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  • 2021-05-13 发布

高考原子物理历年真题汇编

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选修 3—5 波粒二象性 1、(2011 新课标卷 35 题(1))在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为 λ0, 该金属的逸出功为______。若用波长为 λ(λ<λ0)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。 7 答案: hc/λ0 解析:金属的逸出功等于 W=hc/λ0.若用波长为 λ(λ<λ0)单色光做实验,由爱因斯坦光 电效应方程,Ek= hc/λ-W,而 Ek=eU,联立解得其截止电压为 U= 。 6 . (2010 天津理综物理)用同一光电管研究 a、b 两种单色光产生的 光电效应,得到光电流 I 与光电管两极间所加电压 U 的关系如图。则 这两种光 A.照射该光电管时 a 光使其逸出的光电子最大初动能大 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a 光的临界角大 C.通过同一装置发生双缝干涉,a 光的相邻条纹间距大 D.通过同一玻璃三棱镜时,a 光的偏折程度大 【解析】由光电流 I 与光电管两极间所加电压 U 的关系图象可知,a 光的截止电压小于 b 光, a 光的饱和电流大于 b 光,说明 a 光光子能量小于 b 光,照射该光电管时 a 光使其逸出的光 电子最大初动能小,选项 A 错误;根据 a 光光子能量小于 b 光,a 光频率小于 b 光,在玻璃 中 a 光的折射率小于 b 光,通过同一玻璃三棱镜时,a 光的偏折程度小,选项 D 错误;根据 全反射临界角公式可知,从同种玻璃射入空气发生全反射时,a 光的临界角大,选项 B 正确; 根据 a 光频率小于 b 光,由频率与波长关系,a 光波长大于 b 光,通过同一装置发生双缝干 涉,a 光的相邻条纹间距大,选项 C 正确。 【答案】BC 0 0 hc e λ λ λ λ − 0 0 hc e λ λ λ λ − 5(2012·海南物理)产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能 Ek,下列说法正确的 是 A.对于同种金属,Ek 与照射光的强度无关 B.对于同种金属,Ek 与照射光的波长成反比 C.对于同种金属,Ek 与光照射的时间成正比 D.对于同种金属,Ek 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,Ek 与金属的逸出功成线性关系 【答案】ADE 4.(2012·上海物理)根据爱因斯坦的“光子说”可知 ( B ) (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)一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 3. (2011 广东理综卷第 18 题)光电效应实验中,下列表述正确的是BD 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 D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子 1.(2012·上海物理)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】: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, 根据光电效应方程,光电子的最大初动能取决于入射光的频率,选项 A 正确。 18(2011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 D.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 hv=W+Ek 和 Uq=Ek 知,CD 正 确。选 CD 2.(2011 江苏物理)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射 规律的是 答案:A 解析:黑体辐射的强度随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都增加,另一 方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动,所以选项 A 正确。 例 5、03 上海 15.(5 分)在右图所示的光电管的实验中,发现用一定频率的 A 单色光照射 光电管式,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的 B 单色光照射时 不发生光电效应,那么 ( ) A.A 光的频率大于 B 光的频率 B.B 光的频率大于 A 光的频率 C.用 A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是 a 流向 b D.用 A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是 b 流向 a 例 4.(2010 江苏物理卷第 12C 题)研究光电效应电路如图所示,用频 率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极 K),钠极板发射出的光电子被 阳极 A 吸收,在电路中形成光电流。下列光电流 I 与 A、K 之间的电压 的关系图象中, 正确的是 . 例8.(2011上海物理第17题).