高考物理5年高考真题与模拟15原子结构与原子核

【备战2013】高考物理5年高考真题精选与最新模拟专题15

原子结构与原子核

[2012高考真题精选】

（2012•重庆）以下是物理学史上3个著名的核反应方程：x+「Li-2y,y+』N-x

+JO,y+；Be-z+JC.x、y和z是3种不同的粒子，其中2是（）

A.a粒子B.质子C.中子D.电子

【答案】C

【解析】将上述三个方程相加，整理后得「L:+—>?-0+产C+二，根据电

荷致守恒和质量数守恒，二的质量数为1,电荷数为。，为中子，C正确.

【考点定位】原子物理

（2011­上海）1.在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光

电子的最大初动能取决于入射光的（）

（A）频率（B）强度（C）照射时间（D）光子数目

【答案】A

【解析】根据爱因斯坦的光电效应方程：hv-W=-mv\光电子的最大初动能只与

2

入射光的频率在关，与其它无关，选项A正确.

【考点定位】光电效应、光的本性

（2011•上海）2.下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则

甲乙丙

（A）甲为紫光的干涉图样（B）乙为紫光的干涉图样

（C）丙为红光的干涉图样（D）丁为红光的干涉图样

【答案】B

【解析】当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的，而通过单缝时的图案是中间

宽两边窄的衍射图样，因此甲、乙为干涉图案；而丙、丁为衍射图案.并且红光的波长较长，

干涉图样中，相邻条纹间距较大，而紫光的波长较短，干涉图样中相邻条纹间距较小，因此

B选项正确.

【考点定位】原子物理

（2011•上海）3.与原子核内部变化有关的现象是（）

（A）电离现象（B）光电效应现象

（C）天然放射现象（D）。粒子散射现象

【答案】C

【解析】电离现象是原子核外的电子脱离原子核的束缚，与原子核内部无关因此A不

对光电效应说明光的粒子性同样也与原子核内部无关，B不对；天然放射现冢是从原子核内

部放出&、广、/三种射线，说明原子核内部的复杂结构，放出a、尸后原子核就变成了

新的原子核，因此C正确；a粒子散射现冢说明原子有核式结构模型，与原子核内部变化无

关，D不对.

【考点定位】原子物理

（2011•上海）4.根据爱因斯坦的“光子说”可知（）

（A）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”

（B）光的波长越大，光子的能量越小

（C）束单色光的能量可以连续变化

（D）只有光子数很多时，光才具有粒子性

【答案】B

【解析】爱因斯坦的洸子说’,认为光是一份一份的不连续的它并不否定光的波动性，而

牛顿的•微粒说”而波动说是对立的，因此A不对；在爱因斯坦的光子说‘中光了的能量；

£=加,=%上可知波长越长，光子的能量越小，因此C正确.某一单色光，波长恒定，光

子的能量也是恒定的，因此c不对；大量光子表现为波动性，而少数光子才表现为粒子性,

因此D不对.

【考点定位】原子物理

（2011•上海）9.某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数月与中子数4关系

的是图（）

♦A

°NON

(A)(B)

【答案】B

【解析】某种元素中质子数与中子数基本相当，质量数等于质子数与中子数之和，因此当中子数、增

多时，质量数A也会增大，因此A、D两个选项不对，只能从B、C两个选项中选，又因为氢原子中只有

一个质子，无中子，也就是中子数N为零时，质量数A不为零，因此只有B正确

【考点定位】原子物理

（2011•上海）5.在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器

等构成，如图所示。该装置中探测器接收到的是)

轧棍口放射源

I

力探测器

(A)x射线(B)a射线

（C）射线（D），射线

【答案】D

【解析】苜先，放射源放出的是立射线、产射线、：射线，无.'、射线，A不对，另外a

射线穿透本领最弱，一张纸就能挡住，而内射线穿透本领较强能穿透几荤米厚的铝板，,射

线穿透本领最强可以穿透几厘米厚的铅板，而要穿过轧制钢板只能是:射线，因此D正确

【考点定位】原子物理

（2012•广东）18.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释

放核能的反应方程，表述正确的有（）

A.:“+出-»；“6+（；〃是核聚变反应

B.:-；“0+"是£衰变

C.2款/+；〃7i；；Xe+；；Sr+2"是核裂变反应

D.2^U+0%T：：Xe+葭Sr+2"是。衰变

【答案】AC

【解析】两个轻核聚合成一个较重的核的反应为核聚变反应，故A对3错.重核被中

子轰击后分裂成二个中等质量的原子核并放出若干个中子的反应为核裂变反应，故C对D

错.原子核放出a或S粒子后变成另一种原子核的反应称为原子核的衰变.原子核的衰变的

反应物只有一种，故AC选项正确.

