2024·北京卷] 产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖,阿秒(as)是时间单位,1 as=1×10-18 s,阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光,提供了阿秒量级的超快“光快门”,使探测原子内电子的动态过程成为可能.设有一个持续时间为100 as 的阿秒光脉冲,持续时间内至少包含一个完整的光波周期.取真空中光速c =3.0×108 m/s,普朗克常量h =6.6×10-34 J·s,下列说法正确的是 ( )A .对于0.1 mm 宽的单缝,此阿秒光脉冲比波长为550 nm 的可见光的衍射现象更明显B .此阿秒光脉冲和波长为550 nm 的可见光束总能量相等时,阿秒光脉冲的光子数更多C .此阿秒光脉冲可以使能量为-13.6 eV(-2.2×10-18 J)的基态氢原子电离D .为了探测原子内电子的动态过程,阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期2.C [解析] 此阿秒光脉冲的波长为λ≤cT =30 nm<550 nm,由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时,衍射现象越明显知,波长为550 nm 的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显,故A 错误;由ε=h cλ知,阿秒光脉冲的光子能量大,故总能量相等时,阿秒光脉冲的光子数更少,故B 错误;阿秒光脉冲的光子能量最小值ε=hν=ℎT=6.6×10-18 J>2.2×10-18 J,故此阿秒光脉冲可以使能量为-13.6 eV(-2.2×10-18 J)的基态氢原子电离,故C 正确;为了探测原子内电子的动态过程,阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期,故D 错误.3.[2024·北京卷] 电荷量Q 、电压U 、电流I 和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量,其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示.类似地,上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q 之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”.由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景.下列说法错误的是 ( ) A .QU 的单位和ΦI 的单位不同B .在国际单位制中,图中所定义的M 的单位是欧姆C .可以用I U来描述物体的导电性质D .根据图中电感L 的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式E =L ΔI Δt3.A [解析] 由法拉第电磁感应定律可知E =ΔΦΔt,则Φ的单位为V·s,由Q =It 可知,Q 的单位为A·s,则QU 与ΦI 的单位相同,均为V·A·s,故A 错误;由题图可知,从单位角度分析有M =ΦQ =V ·sA ·s =Ω,故B 正确;由R =UI 知I U =1R ,可以用来描述物体的导电性质,故C 正确;由电感的定义L =ΦI =ΔΦΔI ,以及法拉第电磁感应定律E =ΔΦΔt ,解得E =L ΔIΔt ,故D 正确.4.[2024·甘肃卷] 2024年2月,我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素76169Os,核反应方程如下:48106Cd +2858Ni→76160Os+4X,该方程中X 是 ( ) A .质子 B .中子 C .电子 D .α粒子4.B [解析] 根据反应前后质量数和电荷数守恒得X 是 01n,故选B .5.[2024·广东卷] 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Y +95243Am→119A X+201n 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 2658Fe,A =299 B .Y 为 2658Fe,A =301 C .Y 为 2454Cr,A =295 D .Y 为 2454Cr,A =2975.C [解析] 由于核反应过程中质量数守恒且电荷数守恒,故原子核Y 的电荷数为119-95=24,则原子核Y 为 2454Cr,质量数A =54+243-2=295,C 正确.6.[2024·广西卷] 近期,我国科研人员首次合成了新核素锇-160(76160Os)和钨-156(74156W).若锇-160经过1次α衰变,钨-156经过1次β+衰变(放出一个正电子),则上述两新核素衰变后的新核有相同的 ( ) A .电荷数 B .中子数 C .质量数 D .质子数6.C [解析] 锇-160经过1次α衰变后产生的新核素质量数为156,质子数为74,钨-156经过1次β+衰变后质量数为156,质子数为73,可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数,故选C .7.[2024·海南卷] 利用如图所示的装置研究光电效应,闭合单刀双掷开关S 1,用频率为ν1的光照射光电管,调节滑动变阻器,使电流表的示数刚好为0,此时电压表的示数为U 1,已知电子电荷量为e ,普朗克常量为h ,下列说法正确的是 ( )A .其他条件不变,增大光强,电压表示数增大B .改用比ν1更大频率的光照射,调整电流表的示数为零,此时电压表示数仍为U 1C .其他条件不变,使开关接S 2,电流表示数仍为零D .光电管阴极材料的截止频率νc =ν1-eU1ℎ7.D [解析] 当开关接S 1时,由爱因斯坦光电效应方程eU 1=hν1-W 0,故其他条件不变时,增大光强,电压表的示数不变,故A 错误;若改用比ν1更大频率的光照射时,调整电流表的示数为零,而金属的逸出功不变,故遏止电压变大,即此时电压表示数大于U 1,故B 错误;其他条件不变时,使开关接S 2,是加速电压,又hν1>W 0,可发生光电效应,故电流表示数不为零,故C 错误;根据爱因斯坦光电效应方程eU 1=hν1-W 0,其中W 0=hνc ,联立解得,光电管阴极材料的截止频率为 νc =ν1-eU1ℎ,故D 正确.8.[2024·河北卷] 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612C +11H→ 37Li+211H+X,式中的X 为 ( )A . 01nB . -10eC . 10eD . 24He8.D[解析] 根据核反应前后质量数守恒和电荷数守恒得,A=12+1-7-2×1=4,Z=6+1-3-2×1=2,则X为24He,D正确.9.[2024·湖南卷] 量子技术是当前物理学应用研究的热点,下列关于量子论的说法正确的是()A.普朗克认为黑体辐射的能量是连续的B.光电效应实验中,红光照射可以让电子从某金属表面逸出,若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出C.康普顿研究石墨对X射线散射时,发现散射后仅有波长小于原波长的射线部分D.