用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏 上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像,则 (A)图像(a)表明光具有粒子性 (B)图像(c)表明光具有波动性 (C)用紫外光观察不到类似的图像 (D)实验表明光是一种概率波 【解析】图像(a)只有分散的亮点, 表明光具有粒子性;图像(c)呈现干 涉条纹,表明光具有波动性;用紫外光也可以观察到类似的图像,实验表明光是一种概率波, 选项 ABD 正确。 【答案】ABD akU 光电管 电源 G a b 7.(2011 年高考·福建理综卷)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的 规律而获得 1921 年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能 Ekm 与入射光频 率ν的关系如图所示,其中ν0 为极限频率。从图中可以确定的是__D____。(填选项前的 字母) A.逸出功与ν有关 B.Ekm 与入射光强度成正比 C.ν<ν0时,会逸出光电子 D.图中直线的斜率与普朗克常量有关 (1)在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为,该金属的逸出功为______。若 用波长为(<0)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 (1)由 和 得 由爱因斯坦质能方程 和 得 原子结构与原子核 1.(2011年高考·上海卷)卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构,正确反映实 验结果的示意图是D A. B. C. D. 3.(2011年高考·上海卷)在存放放射性元素时,若把放射性元素①置于大量水中;②密 封于铅盒中;③与轻核元素结合成化合物。则( ) A.措施①可减缓放射性元素衰变 B.措施②可减缓放射性元素衰变 C.措施③可减缓放射性元素衰变 D.上述措施均无法减缓放射性元素衰变 3.D 6.(2011 年高考·重庆理综卷)核电站核泄漏的污染物中含有碘 131 和铯 137。碘 131 的半衰期约为 8 天,会释放 β 射线;铯 137 是铯 133 的同位素,半衰期约为 30 年,发生衰 极限逸 νhw = λν c= 0λ chw =逸 逸wchEk −= λ UeEk = λλ λλ 0 0 −= e hcU 截止 O νν0 Ekm 变期时会辐射 γ 射线。下列说法正确的是[来源:学科网] A.碘 131 释放的 β 射线由氦核组成 B.铯 137 衰变时辐射出的 γ 光子能量小于可见光光子能量 C.与铯 137 相比,碘 131 衰变更慢 D.铯 133 和铯 137 含有相同的质子数 6.D 解析:β 射线是高速电子流,α 射线才是由氦核组成,A 错误;γ 光子在所有电磁 波中频率最高,能量最大,B 错误;半衰期越小衰变越快,应该是碘 131 衰变更快,C 错误; 与铯 133 和铯 137 是同位素,质子数相同中子数不同,D 正确。 (全国卷 1)14.原子核 经放射性衰变①变为原子核 ,继而经放射性衰变②变 为原子核 ,再经放射性衰变③变为原子核 。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 (1)(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 的三条谱线,且 ,则_______.(填入正确选项前的字母) A、 B、 C、 D、 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, ,解得: ,选项 B 正确。 (天津卷)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.波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 4.(2008·全国Ⅱ理综·20)中子和质子结合成氘核时,质量亏损为 ,相应的能量 =2.2MeV 是 氘 核 的 结 合 能 。 下 列 说 法 正 确 的 是 238 92 U 234 90Th 234 91Pa 234 92 U 1 2 3v v v、 、 3 2 1v v v> > 0 1v v< 3 2 1v v v= + 0 1 2 3v v v v= + + 1 2 3 1 1 1 v v v = + 123 ννν hhh += 3 2 1v v v= + m∆ 2mcE ∆=∆ ( AD ) A.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,氘核可能分解为一个质子和一个中子, 它们的动能之和不为零 (上海物理)4.现已建成的核电站的能量来自于 (A)天然放射性元素衰变放出的能量 (B)人工放射性同位素放出的的能量 (C)重核裂变放出的能量 (D)化学反应放出的能量 答案:C 9.(2011 年高考·天津理综卷)下列能揭示原子具有核式结构的实验是C A.光电效应实验 B.伦琴射线的发现 C.α 粒子散射实验 D.氢原子光谱的发现 (广东卷)18.关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有 A. 是 α 衰变 B. 是 β 衰变 C. 是轻核聚变 D . 是重核裂变 答案:AC 解析:B 为人工核转变,D 为衰变,选 AC。 5. ( 2008 · 四 川 理 综 · 15 ) 下 列 说 法 正 确 的 是 ( A ) A.γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转 B.β射线比α射线更容易使气体电离 C.太阳辐射的能量主要来源于重核裂变 D.核反应堆产生的能量来自轻核聚变 7. ( 2008 · 广 东 物 理 · 6) 有 关 氢 原 子 光 谱 的 说 法 正 确 的 是 ( BC ) A.