【考点定位】原子物理

E

（2012•山东）38.（8分）【物理一物理3-5］（1）氢原子第〃能级的能量为£〃=T，其

n

中超为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为匕；若氢原

子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为匕，则匕■=o

■匕

=m

（2）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C,质量分别为"J=3"，、niB=mc'

开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一

起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。

1

【解析】（1）-根据跃迁公式％1/=耳,一耳,即可解得。

(2)设A3碰撞后，A的速度为，3与C碰撞前3的速度为，3与丫碰撞后粘在一起

的速度为，由动量守恒定律得

对A、B木块：=in^A+mBvB①

对B、c木块：nisvB=(nis+mc)v②

由A与3间的距离保持不变可知vA="③

6

联立①②③式，代入数据得＞7=M''。④

【考点定位】原子物理

19.模块3-5试题(12分)

(1)(2012•海南)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能区，下列说法正确

的是

A.对于同种金属，瓦与照射光的强度无关

B.对于同种金属，瓦与照射光的波长成反比

C.对于同种金属，瓦与光照射的时间成正比

D.对于同种金属，目与照射光的频率成线性关系

E.对于不同种金属，若照射光频率不变，后与金属的逸出功成线性关系

【答案】ADE

【解析】根据光电效应规律，对于同种金属，坛与照射光的强度无关，枭与光照射的

时间无关，聂马照射光的频率成线性关系，聂与照射光的波长有关，但不是成反比，选项

AD正确3c错误；对于不同种金属，若照射光频率不变，根据光电效应方程，一如工，

盘与金属的逸出功成线性关系，选项E正确.

【考点定位】此题考查光电效应及其相关知识.

(2)(2012•海南)一静止的嗡U核经。衰变成为1：Th核，释放出的总动能为4.27MeV。

问此衰变后1：Th核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)？

【答案】0.07MeV

【解析】

根据题意知，此a衰变的衰变方程为用U-学四He.

根据动量守恒定律得，炊方淡心，

式中，明和以分别为c粒子和/口1核的质量〉和以分别为々粒子和黑元核的

速度的大小.由题设条件知，:也心-;二『=枭

%_4

2Th234

式中£.=4.27MeV,是•工粒子和强忠核的总动能.

联立解得：1-1/=一^一■皋

2用“+如

m1

代入数据得，衰变后自Th核的动能为-^v?=0.07MeW

hVWW**2?WWW*

【蓿点定位】此题考查动量守恒定律、衰变及其相关知识.

（2012•福建）29、［物理-选修3-5］（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题

只有一个选项符合题意）

（1）关于近代物理，下列说法正确的是o（填选项前的字母）

A.a射线是高速运动的氢原子

B.核聚变反应方程:H+汨一►:He+：n中，：n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，其理论能够解释氧原子光谱的特征

（2）如图，质量为M的小船在静止水面上以速率V。向右匀速行驶，一质量为m的救生

员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出

后小船的速率为。（填选项前的字母）

1

.mDm

A"°+~MVB.%-方”

C.等(/+v)D,v0+--(VQ-v)

【答案】（DD;（2）C

【解析】⑴。射线是高速运动的氮原子核，答案A错；0%是中子而不是质子；答

案3错；从光电效应方程4=%/-j可知最大初动能和入射光的频率成一次函数关系而

非正比函数关系所以C错；正确答案选D.