德布罗意认为质子具有波动性,而电子不具有波动性9.B[解析] 普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的,是量子化的,并不连续,A错误;发生光电效应的条件是ν>νc,紫光的频率高于红光的频率,光电效应实验中,红光照射可以让电子从某金属表面逸出,则改用紫光照射也可以让电子从该金属表现逸出,B正确;石墨对X射线散射可知波的过程遵循动量守恒,光子和电子碰撞后,电子获得一定动量,光子动量变小,根据p=ℎλ长应变长,所以散射后除了有与原波长相同的射线部分外,还有波长大于原波长的射线部分,C 错误;德布罗意认为物质都具有波动性,包括质子和电子,D错误.10.[2024·江西卷] 近年来,江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管(LED),开创了国际上第三条LED技术路线.某氮化镓基LED材料的简化能级如图所示,若能级差为2.20 eV(约3.52×10-19 J),普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则发光频率约为()A.6.38×1014 HzB.5.67×1014 HzC.5.31×1014 HzD.4.67×1014 Hz10.C[解析] 根据题意可知,辐射出的光子能量ε=3.52×10-19J,由ε=hν,解得频率ν≈5.31×1014 Hz,C正确.11.(多选)[2024·辽宁卷] X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子,并对光电子进行分析的科研仪器.用某一频率的X 光照射某种金属表面,逸出了光电子,若增加此X 光的强度,则( )A .该金属的逸出功增大B .X 光的光子能量不变C .逸出的光电子最大初动能增大D .单位时间逸出的光电子数增多11.BD [解析] 金属的逸出功是金属的自身固有属性,仅与金属自身有关,与照射光无关,所以增加此X 光的强度时,该金属逸出功不变,故A 错误;根据光子能量公式ε=hν可知,增加此X 光的强度时,由于光的频率不变,所以X 光的光子能量不变,根据爱因斯坦光电效应方程E k =hν-W 0可知,逸出的光电子最大初动能不变,故B 正确,C 错误;增加此X 光的强度时,单位时间照射到金属表面的光子变多,则单位时间逸出的光电子数增多,故D 正确.12.[2024·山东卷] 2024年是中国航天大年,神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天,部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池.已知 3890Sr 衰变为 3990Y 的半衰期约为29年;94238Pu 衰变为 92234U的半衰期约87年.现用相同数目的 3890Sr 和 94238Pu 各做一块核电池,下列说法正确的是( )A . 3890Sr 衰变为 3990Y 时产生α粒子B . 94238Pu 衰变为 92234U 时产生β粒子C .50年后,剩余的 3890Sr 数目大于 94238Pu 的数目D .87年后,剩余的 3890Sr 数目小于 94238Pu 的数目12.D [解析] 由质量数守恒和电荷数守恒可知,3890Sr→3990Y +-10e ⇒β衰变,94238Pu→92234U +24He ⇒α衰变,A 、B 错误;由于 3890Sr 的半衰期小于 94238Pu 的半衰期,所以初始数目相同的两者经过相同时间后剩余的 3890Sr 数目小于 94238Pu 的数目,C 错误,D 正确.13.[2024·新课标卷] 三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献,荣获了2023年诺贝尔化学奖.不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光.现有两种量子点分别发出蓝光和红光,下列说法正确的是 ( )A .蓝光光子的能量大于红光光子的能量B .蓝光光子的动量小于红光光子的动量C .在玻璃中传播时,蓝光的速度大于红光的速度D .蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率13.A [解析] 由于红光的频率小于蓝光的频率,则根据ε=hν可知,蓝光光子的能量大于红光光子的能量,根据p =ℎλ=ℎνc 可知,蓝光光子的动量大于红光光子的动量,故A 正确,B 错误;由于红光的折射率小于蓝光的折射率,根据v =cn 可知,在玻璃中传播时,蓝光的速度小于红光的速度,故C 错误;光从一种介质射入另一种介质中,其频率不变,故D 错误.14.[2024·浙江6月选考] 发现中子的核反应方程为 24He +49Be→X +01n,“玉免二号”巡视器的核电池中钚238的衰变方程为 94238Pu →92234U+Y ,正确的是( ) A .核反应方程中的X 为 612C B .衰变方程中的Y 为 23He C .中子 01n 的质量数为零 D .钚238的衰变吸收能量14.A [解析] 根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒知X 的电荷数为6,质量数为12,故X 为 612C,A 正确;同理可知Y 应为 24He,B 错误;中子 01n 的质量数为1,C 错误;衰变过程中释放能量,D 错误.15.[2024·浙江6月选考] 玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示,处于n =3能级的原子向低能级跃迁,会产生频率为ν31、ν32、 ν21的三种光,下标数字表示相应的能级.已知普朗克常量为h ,光速为c.正确的是 ( )A .频率为ν31的光,其光子动量为E 3-E 1ℎcB .频率为ν31和ν21的两种光分别射入同一光电效应装置,均产生光电子,其最大初动能之差为hν32C .频率为ν31和ν21的两种光分别射入双缝间距为d 、双缝到屏的距离为l 的干涉装置,产生的干涉条纹间距之差为lcdν32D .若原子从n =3 跃迁至 n =4 能级,入射光的频率ν34'>E 4-E 3ℎ15.B [解析] 根据p =ℎλ,λ=c ν,可得频率为ν31的光其光子动量为p 31=ℎν31c =E 3-E 1c,A 错误.根据光电效应方程E km =hν-W 0,对于同一光电效应装置来说,逸出功W 0相同,两种光射入时逸出光电子最大初动能之差ΔE km =h Δν=h (ν31-ν21)=hν32,B 正确.根据双缝干涉条纹间距Δx =l dλ可知,两种光分别发生干涉时的条纹间距之差为Δx 21-Δx 31=l d(λ21-λ31)=l d (c ν21-c ν31)=lcd (1ν21-1ν31)=lcν32dν21ν31,C 错误.因为入射的是光子,所以跃迁时氢原子吸收的能量必为两能级的差值,则对应入射光的频率为ν34'=E 4-E 3ℎ,D 错误.16.(多选)[2024·浙江6月选考] 下列说法正确的是( ) A .中子整体呈电中性,但内部有复杂结构B .真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同C .增加接收电路的线圈匝数,可接收更高频率的电台信号D .分子间作用力从斥力变为引力的过程中,分子势能先增加后减少16.AB [解析] 中子整体呈电中性,但内部有复杂结构,由夸克组成,A 正确;根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同,B 正确;增加接收电路的线圈匝数,则线圈的自感系数增大,由f =2π√LC可知,接收电路的固有频率减小,可接收更低频率的电台信号,C错误;分子间作用力从斥力变为引力的过程中,分子力先做正功后做负功,分子势能先减少后增加,D 错误.。

