2013原子核物理考试卷

2013年广东省高考理综模拟题物理部分分类汇编——原子核一、单选题1．（2013届广东省六校高三第一次联考3）核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个U 23592原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为n Sr X n U 109438102359210++→+，则下列叙述正确的是（ ）AA ．X 原子核中含有54个质子B ．X 原子核中含有53个中子C ．裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量D ．裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒2．（2013年潮州市二模理综物理14）下列说法正确的是（ ）BA ．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构B ．天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构C ．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子D ．氢原子从定态n =4向基态跃迁，可以辐射连续光谱3．（2013届广东六校联考考前模拟理综物理14）一个原子核经过6次α衰变和4次β衰变，最后变成稳定的某种原子核，衰变后，原子核中的中子共减少（ ）DA ．12个B ．4个C ．10个D ．16个二、双选题1．（2013届广东省广州市天河区一模拟理综物理18）下列说法正确的是 （ ）CDA ．3015P 核内有30个中子B ．金属产生光电效应时，入射光的频率越高金属的逸出功越大C ．核反应方程14417728N He O +→+X 中的 X 表示的是质子D ．玻尔理论认为原子能量状态是不连续的2．（2013届广东湛江市高三10月调研考物理17）朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆。

因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239（23994Pu ），这种23994Pu 可由铀239（23992U ）经过衰变而产生，则下列判断中正确的是（ ）BDA ．23994Pu 与23992U 的核内具有相同的中子数B ．23994Pu 与23992U 的核内具有相同的核子数C ．23992U 经过1次α衰变产生23994PuD ．23992U 经过2次β衰变产生23994Pu3．（2013届广东省江门市高三调研测试理综物理）18．原子核U 23592俘获一个慢中子后发生裂变，核反应方程式为：aX Kr Ba n U ++→+9236141561023592其中X 为某种粒子，a 为X 的个数．则以下说法正确的是（ ）ACA ．a=3B ．X 为电子C ．上述原子核中的核子数最多的是U 23592D ．上述原子核中的中子数最少的U 235924．（2013届广东省阳江一中 阳春一中联考理综物理20） 下列说法正确的是（ ）ADA ．布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动B ．交变电流的有效值是利用电流的热效应定义的C ．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小D ．β衰变所释放的电子来自原子核外。

第一章填空1、（ ）实验否定了汤姆逊原子结构模形。

答：（α粒子散射）。

2、原子核式结构模型是（）。

3、夫兰克—赫兹实验证明了（ ）答原子能级的存在。

4、德布罗意波的实验验证是（ ）答电子衍射实验。

选择题1、原子核式模型的实验依据是：（只选一个）（A ）α粒子散射实验。

（B ）光电效应，（C ）康谱顿效应，（D ）夫兰克—赫兹实验。

答（A ）2、α粒子散射实验实验得到的结果：（A ）绝大多数α粒子的偏转角大于90。

，（B ）只有1/800的α粒子平均在2—3度的偏转角。

（C ）只有1/800的α粒子偏转角大于90。

，其中有接近180。

的。

（D ）全部α粒子偏转角大于90。

答（C ）第二章填空1、光谱的类型（ ）光谱、 （ ）光谱 ， （ ）光谱。

答：线状、带状，连续。

2、巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是（ ）、 （ ）、（ ）、（ ） 答；（红、深绿、青、紫）3、氢原子光谱的前4个谱线系是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。

答“（赖曼系，巴巴耳末、帕邢、布喇开）4、玻尔理论的三个假设是（1）、（（2）（ ）（3）（ ）5、能级简并是指（n 个状态的能量是相同的状况）6、氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时能级是（简并）的，简并度为（n ）7、当氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时，在n=3的能级中可能有多少个不同状态的椭圆轨道？（答案3个）（可作填空或选择）8、氢原子的玻尔半径a 0=0.529A,在n=2能级的椭圆轨道半长轴为（ ）A ，半短轴分别为（ ）A 、（ ）A 。

解：根据半长轴20a a nZ =可得： 2.116a =A 因1,2n φ= 由n b a n φ=得 b 1=1.053A, b 2=2.116A9在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子能量中能是（A ）12.1eV , (B)10.2 Ev .（C ）12.1 eV 、 10.2 eV 、19 eV ，（D ）12.1 eV 、 10.2 eV 、3.4 eV . 答案(C)10在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的普线有( )条答案(3)问答5、玻尔理论是建立在物理学那三方面的基础上？答（1）光谱的实验资料和经验规律，（2）以实验基础的原子核式结构模型，（3）从黑体辐射的事实发展出来的量子论。

