原子物理(高考真题).pdf

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1、一、选择题1、（20 1 0）（5分）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匕、匕、匕的三条谱线，且匕为匕，贝 h填入正确选项前的字母）A.v0 v1 B.匕=匕 +匕 C.%=匕+岭 +匕-D.=1-11-W 匕 匕2,（20 1 1 大纲）己知氢原子的基态能量为昂，激发态能量&=g/2,其中n=2,3,。用表示普朗克常量，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A.一%B.一 次 C.一 生 D.一些3E、E、E、,3、（20 1 2大纲）1 5.经过机次 a衰变和次仅衰变1；P b,则A.in=l9 n=3 B.m=7t n

2、=4C.加=1 4,n=9 D.机=1 4,片 1 84、（20 1 3 大纲）放射性元素氨1*R n）经 a衰变成为针P o,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重R n的矿石，其原 因 是（）A.目前地壳中的R n主要来自于其它放射元素的衰变B.在地球形成的初期，地壳中元素毛R n的含量足够高C.当衰变产物WPo积累到一定量以后，2；P o 的增加会减慢他R n的衰变进程D.2案R n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5、（20 1 2福建）关于近代物理，下列说法正确的是A.a射线是高速运动的氢原子B.核聚变反应方程

3、:H+汨 一中，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，其理论能够解释氮原子光谱的特征6、（20 1 2天津）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.由波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7、（2015 福建）下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是A.y 射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.智历的

4、半衰期是5 天，100克曾历经过10天后还剩下5 0克8、（2012四川）如图为氢原子能级图示意图的一部分，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能级辐射出的电磁波的波长长B.从 n=5 能级跃迁到n=l 能级比从n=5 能级跃迁到n=4 能级辐射出的电磁波的速度大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，氢原子核一定向外辐射出能量9、（2013 福建）在卢瑟福a粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个a粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是o （填选图下方的字母）10、（2014 福建

5、）如图，放射性元素镭衰变过程中释放出a、0、丫 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A.表示丫射线，表示a射线B.表示p射线，表示a射线C.表示a射线，表示y 射线D.表示。射线，表示a射线|?|11、（双选）（2014 山东）氢原子能级如图，当氢原子从n=3 跃迁到n=2的能级;时，辐射光的波长为6 5 6 n m。以下判断正确的是 4A.氢原子从n=2跃迁到n=l 的能级时;辐射光的波长大于6 5 6 n mB.用波长为3 25 n m 的光照射，可使氢原子从n=l 跃迁到n=2的能级/eV0-0.85-1.51-3.4C.群处于n=3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多

6、产生3种谱线D.用波长为6 3 3 n m 的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3 的能级（12-15 题填正确答案标号，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）n543212、（2014）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唯独无关C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D.a、夕和7三种射线中，7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a、夕和y三种射线13、（2013 全国卷I I）（5分）关于原子核的结合能，下列说法正确的是A.原子核的结合能等于使其完全

7、分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成a粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.钠原子核（啜 Cs）的结合能小于铅原子核（2罂P b）的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定E.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能1 4、（2 0 1 4 全国卷H）（5分）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针（P o）和 镭（R a）两种新元素D.卢瑟福通过a粒子

8、散射实验证实了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的偏转实验，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1 5、（2 0 1 5 全国卷I I）（5分）实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是。A.电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B.4射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.人们利慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E.光电效应实验中，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451585OO1二一-3.4二、填空1 6、（2 0 1 1）（在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为4，该金属的

9、逸出功为o 若用波长为4 （2 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E.、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功.2 2、（2 0 1 3 山东）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1 0“K时，可以发生“氢燃烧”。完成“氢燃烧”的核反应方程：:H e +一：及?+八 是 一 种 不 稳 定 的 粒 子，其半衰期为2.6 X 1 0-W。一定质量的：8e,经 7.8 X 1 0 6 s 后所剩 下 的 占 开 始 时 的。2 3、（2 0 1 3 江苏）（1）如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等