完整版)原子物理学练习题及答案

完整版)原子物理学练习题及答案

完整版)原子物理学练习题及答案1、在电子偶素中,正电子与负电子绕共同质心运动。

在n=2状态下,电子绕质心的轨道半径等于2m。

2、氢原子的质量约为938.8 MeV/c2.3、一原子质量单位定义为原子质量的1/12.4、电子与室温下氢原子相碰撞,要想激发氢原子,电子的动能至少为13.6 eV。

5、电子电荷的精确测定首先是由XXX完成的。

特别重要的是他还发现了电荷是量子化的。

6、氢原子n=2.l=1与氦离子He+ n=3.l=2的轨道的半长轴之比为aH/aHe+=1/2,半短轴之比为bH/bHe+=1/3.7、XXX第一轨道半径是0.529×10-10 m,则氢原子n=3时电子轨道的半长轴a=2.12×10-10 m,半短轴b有两个值,分别是1.42×10-10 m,2.83×10-10 m。

8、由估算得原子核大小的数量级是10-15 m,将此结果与原子大小数量级10-10 m相比,可以说明原子核比原子小很多。

9、提出电子自旋概念的主要实验事实是XXX-盖拉赫实验和朗茨-XXX。

10、钾原子的电离电势是4.34 eV,其主线系最短波长为766.5 nm。

11、锂原子(Z=3)基线系(柏格曼系)的第一条谱线的光子能量约为1.19 eV。

12、考虑精细结构,形成锂原子第二辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应为2P1/2 -。

2S1/2.13、如果考虑自旋,但不考虑轨道-自旋耦合,碱金属原子状态应该用量子数n。

l。

XXX表示,轨道角动量确定后,能级的简并度为2j+1.14、32P3/2 -。

22S1/2与32P1/2 -。

22S1/2跃迁,产生了锂原子的红线系的第一条谱线的双线。

15、三次电离铍(Z=4)的第一玻尔轨道半径为0.529×10-10 m,在该轨道上电子的线速度为2.19×106 m/s。

16、对于氢原子的32D3/2态,其轨道角动量量子数j=3/2,总角动量量子数J=2或1,能级简并度为4或2.20、早期的元素周期表按照原子量大小排列,但是钾K(A=39.1)排在氩Ar(A=39.9)前面,镍Ni(A=58.7)排在钴Co(A=58.9)前面。

高三物理原子物理试题答案及解析

高三物理原子物理试题答案及解析

高三物理原子物理试题答案及解析1.(4分)下列说法正确的是A.原子核内部某个中子转变为质子和电子,产生的电子从原子核中发射出来,这就是β衰变B.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能C.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动速度减小。