。，由动量守恒可知|活+肠%=幽-我丫解得小船的速度为答案C

【考点定位】：核反应、动量守恒等

[2011高考真题精选】

（2011•天津）1.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.由玻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

【答案】B

【解析】放射性元素的半衰期是由原子核决定的，温度、压强、是否与其他元素化合都

不能改变原子核，因此采用物理或化学方法不能改变半衰期，A错误.由玻尔理论知道氢原

子从激发态跃迁到基态时，能量减少，会放出光子，3正确.从高空对地面进行遥感摄影是

利用红外线良好的穿透能力，C错误.核子结合成原子核时，质量亏损，因此原子核所含核

子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，D错误.

【考点定位】本题考查半衰期，玻尔氢原子模型、能级跃迁，红外线、紫外线的性质及应用，

质量亏损。

（2011•四川）17.如图为氢原子能级示意图的•部分，则氢原子

nE/cV

5-0.54

4--------------------一0.85

3--------------------------1-51

2-------------------------3.4

]13.6

A.从〃=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的

波长长

B.从〃=5能级跃迁到〃=1能级比从〃=5能级跃迁到〃=4能级辐射出电磁波的

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，氢原子核一定向外放出能量

【答案】A

【解析】由处：=巨W-E*和Ej-£?<£：-£：»可知v«<v,32»再根据c=Av»所以为式，

A正确.所有电磁波的速度都相同，B错误.处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率

不一样，出现不同形状的电子云，C错误.从高能级向低能级跃迁时，氢原子向外放出能量,

D错误.

【考点定位】本题考查玻尔氢原子模型，能级跃迁，电子云，波长、频率、波速的关系。

（2011•北京）20.“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U,

则它会辐射频率为P的电磁波，且与〃成正比，即r=kU.已知比例系数在仅与元电荷e

的2倍和普朗克常量力有关。你可能不了解此现象为机理,但仍可运用物理学中常用的方法，

在下列选项中，推理判断比例系数*的值可能为

A.5B.:C.2ehD.嚎

【答案】3

【解析】根据题中给出的v=kU,和黄蹑克能量子E=hv可知r=hKU,则k再根据

WW*VVSAAAAf''AAAZ'WvWWnU

电流做功V-=UIt=a£k呼=?=胃，选B.另外本题也可根据单位制判断，由v=kJ可得

ww»vww*nunnwws<*

k的单位为牛=rr,B选项中£的单位为言=£=沅，所以B正确。

VvsnjsuvsVs

【考点定位】本题属于新信息题，考查普朗克能量子三=蚊_公式，同时也考查单位制.

属于中等难度题.

(2011•北京)13.一个氢原子从〃=3能级跃迁到〃=2能级，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，能量增加

【答案】B

【解析】氢原子从，：=3的高能级跃迁到”=2的低能级，能量诚少，减少的能量以光

子的形式放出，B正确

【考点定位】本题考查了玻尔氢原子模型，能级跃迁.

(2012•江苏)C.[选修3-5](12分)

(1)如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该

原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是

(2)一个中子与某原子核发生核反应,生成一个笊核，其核反应方程式为.

该反应放出的能量为Q,则笊核的比结合能为.

(3)A、B两种光子的能量之比为2:L,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EA、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功.

【解析】

12C（1）C.⑵.+出=:H；Q2

⑶光子能量£=%?,动量=■且“=£得到尸=工，则以：外=2：i

aac

3艮射时光电子的最大初动能治=⑦-线同理&=&-蜀舞得外=4-24

【考点定位】光的偏振测定玻璃的折射率波的传播原子能级理论原子核聚变动

量守恒等等

（2011•上海）21.鲁Co发生一次£衰变后变为Ni核，其衰变方程为；

在该衰变过程中还发出频率为4、七的两个光子，其总能量为。

【答案】,7Co-I—^e,h（I畛），

【解析】衰变方程满足质量数守恒和电量数守恒；根据光子的能量E=；:r,可知两个光

子总能量为h（H+n）

【考点定位】原子物理

（2011全国卷1）.已知氢原子的基态能量为E,激发态能量耳,=耳/〃2,其中n=2,3…。

用h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

4〃c“2hc-4〃cc9hc

A.-----B..------C.-------D.-------

3£,E]&E[

解析：原子从n=2跃迁到+8所以”==-"故：4=—2£选C

224E,

（2011海南）.模块3-5试题（12分）

（1）（4分）2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。

在泄露的污染物中含有⑶I和,37Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产.生对人体有危

害的辐射。在下列四个式子中，有两个能分别反映mI和，3?Cs衰变过程，它们分别是一

和（填入正确选项前的字母）。⑶I和，37Cs原子核中的中子数分别是和

A.XLB.X2f"Xe+_；ec,x3fM&+_；e口,XL胃Xe+：P

解析：由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选项BC7882

(2)(8分)一质量为2nl的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab

为粗糙的水平面，长度为L;be为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和be均相切的长度

可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为V。的水平初速度从a点向左运动,

在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g»