专题十三原子和原子核( 附参照答案 )一、选择题1.以下说法错误的选项是()A．原子核分裂成核子时会放出核能B．α粒子散射实验令人们认识到原子核自己有复杂的构造C．依据玻尔的原子理论，在氢原子中，量子数n 越大，原子能级的能量也越大D．氡222 衰变为钋218，半衰期为 3.8 天，所以200 个氡222 原子核经过 3.8 天后剩下90 个2. 一群处于A．3条n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时，可能发射的谱线为B ．4条C．5条D．6条()3. 已知氢原子核外电子的第一条可能轨道半径为r l，此时氢原子的能量为E1，当核外电子在第 n 条可能轨道上时，有( )A．其轨道半径为r n=n2r1B．氢原子的能量为E2n 越大，能量越小=E / n ，因而可知n1C．氢原子在不一样能量状态之间跃迁时，总能辐射出必定波长的光子D．氢原子由能量状态E n跃迁到能量状态E n-1时，其辐射光子的波长为hcE n E n 14.某放射性元素，在15h 内衰变了所有原子核的7/8，则其半衰期为()A．10h B．7.5h C．5h D．3h5.23290Th(钍 ) 经过一系列α和β衰变，变为20882Pb(铅 ) ，以下说法正确的选项是()A．铅核比钍核少8 个质子B C．共经过 4 次α衰变和 6 次β 衰变．铅核比钍核少16 其中子D．共经过 6 次α衰变和 4 次β衰变6．卢瑟福提出原子的核式构造学说的依照是用α 粒子轰击金铂，实验中发现α粒子() A．所有穿过或发生很小偏转B．绝大部分穿过，只有少量发生较大偏转，有的甚至被弹回C．所有发生很大偏转D．绝大部分发生很大偏转，甚至被弹回，只有少量穿过7．在极短的距离上，核力将一个质子和一其中子吸引在一同形成一个氘核，下陈述法中正确的是( )A．氘核的能量大于一个质子和一其中子能量之和B．氘核的能量等于一个质子和一其中子能量之和C．氘核的能量小于一个质子和一其中子能量之和D．氘核若分裂为一个质子和一其中子时，必定要放出能量8．对于质能方程，以下说法正确的选项是( )A．人质量减少，能量就会增添，在必定条件下质量转变为能量B．物体获取必定的能量，它的质量也相应地增添必定值C．物体必定有质量，但不必定有能量，所以质能方程仅是某种特别条件下的数目关系D．某必定量的质量老是与必定量的能量相联系的9．当一其中子和一个质子联合成氘核时，产生γ 光子辐射，对这一实验事实，以下说法正确的是()A．核子联合成原子核时，要放出必定的能量B．原子核分裂成核子时，要放出必定的能量C．γ光子的质量为零，氘核的质量等于中子与质子的质量之和D．γ光子拥有必定的能量，氘核的质量小于中子与质子的质量之和10．．原子核A经β 衰变 ( 一次 ) 变为原子核B，原子核 B 再经α衰变(一次)变为原子核C，则以下说法中哪些说法是正确的?( )A．核A的中子数减核C的中子数等于2B．核A的质子数减核C的质子数等于5C．原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子中的电子数少1D．核C的质子数比核 A 的质子数少111．氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的状况是() A．原子汲取光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B．原子放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减少，原子的能量减少C．原子汲取光子，电子的动能减少，原子的电势能增大，原子的能量增大D．原子放出光子，电子的动能增添，原子的电势能减少，原子的能量减少12．氢原子从第 4 能级跃迁到第 2 能级发出蓝光，那么，当氢原子从第 5 能级跃迁到第2能级应发出()A．X 射线B．红光C．黄光D．紫光13．氢原子第一能级是-13.6eV ，第二能级是-3.4eV ．假如一个处于基态的氢原子遇到一个能量为 11eV 的光子的照耀，则这个氢原子()A．汲取这个光子，跃迁到第二能级，放出剩余的能量B．汲取这个光子，跃迁到比第二能级能量稍高的状态C．汲取这个光子，跃迁到比第二能级能量稍低的状态D．不汲取这个光子二、计算题Y 原子核，放出的粒子垂14.处于静止状态的原子核X 经历一次衰变后变为质量为M的直射人磁感觉强度为 B 的匀强磁场，测得其做圆周运动的半径为r ，已知粒子的质量为m，电量为 q，设衰变过程中出现的能量所有转变为新核和α 粒子的动能．求此衰变过程损失的质量．15.核聚变能是一种拥有经济性能优胜、安全靠谱、无环境污染等优势的新能源. 最近几年来，受控核聚变的科学可行性已获取考证，当前正在打破重点技术，最后将建成商用核聚变电站.一种常有的核聚变反响是由氢的同位素氘( 又叫重氢 ) 和氚 ( 又叫超重氢 ) 聚合成氦，并开释一其中子若已知氘原子的质量为，氚原子的质量为，氦原子的质量为 4.0026 u，中子的质量为 1.0087 u，.(1)写出氘和氚聚合的反响方程 .(2)试计算这个核反响开释出来的能量.(3)若建一座功率为的核聚变电站，假定聚变所产生的能量有一半变为了电能，每年要耗费多少氘的质量？（一年按计算，光速，结果取二位有效数字）16.图示为氢原子能级表示图，现有每个电子的动能都是E e=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一地区，使电子与氢原子发生迎头正碰。

原子核物理 试卷A试简述下列物理概念 （20分）1．深度非弹性散射 2．同位旋 3．复合核 4．长射程α粒子壳层模型之所以成立的主要依据有哪些？它的基本思想是什么？并举两个用壳层模型解释实验现象较成功的例子。

（10分）用某一能量的124C +轰击209Bi 靶，得210Po 的生成率为311.610S -⨯，已知束流强度为0.1A μ，靶厚为2340gcm μ-（薄靶），求反应截面。

（10分）快中子照射铌靶时，能发生反应9392(,2)mNb n n Nb ，1/29210.15mT dNb β-=−−−−→ ，已知铌靶面积为23cm ，厚度为0.1cm ，靶面垂直于中子束，求铌靶经通量密度为102110cm s --的14MeV 中子照射8小时后，再冷却20天后的放射性活度（已知该反应截面935mb σ=，38.57Nb gcm ρ-=，93Nb 丰度为100o o ）。

（15分）226Ra 是238U 衰变的产物，在铀矿中每62.810⨯个238U 原子便伴有一个226Ra 原子。

若已知226Ra 的半衰期2261/2()1620T Ra =年，而238U 的半衰期远远大于226Ra 的半衰期，试求238U 的半衰期。

（10分）对23(,)H d p H 反应，已知入射氘核能量 1.2d E MeV =，质子与氘核运动方向成直角飞出去，并具有能量 3.30p T MeV =，试求核反应的反应能。