D.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性。

【答案】AD【解析】考查对原子物理相关概念的理解,原子核内部某个中子转变为质子和电子,产生的电子从原子核中发射出来,这就是β衰变,A正确;比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能,B错误;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;C错误;德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性,D正确;2.下列说法中正确的是A.射线的穿透能力比射线的穿透能力弱B.结合能是由于核子结合成原子核而具有的能量C.若质子、电子具有相同动能,则它们的物质波波长相等D.普朗克认为振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍【答案】AD【解析】结合能是由于核子结合成原子核而吸收的能量,B错;物质波的波长,质子和电子的质量不相等,波长不同,C错;3.已知有核反应方程,则下列说法正确的是()A.该反应属于衰变B.产物中的电子来源于的核外电子C.原子核的质量比原子核的质量大D 原子核的质量与原子核的质量相等【答案】AC【解析】由方程知,Na原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子,所以该反应属于衰变,A对;产物中的电子是Na原子核中的一个中子反应生成的,不是来源于的核外电子,B错;因在反应中Na原子核放出了一个电子,所以原子核的质量比原子核的质量大,C对,D错。

4.6分)在下列关于近代物理知识的说法中,正确的是( )(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。

高中原子物理练习题及答案

高中原子物理练习题及答案

高中原子物理练习题及答案第一部分:选择题1. 在下列选项中,电子云模型的发明者是:A. 卢瑟福B. 普朗克C. 玻尔D. 瑞利答案:C2. 下列说法正确的是:A. 原子序数指的是原子的质子数;原子量指的是原子的质子数和中子数的和B. 原子序数指的是原子的电子数;原子量指的是原子的质子数和中子数的和C. 原子序数指的是原子的中子数;原子量指的是原子的质子数和中子数的和D. 原子序数指的是原子的质子数和中子数的和;原子量指的是原子的质子数答案:B3. 下列哪个原子的电子云属于 d 轨道的占据电子?A. ScB. ZnC. CoD. Mg答案:C4. 下列哪个原子是电子数最多的?A. OB. NeC. SD. Na答案:B5. 以下关于原子核的说法,正确的是:A. 原子核是由质子和中子构成的B. 原子核包括质子和电子C. 原子核是由电子和质子构成的D. 原子核包括电子和中子答案:A第二部分:填空题1. 下列原子符号中,属于惰性气体的是 ________。

答案:He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn2. 原子序数为 12 的元素,电子排布式为 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0,该元素的名称为 ____________。

答案:镁(Mg)3. 原子序数为 20 的元素,电子排布式为 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1,该元素所属的族别为 ____________。

答案:碱土金属4. 化学符号为 Na 的元素的电子排布式为 ____________。

答案:1s2 2s2 2p6 3s1第三部分:计算题1. 一个原子的原子量为 A,原子序数为 Z,其包含电子数为多少?答案:原子的电子数等于其原子序数 Z。

2. 原子 Lithium-6 的质量为 6u,原子 Lithium-7 的质量为 7u,Lithium-6 与 Lithium-7 的相对丰度依次是 7.5% 和 92.5%,求Lithium 的相对原子质量。

原子物理试题库及答案

原子物理试题库及答案

原子物理试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 原子核外电子的能级是量子化的,这意味着电子只能在特定的能级上存在。

以下哪个选项正确描述了这一现象?A. 电子可以在任何能级上存在B. 电子只能在特定的能级上存在C. 电子只能在最低能级上存在D. 电子可以在任意两个能级之间存在答案:B2. 根据玻尔模型,氢原子的能级是量子化的。

当电子从较高能级跃迁到较低能级时,会释放出光子。

以下哪个选项描述了正确的能级跃迁?A. n=3到n=2B. n=2到n=1C. n=1到n=2D. n=3到n=1答案:A3. 放射性衰变中,原子核通过哪种方式释放能量?A. 核聚变B. 核裂变C. 放射性衰变D. 核反应答案:C4. 以下哪种粒子不带电?A. 质子B. 中子C. 电子D. 正电子答案:B5. 原子核的组成包括质子和中子,以下哪个选项正确描述了它们的关系?A. 质子和中子都是带电的B. 质子和中子都是不带电的C. 质子带正电,中子不带电D. 质子不带电,中子带负电答案:C6. 根据泡利不相容原理,一个原子轨道最多可以容纳几个电子?A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B7. 以下哪种元素的原子序数是26?A. 铁B. 铜C. 锌D. 铁答案:C8. 原子核的自旋量子数I为0的核素被称为什么?A. 偶核B. 奇核C. 偶偶核D. 奇奇核答案:C9. 以下哪种放射性衰变过程中,原子核的质量数增加?A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 电子俘获答案:B10. 原子核的结合能是指什么?A. 原子核分裂成两个或多个较小核所需的能量B. 将原子核中的所有核子分离所需的能量C. 原子核形成时释放的能量D. 原子核中的质子和中子相互作用的能量答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 以下哪些因素会影响原子核的稳定性?A. 质子数B. 中子数C. 核子数D. 核子的相对大小答案:ABC12. 以下哪些现象属于放射性衰变?A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 核聚变答案:ABC13. 以下哪些粒子是基本粒子?A. 质子B. 中子C. 电子D. 光子答案:ABCD14. 以下哪些因素会影响原子的电子排布?A. 原子序数B. 电子的自旋方向C. 电子的能级D. 电子的轨道形状答案:ABC15. 以下哪些是正确的放射性衰变方程?A. 《^{14}C → ^{14}N + ^{0}_{-1}e + ν_e》B. 《^{238}U → ^{234}Th + ^{4}_{2}He》C. 《^{60}Co → ^{60}Ni + ^{0}_{-1}e + ν_e》D. 《^{131}I → ^{131}Xe + ^{4}_{2}He》答案:BCD三、填空题(每题2分,共20分)16. 原子核的组成包括________和________。