求

(i)木块在ab段受到的摩擦力f；

(ii)木块最后距a点的距离s。

解析：(i)设木块和物体P共同速度为v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由

动量和能量守恒得：mv()=(m+2m)v①;优％?++mgh+儿②

由①②得：/「"(IL3g.③

3L

(ii)木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同(动量守恒)全过程能量守

恒得：

=^.(/n+2m)v;+f(2L—s)@

由②③④得：s=^6ghL

%-3g〃

35(2011全国理综).【物理——选修3-5】

(1)在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为4,该金属的逸出功为

若用波长为2(4<Ao)单色光做实验，则其截止电压为。已知电子的电

荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e,c和h

(2)如图，ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧,

弹簧的两端与木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连，使弹簧不

能伸展，以至于BC可视为一个整体，现A以初速沿BC的连线方向朝B运动，与B相碰

并粘合在一•起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A,B分离，已知C离开弹簧后

的速度恰为“0,求弹簧释放的势能。

解析：（1）由卬逸=/zu极限和1/=5•得W逸=//；

由爱因斯坦质能方程E*=〃。一卬逸和£«=Ue得U截止

AeAQA

（2）设碰后A、B和C的共同速度的大小为v,由动量守恒得3〃"，=加1①

设C离开弹簧时，A、B的速度大小为％,由动量守恒得3nw=264+机％②

设弹簧的弹性势能为E。，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有

；（3m）声+Ep=1（2/n）vf+；加说③

由①②③式得弹簧所释放的势能为

Ep=1mv1④

1（2011天津）.下列能揭示原子具有核式结构的实验是

A.光电效应实验B.伦琴射线的发现

C.。粒子散射实验D.氢原子光谱的发现

【解析】物理学史、常识考查题，简单题，其中光电效应实验说明光具有粒子性，A选

项错误；牙射线（伦琴射线）的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（万射线1S96

年、放射线1896年、电子1397年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生，3选项错误;

氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征,1选项错误;所以选择C.

【答案】C

18（201广东）.光电效应实验中，下列表述正确的是

A.光照时间越长光电流越大

B.入射光足够强就可以有光电流

C.遏止电压与入射光的频率有关

I）.入射光频率大于极限频率才能产生光电子

解析：光电流的大小只与到达阳极的光电子个数有关，A错。由分尸W+L和Uq=Ek知，CD

正确。

答案：CD

【2010高考真题精选】

1.2010•重庆•19氢原子分能级示意图如题19所示，不同色光的光子能量如下表所

/JNo

色光赤橙黄绿蓝一靛紫

光子能量1.6C2.00、2.07、2.14"2.53、2.76"

范围(eV)2.002.072.142.532.763.10

处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为

n£/eV

8....................0

4------------------0.85

3------------------1.51

2------------------3.40

I“3.6

题19国

1.红、蓝靛

2.黄、绿

3.红、紫

4.蓝靛、紫

t答案】A

【解析】如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出1Q二羔的光子，不属于可见光；

如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09奠、10.2成、169小的三种光子，只

有1.89》属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75或、12.09苏、

10.2戌、2.55成、1.89更、0.66皈的六种光子，1.39蚊和2.55圾属于可见光，LS9或

的光子为红光，2.55点的光子为蓝一馥，A正确.

2.2010•全国卷1•14原子核嘴U经放射性衰变①变为原子核叫Th,继而经放射性衰变

②变为原子核TPa,再经放射性衰变③变为原子核甯U。放射性衰变①、②和③依次为

A.a衰变、B衰变和B衰变B.B衰变、B衰变和a衰变

C.6衰变、a衰变和B衰变D.a衰变、B衰变和a衰变

【答案】A

【解析】鼾九，质量数少4,电荷数少2,说明①为。衰变.