（10分）95Zr 的衰变纲图如下图，试根据β衰变和γ跃迁的选择定则判断每一β衰变的衰变级次和每一γ跃迁的跃迁类型。

（15分）试求活度1.0毫居里的59Fe 在1秒钟内发射的每一能量的光子数和内转换电子的数目。

59Fe 核衰变纲图如下图。

各γ光子的内转换系数等于411.810()γ-⨯、421.410()γ-⨯和33710()γ-⨯，发射2γ和3γ的几率之比等于1：15。

（10分）试卷（B卷）一、简述下列物理名词：（15分）1、削裂反应2、全融合反应3、镜像核4、轨道电子俘获二、简述液滴模型的实验基础，液滴模型的基本思想和成功应用液滴模型的两个例子。

碰撞与动量守恒一、选择题1. (2013·福建高考)将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体。

忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 ( ) A.m Mv 0 B.M m v 0 C.-M M mv 0 D.-mM mv 0 【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)火箭模型在极短时间点火升空,遵循动量守恒定律。

(2)明确点火前后两个状态下研究对象的动量。

【解析】选D 。

火箭模型在极短时间点火,设火箭模型获得速度为v,据动量守恒定律有0=(M-m)v-mv 0,得v=-mM mv 0,故选D 。

2. (2013·天津高考)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m 接力三连冠。

观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出,在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则 ( )A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)先弄清运动员乙推甲的过程中相互作用力、作用时间、作用位移等各物理量的特点;(2)再根据动量定理中冲量和动量变化的关系及动能定理中做功与动能变化的关系判断。

【解析】选B 。

运动员乙推甲的过程中的甲和乙间的相互作用力等大反向,作用时间相等,故甲对乙的冲量和乙对甲的冲量大小相等,方向相反;由动量定理,动量变化的大小相等,方向相反,A 错,B 对;“交棒”过程中甲和乙的速度不一定相等,在乙推甲的过程中位移不一定相等,因而甲对乙做的负功和乙对甲做的正功的绝对值不一定相等,由动能定理,其动能变化量的绝对值也不一定相等,C 、D 错。

第14讲动量守恒定律、原子结构和原子核中常考的3个问题1．(2012·福建卷，29)(1)关于近代物理，下列说法正确的是________(填选项前的字母)．A．α射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程21H＋31H―→41He＋10n中，10n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，其理论能够解释氢原子光谱的特征(2)如图14－7所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0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)．图14－7A．v0＋mMv B．v0－mMvC．v0＋mM(v0＋v) D．v0＋mM(v0－v)2．(1)(多选)在下列核反应方程中，X代表质子的方程是()．A.2713Al＋42He―→3015P＋XB.14 7N＋42He―→17 8O＋XC.21H＋γ―→10n＋XD.31H＋X―→42He＋10n(2)当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV.为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为()．A．1.5 eV B．3.5 eVC．5.0 eV D．6.5 eV(3)一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为λ，真空中的光速为c，普朗克常量为h，则每一个光子的动量为________；该激光器在t秒内辐射的光子数为________．3．(1)目前，日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害，三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是()．A．α射线，β射线，γ射线B．β射线，α射线，γ射线C．γ射线，α射线，β射线D．γ射线，β射线，α射线(2)太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看做是4个氢核(11H)结合成1个氦核(42He)，同时释放出正电子(0＋1e)．已知氢核的质量为m p，氦核的质量为mα，正电子的质量为m e，真空中光速为c.计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能．(3)在同一平直钢轨上有A、B、C三节车厢，质量分别为m、2m、3m，速率分别为v、v、2v，其速度方向如图14－8所示．若B、C车厢碰撞后，粘合在一起，然后与A车厢再次发生碰撞，碰后三节车厢粘合在一起，摩擦阻力不计，求最终三节车厢粘合在一起的共同速度．图14－84．(1)用频率为ν的光照射某金属材料表面时，发射的光电子的最大初动能为E，若改用频率为2ν的光照射该材料表面时，发射的光电子的最大初动能为________；要使该金属发生光电效应，照射光的频率不得低于________．(用题中物理量及普朗克常量h的表达式回答)(2)质量为M的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块．初始时小物块停在箱子正中间，如图14－9所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁多次碰撞后停在箱子中．求系统损失的机械能．图14－95．(1)(多选)图14－10中四幅图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是()．图14－10A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性(2)一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，已知普朗克恒量为h，光速为c，则此光源每秒钟发出的光子数为________个，若某种金属逸出功为W，用此光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能为________．(3)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1 kg，乙的质量为3 kg，碰前碰后的位移－时间图象如图14－11所示，碰后乙的图象没画，则求碰后乙的速度，并在图上补上碰后乙的图象．图14－11参考答案1．(1)D[α射线是高速氦核流，故A项错误；10n表示中子，故B项错误；根据光电效应方程E k＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与照射光的频率ν是一次函数关系，故C项错误；根据近代物理学史知，D项正确．](2)C[小船和救生员组成的系统满足动量守恒：(M＋m)v0＝m·(－v)＋M v′解得v′＝v0＋mM(v0＋v)故C项正确、A、B、D三项均错．]2．(1)BC(2)B(3)hλpλthc3．解析(3)由动量守恒定律，得m v＋2m v－3m(－2v)＝(m＋2m＋3m)v′.解得v′＝12v，方向向左．答案(1)A(2)Δm＝4m p－mα－2m e (4m p－mα－2m e)c24(3)12v方向向左4．解析(1)由光电效应方程有hν＝W＋E,2hν＝W＋E′，hν0＝W，解得E′＝E＋hν，ν0＝ν－E h.(2)设小物块停在箱子中时两者的共同速度为v′，对两者从小物块开始运动到相对静止过程由动量守恒定律有m v＝(M＋m)v′系统损失的机械能为ΔE＝12m v2－12(M＋m)v′2解得ΔE＝Mm v2 2(M＋m)答案(1)E＋hνν－Eh(2)Mm v22(M＋m)5.解析(3)由图v甲＝0，v甲′＝0.3 m/s，v乙＝0.2 m/s，由动量守恒定律m甲v甲＋m乙v乙＝m甲v甲′＋m乙v乙′解得v乙′＝0.1 m/s.答案(1)AB(2)Pλhchcλ－W(3)0.1 m/s乙的图象如上图所示。