高中原子物理试题及答案

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高中原子物理试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 原子核外电子的能量是量子化的,下列关于电子能量状态的描述中,正确的是:A. 电子在轨道上运动时,能量可以连续变化B. 电子在轨道上运动时,能量是离散的C. 电子在轨道上运动时,能量是固定的D. 电子在轨道上运动时,能量可以任意变化答案:B2. 根据波尔模型,氢原子的能级是量子化的,下列关于能级的描述中,正确的是:A. 氢原子的能级是连续的B. 氢原子的能级是离散的C. 氢原子的能级是固定的D. 氢原子的能级是任意的答案:B3. 根据波尔理论,下列关于氢原子跃迁的描述中,正确的是:A. 电子从高能级向低能级跃迁时,不放出光子B. 电子从低能级向高能级跃迁时,不吸收光子C. 电子从高能级向低能级跃迁时,放出光子D. 电子从低能级向高能级跃迁时,放出光子答案:C4. 根据量子力学,下列关于电子云的描述中,正确的是:A. 电子云是电子在原子核外的固定轨道B. 电子云是电子在原子核外的随机运动轨迹C. 电子云是电子在原子核外出现概率的分布D. 电子云是电子在原子核外的固定位置答案:C5. 根据量子力学,下列关于波函数的描述中,正确的是:A. 波函数是描述电子运动状态的物理量B. 波函数是描述电子轨道的物理量C. 波函数是描述电子能量的物理量D. 波函数是描述电子质量的物理量答案:A6. 根据量子力学,下列关于泡利不相容原理的描述中,正确的是:A. 同一原子中,两个电子可以占据同一量子态B. 同一原子中,两个电子不能占据同一量子态C. 同一原子中,两个电子可以占据同一能级D. 同一原子中,两个电子可以占据同一轨道答案:B7. 根据量子力学,下列关于自旋的描述中,正确的是:A. 自旋是电子的固有属性,与电子的运动状态无关B. 自旋是电子的运动状态,与电子的固有属性无关C. 自旋是电子的固有属性,与电子的运动状态有关D. 自旋是电子的运动状态,与电子的固有属性无关答案:A8. 根据量子力学,下列关于原子核的描述中,正确的是:A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核由电子和质子组成C. 原子核由电子和中子组成D. 原子核由质子和电子组成答案:A9. 根据量子力学,下列关于同位素的描述中,正确的是:A. 同位素是具有相同质子数和不同中子数的原子B. 同位素是具有不同质子数和相同中子数的原子C. 同位素是具有相同质子数和相同中子数的原子D. 同位素是具有不同质子数和不同中子数的原子答案:A10. 根据量子力学,下列关于放射性衰变的描述中,正确的是:A. 放射性衰变是原子核自发的转变过程B. 放射性衰变是原子核受到外界影响的转变过程C. 放射性衰变是原子核受到外界辐射的转变过程D. 放射性衰变是原子核受到外界电场的转变过程答案:A二、填空题(每题2分,共20分)11. 根据波尔模型,氢原子的能级公式为:E_n = -13.6 eV / n^2,其中n为量子数,n的取值范围是________。

[必刷题]2024高二物理上册原子物理专项专题训练(含答案)

[必刷题]2024高二物理上册原子物理专项专题训练(含答案)