氢原子的发射光谱是连续谱 HeThU 4 2 234 90 238 92 +→ HOHeN 1 1 17 8 4 2 14 7 +→+ nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 +→+ eHeKrSe 0 1 4 2 82 36 82 34 2−+→ B.氢原子光谱说明氢原子只发出特点频率的光 C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关 11.(2011 年高考·浙江理综卷)关于天然放射现象,下列说法正确的是D A.α 射线是由氦原子核衰变产生 B.β 射线是由原子核外电子电离产生 C.γ 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D.通过化学反应不能改变物质的放射性 12.(2011 年高考·上海卷)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所 示,由此可推知 A.②来自于原子核外的电子B.①的电离作用最强,是一种电磁波 C.③的电离作用较强,是一种电磁波D.③的电离作用最弱,属于原子核内释放的光子 (09 年北京卷)14.下列现象中,与原子核内部变化有关的是 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 答案:B 5.(09·广东物理·2)科学家发现在月球上含有丰富的 (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 。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 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。 1、(09 年全国卷Ⅰ)氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为=0.6328µm, =3.39µm,已知波长为的激光是氖原子在能级间隔为 =1.96eV 的两个能级之间跃迁产生 3 2 He 3 3 1 4 2 2 1 22He He H He+ → + 3 2 He 3 2 He 1E∆ 纸 铝 铅三种射线 ① ② ③ 的。用 表示产生波长为的激光所对应的跃迁的能级间隔,则 的近似值为 A.10.50eV B.0.98eV C.0.53eV D.0.36eV 答案:D 解 析 : 本 题 考 查 波 尔 的 原 子 跃 迁 理 论 . 根 据 , 可 知 当 当 时,连立可知 。 2、(09 年全国卷Ⅱ)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 3.11eV 之间。由此可推知, 氢原子 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 答案:AD 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 3.40ev,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。 4、(09 年上海物理)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.α射线,β射线,γ射线 B.γ射线,β射线,α射线, C.γ射线,α射线,β射线 D.β射线,α射线,γ射线 答案:B (09 年广东物理)2.科学家发现在月球上含有丰富的 (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 。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 聚变反应发电 2E∆ 2E∆ λυυ chE ==∆ , ,6328.0,196 mevE µλ ==∆ mµλ 39.3= evE 36.02 =∆ 3 2 He 3 3 1 4 2 2 1 22He He H He+ → + 3 2 He 3 2 He 答案:B 5.(2011 全国卷 1).已知氢原子的基态能量为 E,激发态能量 ,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 A. B. C. D. 解析:原子从 n=2 跃迁到+所以 故: 选 C 6、(09 年浙江卷)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 答案:D 18 (2011 全国卷 1).已知氢原子的基态能量为 E,激发态能量 ,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 A. B. C. D. 解析:原子从 n=2 跃迁到+所以 故: 选 C 广东 2.下列说法不正确的是 D A. 是聚变 B. 是裂变 C. 是α衰变 D. 是裂变 4.铀裂变的产物之一氪 90( )是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆 90 ( ),这些衰变是 (B) A.1 次α衰变,6 次β衰变 B.4 次β衰变 C.2 次α衰变 D.2 次α衰变,2 次β衰变 16.(06·重庆理综·17)14C 是一种半衰期为 5730 年的放射性同位素。若考古工作者探测 到 某 古 木 中 14C 的 含 量 为 原 来 的 , 则 该 古 树 死 亡 时 间 距 今 大 约 ( B ) A.22920 年 B.11460 年 C.5730 年 D.2865 年 2 1 /nE E n= 1 4 3 hc E − 1 2hc E − 1 4hc E − 1 9hc E − 1 2 4 Ehc E Eλ +∞= − = − 1 4hc E λ = − 2 1 /nE E n= 1 4 3 hc E − 1 2hc E − 1 4hc E − 1 9hc E − 1 2 4 Ehc E Eλ +∞= − = − 1 4hc E λ = − nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 +→+ n2SrXenU 1 0 94 38 140 54 1 0 235 92 ++→+ HeRnRa 4 2 222 86 226 88 +→ eMgNa 0 1 24 12 24 11 −+→ Kr90 36 Zr90 40 4 1 湖南 14.