成都理工大学2012—2013学年 第二学期《原子核物理基础》考试备用试卷注：答案全部写在答题纸上 参数：R ：1.097*107m -1，h:6.626*10-34J.s=4.1357*10-15eV.s ，c:3.0*108m.s -1，e:0.000548u ，1H:1.0078252u ，n:1.0086654u ，p:1.007276u ，14N 原子:14.003074u ，1u=931.494MeV/c 2 一、 填空题（每题3分，共15分） 1、原子和原子核的大小分别约为（量级）_________、_________。

2、原子光谱源于_____________的跃迁，γ射线源于________________的跃迁。

3、原子能级的精细结构是考虑了________________对原子能级的影响。

4、泡利不相容原理限制了一个次壳层l 最多可容纳的电子数为_______， 5B 的基态电子组态为__________。

5、重核裂变放出能量的缘由为_______________________________________。

6、已知Cu 进行β衰变时，有三种衰变方式，即+β，-β，EC 俘获，其部分衰变常数分别为161001.6--⨯s ，161086.2--⨯s ，161017.6--⨯s ，则Cu的半衰期为 。

7、Bi 21183衰变至TI 20781有两组α粒子，其能量分别为keV E 6621)(0=α，keV E 6274)(1=α，前者相应为母核基态衰变至子核基态，后者相应为母核基态衰变至子核激发态，画出此衰变纲图 。

8、若已知某核素γ衰变中放出的γ光子能量为γE ，子核质量为N m ，则此衰变过程中的衰变能为__________。

9、在核分析技术中，常利用元素的特征谱线进行元素分析，可利用的特征谱线为_________、＿＿＿＿、________。

10、放射性核素进行α、β和γ衰变，放出的粒子的能量特点分别为＿＿＿、＿＿＿和_______。

一、选择题1．下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ）A ．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的B ．23892U （铀)衰变为23491Pa （镤)要经过1次α衰变和2次β衰变C ．质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量D ．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流2．14C 发生放射性衰变变为14N ，半衰期约为5700年。

已知植物存活期间，其体内14C 与12C 的比例不变；生命活动结束后，14C 的比例持续减少。

现通过测量得知，某古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。

下列说法正确的是（ ）A ．该古木的年代距今约为5700年B ．12C 、13C 、14C 具有相同的中子数 C ．14C 衰变为14N 的过程中放出α射线D ．增加样品测量环境的压强将加速14C 的衰变 3．下列说法正确的是A ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法B ．平均速度、瞬时速度以及加速度，是牛顿首先建立起来的C ．自然界的四个基本相互作用是：强相互作用、万有引力、弹力、电磁相互作用D ．根据速度定义式v ＝x t ∆∆，当△t 极短时，x t∆∆就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义应用了物理的极限法 4．下列说法正确的是A ．原子的核式结构模型是汤姆孙最早提出的B ．铀核（23892 U ）衰变为铅核（20882 Pb ）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 C ．一个氢原子从量子数n ＝3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子 D ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的强度太小 5．静止的氡核弱22286Rn 放出α粒子后变成钋核21884Po ，α粒子动能为k E α.若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c ，则该反应中的质量亏损为 A ．24218k E c α⋅ B ．0 C ．2222218k E c α⋅ D ．2218222k E c α⋅ 6．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为238234492902U Th+He →.下列说法正确的是（ ）A ．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B ．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C ．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D ．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量7．太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是141242H He X →+，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X 的质量分别为1m 、2m 、3m ，真空中的光速为c ．下列说法中正确的是A ．方程中的X 表示中子(10n) B ．方程中的X 表示电子(01-e)C ．这个核反应中质量亏损124m m m ∆=-D ．这个核反应中释放的核能2123(42)E m m m c ∆=--8．根据有关放射性方面的知识可知，下列说法正确的是（ ）A ．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氡原子核B ．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的C ．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D ．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子 9．关于天然放射线性质的说法正确的是（ ）A ．γ射线就是中子流B ．α射线有较强的穿透性C ．电离本领最强的是γ射线D ．β射线是高速电子流10．一个静止的铀核，放射一个α粒子而变为钍核，在匀强磁场中的径迹如图所示，则正确的说法( )A ．1是α，2是钍B ．1是钍，2是αC ．3是α，4是钍D ．3是钍，4是α11．在β衰变中放出的电子来自( ) A ．原子核外轨道上的电子 B ．原子核内所含的电子C ．原子核内中子变成质子时放出的电子D ．原子核内质子变成中子时放出的电子 12．23490Th 原子核静止在匀强磁场中的a 点，某一时刻发生衰变，产生如图所示的1和2两个圆轨迹，由此可以判断（ ）A ．发生的是α衰变B ．衰变后新核的运动方向向右C ．轨迹1是衰变后新核的轨迹D ．两圆轨迹半径之比为R 1：R 2=90：113．在下列四个核反应式中，X 表示中子的是（ ） A ．147N ＋X→178O ＋11H B ．23490Th→23491Pa ＋XC ．X ＋126C→137N D ．23592U ＋10n→9038Sr ＋13654Xe ＋10X14．最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展。