[必刷题]2024高二物理上册原子物理专项专题训练(含答案)试题部分一、选择题:1. 关于玻尔理论,下列说法正确的是()A. 电子在原子核外运动是按经典力学的规律进行的B. 电子在原子核外运动的轨道是不连续的C. 电子在原子核外的能量是连续的D. 电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,不会吸收或放出光子2. 在氢原子中,电子由半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,下列说法正确的是()A. 电子的动能增大B. 电子的势能减小C. 电子的动能和势能都增大D. 电子的动能和势能都减小3. 下列关于原子的能级跃迁,说法正确的是()A. 电子从高能级跃迁到低能级时,会放出光子B. 电子从低能级跃迁到高能级时,会放出光子C. 电子在跃迁过程中,原子的能量不变D. 电子跃迁时,原子的能量会增大4. 根据玻尔理论,氢原子的核外电子由n=4的能级跃迁到n=2的能级时,放出的光子能量是()A. 10.2 eVB. 12.75 eVC. 13.6 eVD. 3.4 eV5. 下列关于天然放射现象的说法,正确的是()A. α射线是高速电子流B. β射线是高速氦核流C. γ射线是高速中子流D. 放射性元素的半衰期与外界环境无关6. 在光电效应实验中,下列说法正确的是()A. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B. 光电子的最大初动能与入射光的强度成正比C. 入射光的频率低于截止频率时,不会发生光电效应D. 入射光的频率高于截止频率时,光电流强度与入射光强度成反比7. 根据德布罗意波长公式,下列说法正确的是()A. 物体的动量越大,其德布罗意波长越长B. 物体的动量越小,其德布罗意波长越短C. 任何运动的物体都具有德布罗意波D. 德布罗意波长与物体的速度成正比8. 在康普顿效应中,下列说法正确的是()A. 入射光子的波长越长,散射角度越大B. 入射光子的波长越短,散射角度越小C. 散射光子的能量不变D. 散射光子的频率不变9. 关于量子力学中的不确定性原理,下列说法正确的是()A. 同时准确地测量一个粒子的位置和动量是可能的B. 测量一个粒子的位置越准确,其动量的不确定性越小C. 测量一个粒子的动量越准确,其位置的不确定性越小D. 不确定性原理适用于所有微观粒子10. 关于波粒二象性,下列说法正确的是()A. 光子只具有波动性B. 电子只具有粒子性C. 波粒二象性是微观粒子的基本属性D. 波粒二象性与观察者的主观意识有关二、判断题:1. 氢原子的核外电子由n=3的能级跃迁到n=2的能级时,会放出光子,其频率比n=4跃迁到n=2时放出的光子频率高。

高中原子物理试题及答案

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高中原子物理试题及答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 以下关于原子结构的描述,错误的是:A. 原子由原子核和核外电子组成B. 原子核由质子和中子组成C. 电子在原子核内运动D. 质子带有正电荷,电子带有负电荷答案:C2. 根据卢瑟福的原子模型,以下哪个选项是正确的?A. 电子均匀分布在原子核周围B. 电子在原子核内运动C. 电子在原子核外绕核运动D. 电子与原子核之间没有相互作用答案:C3. 原子核的组成成分不包括:A. 质子B. 中子C. 电子D. 夸克答案:C4. 以下哪种粒子不带电?A. 质子B. 中子C. 电子D. 正电子答案:B5. 电子云模型描述的是:A. 电子在原子核外的固定轨道B. 电子在原子核外的随机运动C. 电子在原子核外的确定位置D. 电子在原子核外的固定速度答案:B6. 同位素具有相同的:A. 质子数B. 中子数C. 电子数D. 质量数答案:A7. 放射性衰变过程中,原子核会:A. 释放能量C. 保持不变D. 转化为另一种元素答案:A8. 以下哪种射线的穿透能力最强?A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线答案:C9. 光电效应中,光电子的最大动能与入射光的频率之间的关系是:A. 无关B. 成正比D. 非线性关系答案:B10. 根据波尔模型,氢原子的能级是:A. 连续的B. 离散的C. 随机的D. 线性的答案:B二、填空题(每题4分,共20分)1. 原子核的组成包括________和________。

答案:质子、中子2. 原子的核外电子按照能量高低分布在不同的________中。

答案:能级3. 放射性同位素的半衰期是指________。

答案:放射性物质衰变到一半所需的时间4. 根据量子力学,电子在原子核外的运动状态可以用________来描述。

答案:波函数5. 核反应方程中,质量数和________必须守恒。

答案:电荷数三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述卢瑟福的原子模型的主要特点。

高考物理复习原子物理学题100题WORD版含答案

高考物理复习原子物理学题100题WORD版含答案

高考物理复习原子物理学题100题WORD版含答案一、选择题1.下列说法正确的是:A. β,γ射线都是电磁波B. 原子核中所有核子单独存在时,质量总和大于该原子核的总质量,C. 在LC振荡电路中,电容器刚放电时电容器极板上电量最多,回路电流最小D. 处于n=4激发态的氢原子,共能辐射出四种不同频率的光子2.下列说法正确的是______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热核反应C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短D.将放射性元素掺杂到其它稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期不发生改变3.(多选)下列说法正确的是______。

(填正确答案标号。

选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。

每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.太阳辐射能量与目前采用核电站发电的能量均来自核聚变反应B.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C.一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时,能辐射6种不同频率的光子D.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量减小E. 康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射实验说明粒子具有波动性4.如图所示为氢原子的能级结构示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子,用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠。