10、，则它们的 也相等。（A）速 度（B）动 能（C）动 量（D）总能量（2）根据玻尔原子结构理论，氮离子（e+）的能级图如题1 2 C-1 图所示。H e*（e V：C C .=0电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氨核的距离_ _ _ _ _ _ _ （选 填“近”?-5 5-2.1 o4-3.40或“远”）。当大量H e+3 604处在n=4 的激发态时、山于跃迁所发射的谱线有 条。2 4、（2 01 4 江苏）（1）已知钙和钾的截止频率分别为7.73X IO FZ和5.4 4 X1014HZ,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

11、光电子具有较大的。A.波长B.频率C.能量D.动量（2）氧2 2 2 是种天然放射性气体，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。其衰变方程是国加-2；*0+。已知：R n的半衰期约为3.8 天，则约经过天，1 6 g 的1；R n 衰变后还剩1 g。2 5、（2 01 5江苏）（1）波粒二象性时微观世界的基本特征，以下说法正确的有A.光电效应现象揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等（2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发

12、电，肾。是常用的核燃料。受一个中子轰击后裂变成堞8。和 两 部 分，并产生 个中子。要使链式反应发生，裂变 物 质 的 体 积 要 （选 填“大于”或 者“小于”）它的临界体积。（3）取 质 子 的 质 量%=1.672 6x l（r 3纭，中子的质量%=1.6 7 4 9x l（r”左 g,a粒子的质量=6.6 4 6 7 x l（f”松，光速c=3 x l O%/s,请计算0粒子的结合能，（计算结果保留两位有效数字）1 6、1 7、解析：(1 )由W 逸=/?|/极 限和v z =不 得 W 逸=6 丁A,AQ由爱因斯坦质能方程后斤=一 W 逸和E*=Ue 得。截 止7 1he AQ-Ae

13、 202答案：；n (或中子)，1 7.6 解析：由质量守恒，电荷数守恒得，粒子x为中子,由爱因斯坦质能方程得:-m)c2(2,0 1 4 1 w+3.0 1 6 1 w-4.0 0 2 6 w-1.0 0 87 w)c21 8、【答案】2 7;1 3.【解析】发生核反应的方程;p+：；AT x+M由质量数守恒和电荷数守恒，得：1+2 7=6 +11 +1 3=占+0解得质子数a=1 4;质量数F 2 7;则中子数。=A-a=1 31 9【答案】ekek解析：光电效应中，入 射 光 子 能 量 克 服 逸 出功后多余的能量转换为电子动能，反向h遏制电压eu=hv-wQ；整理得u=-v-e也，斜

14、率即。=左，所以普朗克常量/?=,截距为6，即=所以逸出功 力=-劭1W解析：根 据 跃 迁 公 式=6 纭即可解得。2 0、2 11 2 C.(DC (2)：；H-；H；四(3)光子,能后=?!.动鼠p=。且人 A得p =；则&：.尉=2 ：1A照射时，光电子的最大初动能产%-叽 同理,小-W解得 WO=2%2 2、(1)由质量数和电荷数守恒可得答案为；或a；由题意可知经过了 3个半衰期,故剩余的：B e 的质量7 =内)(，3 =(%,故应填(或 1 2.5%。2 3、答案：(1)C 近 62 4.【答案】(1)A (2)(a)1 5.22 5、(1)【解析】光电效应说明光的粒子性，所以A

15、 正确；热中子在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以BiE 确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即c错误；根据的德布罗意波长公式；1 =2,02=2相以，又质子的质量大于P电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波较短，所以D 错误。(2)由质量数和电荷数守可知：鼠2B a+融 +州 ,可见产生了 3 个中子，链式反应的个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积。(3 )根据爱因斯坦质能方程A =m c2,可求：E =(2mp+2 mn-ma)c2-4.3x IO-12 J