2004-2013十年高考物理大全分类解析专题28 原子物理一．2013年高考题1．（2013全国新课标理综II第35题）（1）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分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核变成α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．铯原子核（13355Cs）的结合能小于铅原子核（20882Pb）的结合能D．比结合能越大，原子核约不稳定E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量小于该原子核的结合能2．（2013高考上海物理第7题）在一个23892U原子核衰变为一个20682Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为(A)6次(B)10次(C)22次(D)32次3．（2013高考上海物理第9题）小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。

则经过足够长的时间后，小行星运动的(A)半径变大(B)速率变大(C)角速度变大(D)加速度变大4．（2013高考重庆理综第2题）铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：n 2b a n U 101023592++→+则a+b 可能是A ．Kr Xe 933614054+B ．Kr Ba 923614156+ C ．Sr Ba 933814156+ D ．Sr Xe 493814054+5（2013高考福建理综第30题）(1)在卢瑟福α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α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是____。

（填选图下方的字母）6．（2013全国高考大纲版理综第16题）放射性元素氡（22286Rn ）经α衰变成为钋21884Po ，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22286Rn 的矿石，其原因是（ ）A ．目前地壳中的22286Rn 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22286Rn 的含量足够高C．当衰变产物21884Po积累到一定量以后，21884Po的增加会减慢22286Rn的衰变进程D．22286Rn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7（2013全国新课标理综1第35题）(1)(6分)一质子束入射到能止靶核上，产生如下核反应:p+→X+n式中p代表质子，n代表中子，x代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核X 的质子数为，中子数为。

2013年【2013广东 17】铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应n Kr Ba n U 1089361445610235923++→+，下列说法正确的有A ．上述裂变反应中伴随着中子放出B ．铀块体积对链式反应的发生无影响C ．铀核的链式反应可人工控制D ．铀核的半衰期会受到环境温度的影响 答案：AC解析：从裂变反应方程式可以看出裂变反应中伴随着中子放出，A 对；铀块体积对链式反应的发生有影响，B 错；铀核的链式反应可人工控制，C 对；铀核的半衰期不会受到环境温度的影响，D 错。

【2013新课标 35(1)】(6分)一质子束入射到能止靶核上，产生如下核反应: P+→X+n 式中P 代表质子，n 代表中子，x 代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核X 的质子数为 ，中子数为 。

答案：14 13解析：根据核反应过程电荷数守恒和质量数守恒，新核X 的质子数为1+13-0=14，质量数为1+27-1=27，所以中子数=27-14=13。

【2013海南卷17（1）】原子核23290Th 具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。

下列原子核中，有三种是23290Th 衰变过程中可以产生的，它们是 （填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I 个扣2分，最低得分为0分）A ．20482PbB ．20382Pb C ．21084Po D ．22488Ra E ．22688Ra【答案】ACD 【解析】255409021y x Th A n He m e -→++根据方程,由质量数守恒、电荷数守恒, n 、m 取整数，代入验证，可得A 符号代表的元素原子核.【2013上海 7】在一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，发生β衰变的次数为(A)6次 (B)10次(C)22次(D)32次答案：A 解析：一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb 原子核的过程中，发生α衰变的次数为（238-206）÷4=8次，发生β衰变的次数为2×8-(92-82)=6次，选项A 正确。

试题编号： 科目： 专业： 学号： 姓名： 山西大学2012—2013学年第三学期原子物理试题 J 卷 (2010级基地使用) 6 核力有哪些特点？。

二、简单计算和推导(15分)7 已知铯原子的基态的量子亏损为 s ＝4.13，计算铯原子的电离能。

(5分) 8 铯的跃迁（7223/21/26D P ﾮ）在磁场中将分裂为几条光谱线？写出相应算式 (10分) 本试题可能会用到的公式： 114B GHz T h -= , 22(1)J g J J =++()()⎰∞-=0''''2sin 2dr qr r V r q u f θ, 2sin 2θk q =一、简答题（30分，每小题5分）1 原子态5D 4的自旋和轨道角动量量子数是多少？总角动量在空间有几个取向，如何实验证实？ 2 喇曼散射 3 泡利不相容原理4 康普顿效应5 下列碳原子的哪些跃迁是偶极跃迁选择规则所允许的？哪些是禁戒的，为什么？(1s)2 (2s)2 (2p)2 1S 0 → (1s)2 (2s)22p 3p 1P 0 (1s)2 (2s)2 (2p)2 1D 2 → (1s)2 (2s)22p 3p 1D 2 (1s)2 (2s)2 2p 3p 3S 1 → (1s)2 (2s)2 2p 4d 3P 1 (1s)2 (2s)2 2p 3p 3P 0 → (1s) 2(2s) 2 2p 4d 3D 2试题编号： 科目： 专业： 学号： 姓名： 三、 （15分） 当X 射线管所加的高压为1万伏时，测得X 射线连续谱的最短波长为0.124nm ，若已知其它物理常数，试求普朗克常数h 。

四、（20分）当静止的氢原子从第一激发态向基态跃迁放出一个光子时，(1)试求这个氢原子所获得的反冲速率为多大?(2)试估计氢原子的反冲能量与所发光子的能量之比。

试题编号： 科目： 专业： 学号： 姓名： 五、（20分） 假如原子所处的外磁场B 大于该原子的内磁场，那么，原子的L ·S 耦合将解脱，总轨道角动量L 和总自旋角动量S 将分别独立地绕B 旋进。

一、选择题1．下列核反应中，属于原子核的衰变的是（ ）A ．427301213150He Al P n +→+B ．32411120H H He n +→+ C ．235190136192038540U n Sr Xe +10n ++→D ．238234492902U Th He →+2．下列说法正确的是（ ）A ．23892U 衰变为22286Rn 要经过4次α衰变和2次β衰变B ．衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C ．查德威克发现了中子，并第一次实现了人工合成放射性同位素D ．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量3．2020年3月15日中国散列中子源利（CSNS ）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。