下列说法正确的是( )A. 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光,其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短B. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小,电势能增大C. 能发生光电效应的光有三种D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV5.2017年11月17日,“中国核潜艇之父”----黄旭华获评全国道德模范,颁奖典礼上,习总书记为他“让座”的场景感人肺腑,下列有关核反应说法错误的是( )A. 目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B. 重核裂变反应前后一定有质量亏损C. 式中d=2D. 铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小6.下列说法正确的是A. 某种放射性元素的半衰期为T,则这种元素的12个原子核在经过2T时间后,这些原子核一定还有3个没有发生衰变B. 根据爱因斯坦的光电效应方程E K=hv一W,若频率分别为和 (<)的光均能使某种金属发生光电效应,则频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能一定比频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能更大C. 氢原子由高能级向低能级跃迁时,从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应,则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应D. 放射性元素发生β衰变时,放射性元素的原子放出核外电子,形成高速电子流一一即β射线。

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-2024年高考真题和模拟题物理分类汇编(学生卷)

2024年高考真题和模拟题物理分类汇编专题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,其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。

2024高考物理原子物理学练习题及答案精选

2024高考物理原子物理学练习题及答案精选

2024高考物理原子物理学练习题及答案精选一、选择题1. 下列元素中,属于惰性气体的是:A) 氢气 (H2)B) 氮气 (N2)C) 氧气 (O2)D) 氩气 (Ar)答案:D2. 以下哪种粒子在原子核中的数量最多?A) 质子B) 中子C) 电子D) 引力子答案:B3. 以下关于原子核的说法哪个是错误的?A) 原子核带有正电荷B) 原子核由质子和中子组成C) 原子核占据整个原子的体积D) 原子核的质量约等于整个原子的质量答案:C4. 电离能是指:A) 电子从原子中进入自由状态所需的能量B) 两个原子之间发生化学反应所需要的能量C) 电子在原子核附近运动所受到的力D) 电子在金属中的自由运动所需的能量答案:A5. 以下关于原子核中质子和中子的说法哪个是正确的?A) 质子质量和中子质量相等B) 质子带有正电荷,中子带有负电荷C) 质子和中子的质量和电荷都相等D) 质子带有正电荷,中子不带电荷答案:D二、填空题1. 原子序数为20的钙元素的简化电子结构为_________。

答案:2, 8, 8, 22. 原子核中质子的数量等于_________。

答案:电子的数量3. 电离能越大,原子结构中的电子越_________。

答案:稳定4. 氢原子的质子数为_________,中子数为_________。

答案:1,05. 氯元素的电子结构为_________。

答案:2, 8, 7三、解答题1. 将下列原子按照质子数从小到大排列:氢、铜、锌、氧。

答案:氢、氧、铜、锌2. 简要说明半导体材料与导体材料以及绝缘体材料的区别。

答案:半导体材料具有介于导体材料和绝缘体材料之间的电导率,在适当的条件下可以导电。

导体材料具有很高的电导率,能够自由传导电流。

绝缘体材料的电导率非常低,不容易传导电流。

3. 简述原子核聚变与原子核裂变。

答案:原子核聚变是指两个或两个以上轻原子核融合成较重的新原子核的过程,同时产生巨大能量。

原子核裂变是指重原子核分裂成两个或多个轻原子核的过程,同样会释放大量能量。

2024年高考物理易错专题:原子物理学.docx

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一、单选题1. 用中子轰击铀核的核反应方程为,释放的核能为E ,真空中的光速为c 。

下列说法正确的是( )A .该核反应属于原子核的人工转变B .X 原子核中的中子数为50C .核的结合能为E,核反应后质量亏损了D .核具有天然放射性,一定质量的核经过三个半衰期,衰变了2. 有人做过这样一个实验∶将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起,放入一个浅平的塑料容器中。

往塑料容器中倒入液态氮,降低温度,使锡出现超导性。

这时可以看到,小磁铁竟然离开锡块表面,飘然升起,与锡块保持一定距离后,便悬空不动了。

产生该现象的原因是∶磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外,即超导体内部没有磁通量(迈斯纳效应)。

如果外界有一个磁场要通过超导体内部,那么在磁场作用下,超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。

这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反,这就形成了一个斥力。

当磁铁受到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候,磁铁就可以悬浮在空中。

根据以上材料可知( )A .超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会产生感应电流B .超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流C .将磁铁靠近超导体,超导体表面的感应电流增大,超导体和磁铁间的斥力就会增大D.将悬空在超导体上面的磁铁翻转,超导体和磁铁间的作用力将变成引力3. 下列关于质点的说法正确的是 ( )A .研究乒乓球运动员比赛中发出的弧旋球时,可以把乒乓球视为质点B .研究足球运动员踢出的沿曲线飞行在空中的足球的轨迹时,足球可视为质点C .参加健美操比赛的运动员可视为质点D .参加武术比赛的运动员可视为质点4. 如下图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线1、2、3为等差等势线。