现有 1200 个氢原子被激发到量子数为 4 的能级上,若这些受激氢原子最后都回到 基态,则在此过程中发出的光子总数是多少?假定处在量子数为 n 的激发态的氢原子跃 迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的 。 A.2200 B.2000 C.1200 D.24 00 0417. 氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离 子。已知基态的氦离子能量为,氦离子能级的示意图如图所 示。在具有下列能量的光子中,不能被基太氦离子吸收而发 生跃迁的是 A. 40.8eV B. 43.2eV C. 51.0eV D. 54.4eV 19.氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值,它包 括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨 道时, A 氢原子的能量减小,电子的动能增加 B 氢原子的能量增加,电子的动能增加 C 氢原子的能量减小,电子的动能减小 D 氢原子的能量增加,电子的动能减小 31.(05·全国Ⅱ·17)图中画出了氢原子的 4 个能级,并注明了相应的能量 E。 处在 n=4 的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光 波。已知金属钾的逸出功为 2.22eV。在这些光波中,能够从金属钾的表面打出 光电子的总共有 ( C ) A.二种 B.三种 C.四种 D.五种 (09 年浙江卷)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 答案:D 7. ( 09 · 天 津 · 6 ) 下 列 说 法 正 确 的 是 ( BD ) A. 是衰变方程 B. 是核聚变反应方程 C. 是核裂变反应方程 D. 是原子核的人工转变方程 1n 1 − 15 1 12 4 7 1 6 2N H C He+ → + 1 2 3 1 1 2H H He+ → + γ 238 234 4 92 90 2U Th He→ + 4 27 30 1 2 13 15 0He Al P n+ → + ∞E 0 4E -3.4eV 3E -6.0eV 2E -13.6eV 1E -54.4eV n En/eV 0-0.85 -1.51 -3.4 -13.6 ∞4 3 2 1 解析:A 选项中 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α 衰 变,不是裂变,C 错。 2. ( 07 · 北 京 理 综 · 14 ) 下 列 说 法 正 确 的 是 ( D ) A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B.汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构 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.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 3.(07·广东 A 卷·2)如图所示为氢原子的四个能级,其中 E1 为基态,若氢原子 A 处于激 发 态 E2 , 氢 原 子 B 处 于 激 发 态 E3 , 则 下 列 说 法 正 确 的 是 ( B ) A.原子 A 可能辐射出 3 种频率的光子 B.原子 B 可能辐射出 3 种频率的光子 C.原子 A 能够吸收原子 B 发出的光子并跃迁道能级 E4 D.原子 B 能够吸收原子 A 发出的光子并跃迁道能级 E4 4.(07 江苏·4) μ 子与氢原子核(质子)构成的原子称为 μ 氢原子(hydrogen muon atom), 它在原子核物理的研究中有重要作用。图为 μ 氢原子的能级示意图。假定光子能量为 E 的一束光照射容器中大量处于 n=2 能级的 μ 氢原子,μ 氢原子吸收光子后,发出频率为 γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、和 γ6 的光,且频率依次增大,则 E 等于 ( C ) A.h(γ3-γ1 ) B.h(γ5+γ6) C.hγ3D.hγ4 7.(07·全国理综Ⅱ·18)氢原子在某三个相邻能级之间 跃迁时,可发生三种不同波长的辐射光。已知其中的两 个 波 长 分 别 为 λ1 和 λ2 , 且 λ1 > λ2 , 则 另 一 个 波 长 可 能 是 ( CD ) A.λ1+λ2B.λ1-λ2C. D. 6.(07·全国理综Ⅰ·19)用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观 N15 7 1 2 1 2 λ λ λ λ+ 1 2 1 2 λ λ λ λ− -2529.6 -632.4 -281.1 -158.1 -101.20 1 2 3 45∞ n E/eV 测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再次进行观测,发现光谱线的数目比原 来增加了 5 条。用△n 表示两次观测中最高激发态的量子数 n 之差,E 表示调高后电 子的能量。根据氢原子的能级图可以判断,△n 和 E 的可能值为 ( A D ) A.