2就77?」-2：：尸环质子数加1,说明②为£衰变，中子转化成质子.质

子数加1,说明③为£衰变,中子转化成质子.

【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。

2010•全国卷H•14原子核，X与气核;”反应生成一个a粒子和一个质子。由此可

知

A.A=2,Z=1B.A=2,Z=2C.A=3,Z=3D.A=3,Z=2

【答案】D

【解析】■+出,应用质量数与电荷数的守恒

H+2=4+l,Z+l=2+l,解得＜=3,2=2,答案D.

【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.

2010•北京•15太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射

出的能量约为4X102"J,根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近

A.IO36kgB.1018kgC.10wkgD.10!，kg

【答案】D

A/74X1026

【解析】根据爱因斯坦的质能方程，△〃?=▼=—、■=4.4x109kg,D正确

c29xl0'6

2010•上海物理•1卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是

(A)a粒子的散射实验(B)对•阴极射线的研究

(C)天然放射性现象的发现(D)质子的发现

答案：A

解析：卢瑟福根据&粒子的微射实嗡结果，提出了院子的核式结构模型：原子核聚集了

院子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转.

2010•上海物理•4某放射性元素经过11.4天有%的原子核发生了衰变，该元素的半衰期

为

（A）11.4天（B）7.6天（C）5.7天（D）3.8天

答案：D

I

<1V1t11.4

解析：根据=—>—=3,因为t=11.4day,所以f=;一=3.8day,选D。

2010•新课标•34（1）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>彩>匕，则.（填入正确选项

前的字母）

A、v0<v1B、v3=v2+V]C、v0=v,+v24-v3D、一=—+—

V1V2匕

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，Av3=AP2+A解得：v3=v2+Vj,选项3正确

2010•海南物理•19（1）能量为用的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自

由电子.这一能耳称为氢的电离能.现用一频率为的光子从基态氢原子中击出了一电子,

该电子在远离核以后速度的大小为___（用光子频率L、电子质量〃J氢原子

的电离能耳和普朗克常量力表示）。

2耻-名）

【答案】m

1。，2（加—鸟）

—wv=的一4V=

【解析】由能量守恒得2',解得电子速度为

(2)在核反应堆中，常用减速剂使快中子减速.假设减速剂的原子核质量是中子的左倍.中

子与原子核的每次碰撞都可看成是弹性正碰.设每次碰撞前原子核可认为是静止的，求N次

碰撞后中子速率与原速率之比.

(―),v

【答案】8+1

【解析】设中子和作减速剂的物质的原子核A的质量分别为阳和嘴/碰撞后速度分

别为瑞和小,碰撞前后的总动量和总能量守恒，有

气&=气4+"7①

猛4=；性个+"就g

222②

式中“为碰撞前中子速度，由题设

搐A=*③

由①②③式得，经1次碰撞后中子速率与原速率之比为

经N次碰撞后，中子速率与原速率之比为

Ar-l

k+1⑤

(2009高考真题精选】

(09•全国卷I•16)氢颊激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为

4=0.6328®,4=3.39阿，已知波长为4的激光是颊原子在能级间隔为AE|=1.96eV的两

个能级之间跃迁产生的。用小心表示产生波长为4的激光所对应的跃迁的能级间隔，则

的近似值为()

A.10.50eVB.0.98eVC.0.53eVD.0.36eV

解析：本题考查波尔的原子跃迁理论.根据hE=hu,u=-:可知当

A

LE=196ev,A=0.6328的,当4=3.39分时:连立且知=0.36ev.

答案：D

（09•全国卷H78）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.lleV之间。由此可推知，氢原子（）

cMV

400

S一.—一<54

4-------------------------《85

3--------------------------151

2--------------------------3.40

I--------------------------13.60

A.从高能级向n=l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

解析：本题考查玻尔的原理理论.从高能级向n=l的能级跃迁的过程中辐射出的最小光

子能量为9.2Qev,不在L62e\'到3.之间,A正确.已知可见光子能量在到3.11eV

之间从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量=3.3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（错.从n=3到n=2的过程

中释放的光的能量等于1.89”介于1.62到3.11之间,所以是可见光。对.