散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。

CNSN 是我国重点建设的大科学装置，将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。

下列关于中子研究的说法正确的是（ ）A ．α粒子轰击147N ，生成178O ，并产生了中子B ．23892U 经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个C ．放射性β射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗D ．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度 4．静止的一氡核22286Rn 放出一个α粒子后变为一个新核，α粒子动能为αE 。

若衰变放出的能量全部变为新核和α粒子的动能。

真空中的光速为c ，则该反应中的质量亏损为（ ） A ．α28486E c ⋅ B ．α28684E c ⋅ C ．α2218222E c ⋅ D ．α2222218E c ⋅ 5．静止的氡核弱22286Rn 放出α粒子后变成钋核21884Po ，α粒子动能为k E α.若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c ，则该反应中的质量亏损为 A ．24218k E c α⋅ B ．0 C ．2222218k E c α⋅ D ．2218222k E c α⋅ 6．太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是141242H He X →+，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X 的质量分别为1m 、2m 、3m ，真空中的光速为c ．下列说法中正确的是A ．方程中的X 表示中子(10n)B ．方程中的X 表示电子(01-e)C ．这个核反应中质量亏损124m m m ∆=-D ．这个核反应中释放的核能2123(42)E m m m c ∆=--7．在核反应方程41417278He+N O+X →中，X 表示的是A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子8．下列叙述中正确的是A ．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量B ．奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律C ．美国科学家密立根通过油滴实验，测定出电子的荷质比D ．卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，质子和中子统称为核子 9．下列说法正确的是A ．天然放射现象的发现揭示了原子具有核式结构B ．温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小C ．原子核发生β衰变后原子序数不变D ．人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质短的多，因此放射性废料容易处理 10．关于天然放射线性质的说法正确的是（） A ．γ射线就是中子流 B ．α射线有较强的穿透性 C ．β射线是高速电子流 D ．电离本领最强的是γ射线11．钍核23290Th 经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核，则A ．铅核的符号为20882Pb ，它比23290Th 少8个中子B ．铅核的符号为20478Pb ，它比23290Th 少16个中子C ．铅核的符号为20882Pb ，它比23290Th 少16个中子D ．铅核的符号为22078Pb ，它比23290Th 少12个中子12．原子核23892U 在天然衰变为20682Pb 的过程中，所经过的α衰变次数质子数减少的个数、中子数减少的个数依次为（ ） A ．8、10、22B ．10、22、8C ．22、8、10D ．8、22、1013．某放射性元素X 的原子核发生了β衰变，产生了新的元素Y 原子核，同时放出γ光子，下列判断正确的是（ ） A ．Y 比X 原子序数小B ．Y 原子核比X 原子核核子平均质量小C ．X 原子核放出β射线，表明X 原子核内有β粒子D ．γ光子来自X 原子核14．下列叙述中符合物理史实的是（ ） A ．汤姆生发现电子，从而提出了原子核式结构学说 B ．爱因斯坦提出的光子说圆满的解释了光电效应现象C ．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子核中含有质子D ．麦克斯韦提出了电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在 15．关于质能方程E =mc 2，下列说法正确的是（ ） A ．质量和能量可以相互变化B ．当物体向外释放能量△E 时，其质量必定增加△m ，满足△E =△mc 2C ．物体的核能可以用mc 2表示D ．mc 2是物体所蕴藏能量的总和二、填空题16．正电子发射计算机断层显像（PET ）的基本原理是：将放射性同位素15O 注入人体，参与人体的代谢过程。

广东省西江中学2013年高考总复习物理试题---原子物理学部分一、单项选择题（每小题只有一个正确选项）1、下列关于放射性现象的说法中，正确的是( D )A ．原子核发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4B ．原子核发生α衰变时，生成核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量C ．原子核发生β衰变时，生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1D ．单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的2、仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条不连续的亮线，其原因是( D )A ．氢原子只有几个能级B ．氢原子只能发出平行光C ．氢原子有时发光，有时不发光D ．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的 3、下列有关物理学的史实中，正确的是(C ) A ．伽利略认为力是维持物体运动的原因 B ．奥斯特最早发现了电磁感应现象C ．爱因斯坦提出光子假设并建立了光电效应方程D ．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的4、如图所示，大量氢原子处于能级n ＝4的激发态，当它们向各较低能级跃迁时，对于多种可能的跃迁，下面说法中正确的是BA ．最多只能放出4种不同频率的光子B ．从n ＝4能级跃迁到n ＝1能级放出的光子频率最大C ．从n ＝4能级跃迁到n ＝1能级放出的光子频率最小D ．从n ＝4能级跃迁到n ＝3能级放出的光子频率等于 从n ＝2能级跃迁到n ＝1能级放出的光子频率 5、下列说法中正确的是DA.关于核反应方程30301514P Si X →+，此反应为裂变反应，X 粒子是质子B. a 射线比γ射线贯穿能力较强，电离能力则较弱C. 在光电效应现象中，光电子的最大初动能随照射光的强度增大而增大D. 当温度升高或压强增大或发生化学反应时，原子核的半衰期不会改变 6、下列说法错误的是CA ．布朗运动和扩散现象都是永不停息的B ．23490Th 发生β衰变后产生的新核是23491P a C ．一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时能放出四种不同频率的光子D ．用红光照射某种金属能发生光电效应，改用绿光照射该金属也能发生光电效应 7、氢原子中的电子绕原子核做匀速圆周运动和人造卫星绕地球做匀速圆周运动比较 :C A ．电子可以在大于基态轨道半径的任意圆轨道上运动，卫星也可以在大于地球半径的任意圆轨道上运动B ．轨道半径越大，线速度都越大C ．轨道半径越大，周期都越大D ．轨道半径越大，能量都越小8、我国宋级核潜艇的动力来自核裂变产生的能量。