△n=1,13.22 eV<E<13.32 eV B.△n=2,13.22eV<E<13.32eV C.△n=1,12.75 eV<E<13.06 eV D.△n=2,12.72 eV<E<13.06 eV 23.关于半衰期,以下说法正确的是 A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。 B.升高温度可以使半衰期缩短 C.氡的半衰期为 3.8 天,若有 4 个氡原子核,经过 7.6 天就只剩下 1 个 D.氡的半衰期为 3.8 天,4 克氡原子核,经过 7.6 天就只剩下 1 克 46.如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数 Z 的关系图象.下列说法中正确的是 A.若 D 和 E 能结合成 F,结合过程一定要释放能量 B.若 D 和 E 能结合成 F,结合过程一定要吸收能量 C.若 A 能分裂成 B 和 C,分裂过程一定要释放能量 D.若 A 能分裂成 B 和 C,分裂过程一定要吸收能量 27.放射性元素的半衰期以下说法中止确的是: A.半衰期是指原子核中核子数减少一半所需的时间 B.半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间 C.半衰期是指原子核全部衰变所需时间的一半贯穿能力最强 D.半衰期是指具有放射性的物体总质量减少一半所需的时间 12.(07·重庆理综·18)真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分 别为 λ1 和 λ2)制成,板面积为 S,间距为 d。现用波长为 λ(λ1<λ<λ2 的单色光持续照射两板 内 表 面 , 则 电 容 器 的 最 终 带 电 量 Q 正 比 于 ( D ) A. B. C. D. 13.(06·全国理综Ⅱ·14)现有三个核反应 ① ② ③ 下列说法正确的是( C ) A.①是裂变,②是衰变,③是聚变       − 1 1 λλ λλ S d       − 2 12 λλ λλ S d       − 1 1 λλ λλ d S       − 2 2 λλ λλ d S emgNa 0 1 24 12 24 11 −+→ n3rKBanU 1 0 92 36 141 56 1 0 235 92 ++→+ nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 +→+ -0.54 - 13.60 -3.40 -1.50 -0.85 -0.38 -0.28 1 2 3 4 5 67 n E/e V B.①是聚变,②是裂变,③是衰变 C.①是衰变,②是裂变,③是聚变 D.①是衰变,②是聚变,③是裂变 20.(06·北京·13)目前核电站利用的核反应是 ( A ) A.裂变,核燃料为铀 B.聚变,核燃烧为铀 C.裂变,核燃烧为氘     D.聚变, 核燃料为氘 21.(05·北京·16)为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献,联合国将 2005 年定为“国际物 理年”。对于爱 因斯坦提出的质能方程 E=mc2,下列说法中不正确的是 ( D ) A.E=mc2 表明物体具有的能量与其质量成正比 B.根据ΔE=Δmc2 可计算核反应的能量 C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量,表明此过程出现了质量亏损 D.E=mc2 中的 E 是发生核反应中释放的核能 24.(05·江苏理综·23)下列四个方程中,表示重核裂变的是 ( C ) A.    B. C.  D. 15.(06·四川·16)某核反应方程为 H+H→He+X.已知 H 的质量为 2.0136u.H 的质量为 3.018u,He 的 质 量 为 4.0026u,X 的 质 量 为 1.0087u. 则 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( B ) A.X 是质子,该反应释放能量 B.X 是中子,该反应释放能量 C.X 是质子,该反应吸收能量 D. X 是中子,该反应吸收能量 29.(05·天津·20)现用电子显微镜观测线度为 d 的某生物大分子的结构。为满足测量要 求,将显微镜工 作时电子的德布罗意波长设定为 d/n,其中 n>1。已知普朗克常量 h、电子质量 m 和电子 电 荷 量 e , 电 子 的 初 速 度 不 计 , 则 显 微 镜 工 作 时 电 子 的 加 速 电 压 应 为 ( D ) A.   B.    C.     D. 33.目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等材料,这些岩石都不同程度地含有放射 eMgNa 0 112 2424 11 −+→ HOHeN 1 1 17 8 4 2 14 7 +→+ n3BaKrnU 1 0 141 56 92 36 1 0 235 95 ++→+ nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 +→+ 2 22 med hn 3 1 32 22       en hmd 2 22 2men hd 2 22 2med hn 性元素。如有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性气体氡,氡会发生放射性衰变,放出、、 射线。则下列说法正确的是 A. 射线一般伴随着或射线产生,其中射线的穿透能力最强,电离能力也最强 B.氡的半衰期为 3.8 天,若取 4 个氡原子核,经 7.6 天后就一定剩下一个原子核了 C.由核反应方程 可知核反应前后质量守恒、核电荷数守恒 D.衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的 E.射线一般伴随着或射线产生,在这三种射线中,射线的穿透能力最强,电离能力最弱 F.