答案;AD

3.（09•北京•14）下列现象中，与原子核内部变化有关的是（B）

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

解析：a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a粒子或电子，从而发生a

衰变或B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.

答案，B

（09•上海物理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.a射线，B射线，榭线B.丫射线，0射线，a射线，

C.丫射线，a射线，0射线D.[3射线，a射线，丫射线

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，口射线次之，G.射线最

弱，故正确答案选3.

答案：B

（09•广东物理•2）科学家发现在月球上含有丰富的：〃e（氮3）。它是•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[He+lHe7+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；"e聚变反应发电

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轴核的裂变反应.因此B正确.

答案：B

（09•安徽•14）原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当颊等离子体被加热到

适当高温时，就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6；H.k；"e+d：〃+2（3+43.15〃eV,由平衡条件可知（)

A.k=l,d=4B.k=2,d=2C.k=l,d=6D.k=2,d=3

解析：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有4发+d=10,2上+d=6,解得』2,"=3

正确选项为B.

答案：B

（09•天津•6）下列说法正确的是（）A.：N+：〃7工+拓e是1衰

变方程

B.；H+；HT；He+丫是核聚变反应方程

C.2；；UT22Th+：He是核裂变反应方程

D.\He+Al-/P+；n是原子核的人工转变方程

解析：A选项中？曾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a

衰变，不是裂变，C错.

答案：BD

（09•浙江•15）氮原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、

库伦力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（）

A.核力、万有引力、库伦力B.万有引力、库伦力、核力

C.库伦力、核力、万有引力D.核力、库伦力、万有引力

解析：核力是强力，它能将核子束缚在原子核内.万有弓I力最弱，研究核子间相互作用

时万有引力可以忽略.

答案:D

（09•江苏卷物理•12.C）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（7）和正电子（：逮），即中微子

+：”一；〃+：/,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）0^0化）0和1（01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（7）,即+呢+_呢12/。已知正电子和电子的质量都为9.IX10"kg,

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。

答案：C.（1）A；⑵8.2X10-M,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3,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

E=故一个光子的能量为三，带入数据得三=8.2xlO*J.

22

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.

（09•海南物理•19）（II）杯的放射性同位素翼Pu静止时哀变为铀核激发态和a

粒子，而铀核激发态就。立即衰变为铀核肾。，并放出能量为0.097MeV的/光子。已

知：竽P”、肾〃和a粒子的质量分别为%“=239.0521u、（=235.0439u和

2

ma=4.0026uIM=931.5MeV/c

（1）写出衰变方程；

（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，球a粒子的动能。

解析：（II）（1）衰变方程为蕾Pu瞽5u++a

^5U,-^5U+^

或合起来有

蕾Pu7矛u+&+/

（2）上述衰变过程的质量亏损为

△w=&一如一绍

放出的能量为

LE=c2'

这能来那个悬辘/U的动能Ev、&粒子的动能线和V光子的能量力之和

△E=E。+纥+E）,

由④⑤⑥式得

1

%+纥=伽隧一%—气纭2_Ey

设衰变后蛹蟋粒子的速度分别为V和匕，则由动量守恒有

加加=%匕

又由动能的定义知

1210

%=5/M纥=5%彳

由⑧⑨式得

%_结

出吗

由⑦⑩式得

纥=—［（加部—外+附.）1_纥］

代入题给数据得

£C6=5.034MeV

［2008高考真题精选】

1.（2008•上海物理・3A）1991年卢瑟福依据a粒子散射实验中a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1MeV的

a粒子轰击金箔，则其速度约为m/s.（质子和中子的质量均为1.67X10"kg,1

MeV=lX106eV）

答案：3A.大，6.9X106

2.（2008•北京理综•14）一个质子和一个中子聚变结合成一个笊核，同时辐射一个r

光子。已知质子、中子、笊核的质量分别为如、&、叫普朗克常量为h,真空中的光速为小

下列说法正确的是（）

A.核反应方程是\H+'on-^lH+y

B.聚变反应中的质量亏损勿

C.辐射出的r光子的能量E=c