已知a 、b 两带电粒子从等势线2上的O 点以相同的初速度飞出.仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如下图所示,则( )A .a 一定带正电,b 一定带负电B .a 加速度减小,b 加速度增大C .M 、N 之间的距离等于N 、Q 之间的距离D .a 粒子到达等势线3的动能变化量比b 粒子到达等势线1的动能变化量小5. 在如图所示的U -I 图中,直线a 为某电源的路端电压与电流的关系,直线b 为某电阻R 的电压与电流的关系。

2024年高考物理原子核物理的基本知识历年真题

2024年高考物理原子核物理的基本知识历年真题

2024年高考物理原子核物理的基本知识历年真题一、选择题1. 核外电子能级的能量是按照如下哪个原则排列的?A. 元素周期律B. 安培定律C. 波尔理论D. 泡利不相容原理2. 核反应中发生裂变的核是指:A. 被轰击核所分裂为两个或多个较小的核B. 发射中子C. 合并成更重的核D. 发生衰变的核3. 质子数为10的氧核的天然存在且稳定,这是因为它的质子数和:A. 中子数相等B. 中子数大于质子数C. 中子数小于质子数D. 与中子数无关4. 下列关于放射性衰变的说法中,正确的是:A. 放射性衰变是放射性核稳定的表现B. 放射性衰变是不可逆过程C. 放射性核衰变速率与时间无关D. 放射性衰变只存在于自然界5. 下列关于质子和电子的说法中,正确的是:A. 质子和电子都带有正电荷B. 质子和电子都带有负电荷C. 质子带正电荷,电子带负电荷D. 质子不带电荷,电子带正电荷二、填空题1. α粒子由2个质子和2个中子组成,它的电荷数为__,质量数为__。

2. 某放射性同位素在0.4秒内衰变一半,其半衰期为__秒。

3. α衰变过程中,原子核质子数减少__,中子数减少__。

三、解答题1. 列举并解释已知的三个自然界中的基本粒子。

答:电子、质子和中子是自然界中的基本粒子。

电子带有负电荷,质量很小,质子带有正电荷,质量与电子相近,中子没有电荷,质量与质子相近。

2. 请解释原子核衰变的三种形式,并给出一个具体的例子说明。

答:原子核衰变分为放射性衰变、α衰变和β衰变。

放射性衰变指的是具有不稳定原子核的核素自行发生衰变的过程,如铀-238放射性衰变为钍-234。

α衰变是指原子核放出一个α粒子,质子数减少2,中子数减少2,如镭-224衰变为钋-220。

β衰变是指原子核放出一个β粒子,质子数增加1,中子数减少1,如镭-226衰变为铯-126。

3. 解释质子与中子在原子核中起到的作用。

答:质子和中子都是原子核中的组成部分。

质子带有正电荷,它们之间的排斥力使得原子核具有稳定性。

高中物理原子物理复习 题集附答案

高中物理原子物理复习 题集附答案

高中物理原子物理复习题集附答案高中物理原子物理复习题集附答案1. 题目:原子的结构答案:原子是物质的基本单位,由带正电荷的质子、带负电荷的电子和不带电荷的中子组成。

质子和中子位于原子的中心核内,电子围绕核外的能级轨道上运动。

原子的核质量主要由质子和中子确定,而电子的质量极小,在核质量中可以忽略不计。

2. 题目:原子的电离答案:原子失去或获得电子后形成的带电粒子称为离子。

当原子失去电子时,成为正离子;当原子获得电子时,成为负离子。

原子的电离可以通过外界提供足够的能量来实现,如高温、电场或电子碰撞等。

3. 题目:波粒二象性答案:根据量子力学理论,粒子既可以表现为粒子的形态,又可以表现为波动的形态,这种性质被称为波粒二象性。

电子、光子等微观粒子都具有波粒二象性,其性质既可以用粒子性来描述,也可以用波动性来解释。

4. 题目:量子化答案:量子化是指微观粒子的能量、角动量等物理量只能取特定的离散值,不能连续变化的现象。

量子化的概念是根据波粒二象性提出的,大大改变了经典物理学对微观世界的理解。

量子化现象被广泛应用于原子物理、分子物理等领域。

5. 题目:波函数和概率密度答案:波函数描述了波动粒子的状态,并可用于计算其性质。

波函数的平方模的积分对应于粒子存在的概率密度,即找到粒子存在的可能性。

波函数的具体形式和计算方法需要借助量子力学的数学工具,如薛定谔方程等。

6. 题目:电子云模型答案:电子云模型是描述电子在原子内部轨道运动的一种模型。

该模型假设电子在原子中不具体的轨道线路,而是存在于形状复杂的波函数区域内,这个区域就是电子云。

电子云模型为我们理解原子的化学性质和光谱现象提供了重要的参考。

7. 题目:量子数和电子轨道答案:量子数是用于描述原子内电子状态的参数。

主量子数(n)决定了电子的能级,角量子数(l)确定了电子轨道的形状,磁量子数(ml)描述了电子轨道在空间中的取向,自旋量子数(ms)表示电子自旋方向。

8. 题目:原子光谱答案:原子光谱是通过将原子激发到高能级,并随后返回低能级而产生的特定波长的光。

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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。

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