发生衰变时,生成核与原来的核相比,中子数减少了 4 个 35.北京奥运会场馆周围 80%~90%的路灯利用太阳能发电技术,90%的洗浴热水采用全玻 真空太阳能集热技术。太阳能的产生是由于太阳内部所发生的一系列核反应形成的。其 主要的核反应过程可表示为 A. B. C. D. (1)历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为 0.5MeV 的质子 H 轰击静止 的 X,生成两个动能均为 8.9MeV 的 He.(1MeV=1.6×-13J) ①上述核反应方程为___________。 ②质量亏损为_______________kg。 解析: ( 1 ) 或 , 。 考点:原子核 (09 年海南物理)19.模块 3-5 试题 (II)(7 分)钚的放射性同位素 静止时衰变为铀核激发态 和粒子,而铀核激 发态 立即衰变为铀核 ,并放出能量为 的光子。已知: 、 和粒子的质量分别为 、 和 (1)写出衰变方程; (2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,球粒子的动能。 解析:(Ⅱ)(1)衰变方程为 HeThU 4 2 234 90 238 92 +→ eHeH 0 1 4 2 1 1 24 +→ HoHeN 1 1 17 8 4 2 14 7 +→+ nSrXenu 1 0 90 38 136 54 1 0 235 92 10++→+ HeThU 4 2 234 90 238 92 +→ 1 1 4 2 1 7 4 4 1 3 2 2H X He He+ → + 1 7 4 4 1 3 2 2H Li He He+ → + 29 2 3.1 10Em KgC −∆ = = × 239 94 Pu 235 92 U ∗ 235 92 U ∗ 235 92 U 0.097MeV 239 94 Pu 235 92 U 239.0521uPum = 235.0439uum = 4.0026umα = 21 931.5MeV/cu = 239 235 * 94 92Pu U α→ + 235 * 235 92 92U U λ→ + 或合起来有 (2)上述衰变过程的质量亏损为 放出的能量为 这能来那个是轴核 的动能、粒子的动能和光子的能量之和 由④⑤⑥式得 设衰变后的轴核和粒子的速度分别为和,则由动量守恒有 又由动能的定义知 由⑧⑨式得 由⑦⑩式得 代入题给数据得 评分参考:本题 7 分。第(1)问 2 分,①②各 1 分,若只写出③式,也给这 2 分;第 (2)问 5 分,⑦○11 式各 2 分;○12 式 1 分。得 的,同样给分。 19.(2008·上海物理·2B)放射性元素的原子核在α衰变或β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 T1 和 T2,t= 239 235 94 92Pu U α γ→ + + Pu Um m m mα∆ = − − 2E c m∆ = ⋅∆ 235 92 U U yE E E Eα∆ = + + 2( )U Pu U yE E m m m c Eα α+ = − − − U Um v m vα α= 2 21 1,2 2U U U aE m v E m vα α= = U a a y E m E m = 2( )U a Pu U U mE m m m c Em m α γ α  = − + − − 5.034MeVEα = 5.033MeVEα = T1•T2 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 mA:mB = _________。 答案 γ 2T22T1 解析:放射性元素的原子核在 α 衰变或 β 衰变生成新原子核时,往往以 γ 光子的形式释 放能量,即伴随 γ 辐 射;根据半衰期的定义,经过 t=T1·T2 时间后剩下的放射性元素的质量相同,则 mA 2T2 = mB 2T1 , 故 mA:mB= 2T2: 2T1 39.(06·江苏·18)天文学家测得银河系中氦的含量约为 25%。有关研究表明,宇宙中氦 生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后 2 分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生 后,由恒星内部的氢核聚变反应生成的。 (1)把氢核聚变反应简化为 4 个氢核()聚变成氦核( ),同时放出 2 个正电子() 和 2 个中微子(),请写出该氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量。 (2)研究表明,银河系的年龄约为 t=3.8×1017s,每秒钟银河系产生的能量约为 1×1037J (即 P=1×1017J/s)。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的 含量(最后结果保留一位有效数字) (3)根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成途径作出判断。 (可能用到的数据:银河系质量约为 M=3×1041kg,原子质量单位 1u=1.66×10-27kg, 1u 相当于 1.5×10-10J 的能量,电子质量 m=0.0005u,氦核质量 mα=4.0026u,氢核质量 mP=1.0078u,中微子的质量为零) 答案:(1) (2) 氦的含量 (3)由估算结果可知,k≈2%远小于 25%的实际值,所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后 He4 2 0 0 1 4 2 1 1 2e2HeH4 v++→ ep mmmm 24 −−=∆ α JmcE 122 1014.4 −×=∆=∆ kgmE Ptm 39101.6 ×=∆= α %2 103 101.6 41 39 ≈ × ×== M mk 不久生成的。