2013年广东高考原子物理针对训练题班别： 姓名： 座号： 成绩：一、单选题：1．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，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2．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 ．α粒子散射现象3．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（）A ．X 射线B ．α 射线C ．β 射线D ．γ 射线4．某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A 与中子数N 关系的是图（ ）5． 一个氢原子从n=3能级跃迁到n=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，能量减少 6．关于近代物理，下列说法正确的是（ ）A ．α射线是高速运动的氦原子B ．核聚变反应方程23411120H H H e n +→+中，10n 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，其理论能够解释氢原子光谱的特征 7．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发出光子C ．检查钢板内部裂痕常利用α射线良好的穿透能力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 8．以下是物理学史上三个著名的核反应方程11x+73Li →2y ； y+147N →11x+178O ；y+94Be →z+126C 。

x 、y 和z 是三种不同的粒子，其中z 是（ ）A ．α粒子B ．质子C ．中子D ．电子9．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 ．α粒子散射实验D ．氢原子光谱的发现 10．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（ ）11．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是（ ）A ．改用频率更小的紫外线照射B ．改用频率更高X 射线照射C ．改用强度更大的原紫外线照射D ．延长原紫外线的照射时间12．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 ．①的电离作用最强，是一种电磁波B ．②来自于原子核外的电子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13．表示放射性元素碘131（13153I ）β衰变的方程是（ ）A ．131127453512I Sb H e →+B ．131131053541I X e e -→+C ．131130153530I I n →+D ．131130153521I T e H →+14．原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490T h ，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492U 。

2013年高考物理试题分类汇编：3--51、(2013年新课标Ⅰ卷) 一质子束入射到能止靶核2713Al 上，产生如下核反应：2713P Al X n +→+式中P 代表质子，n 代表中子，X 代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核X 的质子数为 ，中子数为 。

【答案】14 13【解析】发生核反应的方程12711130P Al X n b a +→+由质量数守恒和电荷数守恒得1＋27＝ｂ＋1 1＋13＝a ＋0解得质子数a =14,质量数b =27,则中子数c=b-a=132、(2013年新课标Ⅱ卷)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分解成自由核子所需的最小能量B ．一重原子核衰变成α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 ．铯原子核(13355Cs )的结合能小于铅原子核(20882Pb )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最大于该原子核的结合能 【答案】(1)ABC【解析】原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核分解成核子所需要的最小能量，A 正确；重核的比结合能比中等核小，因此重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和小球原来重核的结合能，B 项正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，虽然銫原子核(13355Cs )的比结合能稍大于铅原子核(20882Pb )的比结合能，但銫原子核(13355Cs )的核子数比铅原子核(20882Pb )的核子数少得多，因此其结合能小，C 项正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越稳定，D 错；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能最等于该原子核的结合能，E 错。

中等难度。

3、(2013重庆理综) 铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：n 2nU 101023592++→+b a 则a +b 可能是A ．Kr Xe 933614054+B ．Kr Ba 923614156+C ．Sr Ba 933814156+D ．Sr Xe 943814054+【答案】D 4、(2013重庆理综) 如题3图所示，高速运动的α粒子被位于O 点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M 、N 和Q 为轨迹上的三点，N 点离核最近，Q 点比M 点离核更远，则OA ．α粒子在M 点的速率比在Q 点的大B ．三点中，α粒子在N 点的电势能最大C ．在重核产生的电场中，M 点的电势比Q 点的低D ．α粒子从M 点运动到Q 点，电场力对它做的总功为负功 【答案】B5、（2013年大纲卷）放射性元素（22286Rn ）经α衰变变成钋（21884Po ），半衰期约为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22286Rn 的矿石，其原因是（ ）A ．目前地壳中的22286Rn 主要来自于其它放射性元素的衰变B ．在地球形成初期，地壳中的元素22286Rn 的含量足够多C ．当衰变产物21884Po 积累到一定量以后，21884Po 的增加会减慢22286Rn 的衰变进程D ．86222Rn 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 【答案】A6、(2013年北京理综) 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。

第一章填空1、（ ）实验否定了汤姆逊原子结构模形。

答：（α粒子散射）。

2、原子核式结构模型是（）。

3、夫兰克—赫兹实验证明了（ ）答原子能级的存在。

4、德布罗意波的实验验证是（ ）答电子衍射实验。

选择题1、原子核式模型的实验依据是：（只选一个）（A ）α粒子散射实验。

（B ）光电效应，（C ）康谱顿效应，（D ）夫兰克—赫兹实验。

答（A ）2、α粒子散射实验实验得到的结果：（A ）绝大多数α粒子的偏转角大于90。

，（B ）只有1/800的α粒子平均在2—3度的偏转角。

（C ）只有1/800的α粒子偏转角大于90。

，其中有接近180。

的。

（D ）全部α粒子偏转角大于90。

答（C ）第二章填空1、光谱的类型（ ）光谱、 （ ）光谱 ， （ ）光谱。

答：线状、带状，连续。

2、巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是（ ）、 （ ）、（ ）、（ ） 答；（红、深绿、青、紫）3、氢原子光谱的前4个谱线系是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。

答“（赖曼系，巴巴耳末、帕邢、布喇开）4、玻尔理论的三个假设是（1）、（（2）（ ）（3）（ ）5、能级简并是指（n 个状态的能量是相同的状况）6、氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时能级是（简并）的，简并度为（n ）7、当氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时，在n=3的能级中可能有多少个不同状态的椭圆轨道？（答案3个）（可作填空或选择）8、氢原子的玻尔半径a 0=0.529A,在n=2能级的椭圆轨道半长轴为（ ）A ，半短轴分别为（ ）A 、（ ）A 。

