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1、1第十六章 原子、原子核第一部分 五年高考题荟萃2009 年高考新题一、选择题1.（09全国卷16） 氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为1=0.6328m， 2=3.39m，已知波长为 1的激光是氖原子在能级间隔为 1E=1.96eV 的两个能级之间跃迁产生的。用 E表示产生波长为 2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则 2的近似值为 （ D ）A10.50eV B0.98eV C0.53eV D0.36eV解析：本题考查波尔的原子跃迁理论.根据 chE,可知当 ,6328.0,19mevE当m39时,连立可知 ev36.02。2.（09全国卷18）氢原子的部分能级如图所示。已知可
2、见光的光子能量在 1.62eV 到 3.11eV 之间。由此可推知, 氢原子 （ AD ）A. 从高能级向 n=1 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=1 的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为 9.20ev,不在 1.62eV 到 3.11eV 之间,A 正确 .已知可见光子能量在1.62eV 到 3.11eV 之间从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光的能量 3.4
3、0ev，B 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,C 错.从 n=3 到 n=2的过程中释放的光的能量等于 1.89ev 介于 1.62 到 3.11 之间,所以是可见光 D 对。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： 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 粒子或电子，从而发生 衰变或 衰变，故 B 项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核
4、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2成的也没有涉及到原子核的变化，故 D 项错误。4.（09上海物理1）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 （ B ）A 射线， 射线， 射线 B射线，射线，射线，C 射线，射线，射线 D射线，射线，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，射线次之， 射线最弱，故正确答案选 B。5.（09广东物理2）科学家发现在月球上含有丰富的 32He（氦 3） 。它是一种高效、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 3142e。关于 2e聚变下列表述正确的是A聚变反应不会释
5、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 32e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铀核的裂变反应。因此 B 正确。6.（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。当氖等离子体被加热到适当高温时，氖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 2411206Hk43.15ednMeV，由平衡条件可知 （ B ）A. k=1, d=4 B. k=2, d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3解析：由质量数守恒和电荷
6、数守恒，分别有 10dk， 62dk，解得 k=2，d=2 。正确选项为 B。7.（09天津6）下列说法正确的是 （ BD ）A. 1512476NHCe是 衰变方程B. 231是核聚变反应方程C. 38492902UThe是核裂变反应方程D. 4731150HeAlPn是原子核的人工转变方程解析：A 选项中 N7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 衰变，不是裂变，C 错。8.（09重庆16）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为1H+ 26C137+ Q， 1H+ 57126C+X+ Q。方程式中 1、 2Q表示释放的能量，相关的原子核质量
7、见下表： （ B ）3A X 是 32He， 21Q B. X 是 42He， 21QC, X 是 ， D. X 是 ， 9.（09四川18）氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从 n4 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射出可见光 a，从 n3 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射出可见光 b，则 （ C ）A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 射线B.氢原子从 n4 的能级向 n3 的能级跃迁时会辐射出紫外线C.在水中传播时，a 光较 b 光的速度小D.氢原子在 n2 的能级时可吸收任意频率的光而发生电离10.（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
8、、库伦力和核力，则 3 种力从大到小的排列顺序是 （ D ）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。万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略。11.（09浙江自选模块13） “物理 1-2”模块（2）科学家经过实验，发现在 粒子（氦核） ，p（质子）及n（中子）这 3 种粒子中，中子的穿透能力最强，质子次之， 粒子最弱。某同学对影响粒子穿透能力的因素提出了如下假设，合理的假设是 （ ABC ）A.穿透能力一定与粒子是否带电有关B.穿透能力可能与粒子质量大小有关C.穿透能力一定与粒子
9、所带电荷量有关D.穿透能力一定与质量大小无关，与粒子是否带电和所带电荷量有关12.（09浙江自选模块13） （3）水（包括海水）是未来的“煤炭” ，能从根本上解决人类能源问题。这是指 （填“氢能” 、 “核能” 、 “氢能和核能” ）和利用。请说明理由。答案一：核能 因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能。答案：核能和氢能因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能。氢能有便于储存与运输的优点，也可以为解决能源问题做出贡献。13.（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，4因此在实验中很难探测。195
10、3 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 1H的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1 ）中微子与水中的 1发生核反应，产生中子（ 10n）和正电子（ 01e） ，即中微子+ 1H 0n+ 1e，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 和 0 （B）0 和 1 （C）1 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（ ） ，即 01e+ 2。已知正电子和电子的质量都为 9.110-31，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
11、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 ； (2) 1402.8，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0， 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 2mcE，故一个光子的能量为 E，带入数据得 2= 140.8J。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。14.（09山东物理38） (1)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用
12、加速后动能为 0.5MeV 的质子 1H 轰击静止的 X，生成两个动能均为 8.9MeV 的 42He.（1MeV=1.6 -13J）上述核反应方程为_。质量亏损为_kg 。解析：（1） 17432He或 17432HLie， 2923.10EmKgC。考点：原子核15.（09海南物理19） (II)钚的放射性同位素 2394Pu静止时衰变为铀核激发态 2359U和 粒子，而铀核激发态 2359U立即衰变为铀核 2359U，并放出能量为 0.7MeV的 光子。已知： 4Pu、 2和 粒子的质量分别为 .01uPum、 .9m和 26 13.5e/c（1 ）写出衰变方程；（2 ）已知衰变放出的光
13、子的动量可忽略，球 粒子的动能。5解析：（） （1）衰变方程为 239235*4PuU235*23599U或合起来有2392354Pu（2）上述衰变过程的质量亏损为PuUm放出的能量为2Ec这能来那个是轴核 3592的动能 U、 粒子的动能 aE和 y光子的能量 yE之和y由式得2()UPuUyEmcE设衰变后的轴核和 粒子的速度分别为 v和 ，则由动量守恒有Uv又由动能的定义知2211,UaEmvv由式得ay由式得2()UaPuUmEmcE代入题给数据得5.034MeV620082005 年高考题题组一一、选择题1.（2008上海物理3A）1991 年卢瑟福依据 粒子散射实验中 粒子发生了
14、（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，则其速度约为 m/s.（质子和中子的质量均为 1.671027 kg，1 MeV=1106 eV）答案：3A大，6.9 1062.（2008北京理综14）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个 r 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 （ B ）A.核反应方程是 Hn10B.聚变反应中的质量亏损 m= m 1+m2-m3C.辐射出的 r 光子的能量 E=(m3-m1-m2)cD.r 光子的波长3.（2008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 核并放出一个氦核（ 42He）,则下面说法正确的是