解：根据半长轴20a a nZ =可得： 2.116a =A 因1,2n φ= 由n b a n φ=得 b 1=1.053A, b 2=2.116A9在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子能量中能是（A ）12.1eV , (B)10.2 Ev .（C ）12.1 eV 、 10.2 eV 、19 eV ，（D ）12.1 eV 、 10.2 eV 、3.4 eV . 答案(C)10在气体放电管中，用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的普线有( )条答案(3)问答5、玻尔理论是建立在物理学那三方面的基础上？答（1）光谱的实验资料和经验规律，（2）以实验基础的原子核式结构模型，（3）从黑体辐射的事实发展出来的量子论。

2013⾼考原⼦物理试题赏析2013⾼考原⼦物理试题赏析宁夏银川市第九中学　马亚鹏原⼦物理研究微观粒⼦的运动规律和物质的基本结构，是近代物理学的重要组成部分，⾃20世纪以来有了长⾜的发展，已成为现代科学技术的基础。

⾼中物理课程标准加强了这部分内容的教学，充分体现了物理课程的时代性特征。

微观世界的运动规律与宏观世界有着根本的不同，科学家对原⼦结构、波粒⼆象性的认识过程，充分展⽰了⼈类认识⾃然规律的科学⽅法，同时⼜是培养学⽣科学精神的重要内容。

2013年⾼考物理试题对原⼦物理部分的考察独具特点，现选⼏例赏析如下。

⼀、波粒⼆象性光⼦、微观粒⼦（如质⼦、中⼦、电⼦等）既具有波动性，⼜具有粒⼦性，即具有波粒⼆象性，其运动⽅式显⽰波动性，与实物相互作⽤时⼜显⽰粒⼦性。

爱因斯坦的光电效应⽅程和德布罗意物质波假说分别说明了光的粒⼦性和微粒的波动性。

光电效应现象历来都是⾼考考察的重点。

例1．（江苏卷）如果⼀个电⼦的德布罗意波长和⼀个中⼦的相等，则它们的____也相等A．速度 B．动能 C．动量 D．总能量解析：根据可知，波长相等时，微粒的动量⼤⼩相等。

解析：答案：C例2．（上海卷）当⽤⼀束紫外线照射锌板时，产⽣了光电效应，这时（）A．锌板带负电 B．有正离⼦从锌板逸出C．有电⼦从锌板逸出 D．锌板会吸附空⽓中的正离⼦解析：解析：光电效应是指在光的照射下⾦属中的电⼦从⾦属表⾯逸出的现象，所以产⽣光电效应，指有电⼦从锌板逸出。

答案：C例3．（北京卷）以往我们认识的光电效应是单光⼦光电效应，即⼀个电⼦在短时间内能吸收到⼀个光⼦⽽从⾦属表⾯逸出。

强激光的出现丰富了⼈们对于光电效应的认识，⽤强激光照射⾦属，由于其光⼦密度极⼤，⼀个电⼦在短时间内吸收多个光⼦成为可能，从⽽形成多光⼦电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置⽰意如图。

⽤频率为的普通光源照射阴极k，没有发⽣光电效应，换同样频率为的强激光照射阴极k，则发⽣了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电⼦减速的电场，逐渐增⼤U，光电流会逐渐减⼩；当光电流恰好减⼩到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电⼦电量）A． B．C． D．解析：这是⼀道考查学⽣迁移能⼒的好题，题⽬⽴意新颖，紧贴现代技术。

一、选择题1．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 ．α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强C ．放射性元素的半衰期与外界的温度有关D ．放射性元素与别的元素形成化合物时就没有放射性2．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m 的碘131，经过24天后，该药物中碘131的含量大约还有（ ）A ．二分之一B ．四分之一C ．八分之一D ．十六分之一 3．静止的一氡核22286Rn 放出一个α粒子后变为一个新核，α粒子动能为αE 。

若衰变放出的能量全部变为新核和α粒子的动能。

真空中的光速为c ，则该反应中的质量亏损为（ ）A ．α28486E c ⋅B ．α28684E c ⋅C ．α2218222E c ⋅D ．α2222218E c ⋅ 4．朝鲜“核危机”举世瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆．因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚23994u P 这种23994u P 由铀23992U 衰变而产生．则下列判断中正确的是（ ）A ．23994u P 与23992U 具有相同的中子数B ．23994u P 与23992U 核内具有相同的质子数C ． 23992U 经过2次β衰变产生23994u PD ． 23992U 经过1次α衰变产生23994u P5．一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P ，放出一个正电子后变成原子核3014Si ，在图中近似反映正电子和Si 核轨迹的图是（ ） A ．B ．C ．D ．6．根据有关放射性方面的知识可知，下列说法正确的是（ ）A ．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氡原子核B ．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的C ．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D ．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子7．下列说法正确的是（ ）A ．某种频率的光照射金属能发生光电效应，若增加入射光的强度，则单位时间内发射的光电子数增加B ．在核反应堆中，镉棒的作用是使快中子变为慢中子C ．结合能越大，原子核越稳定D ．入射光的频率不同，同一金属的逸出功也会不同8．恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应．核反应方程为448224He He Be γ+→+ .以下说法正确的是( )A ．该核反应为裂变反应B ．热核反应中有质量亏损C ．由于核反应中质量数守恒，所以质量也是守恒的D ．任意原子核内的质子数和中子数总是相等的9．下列说法中正确的是（ ）A ．结合能越大的原子核越稳定B ．某放射性元素经12天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为4天 C ．氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，电势能减小D ．β衰变所释放的电子是原子核外电子电离所形成的 10．麻省理工学院要建人类史上第一个可控核聚变发电站．该发电站的核反应方程可能是A ．23411120H H He n +→+B ．238234492902U Th He →+ C ．2351891441920365603U n Kr Ba n +→++D ．1441717281N He O H +→+11．下列说法正确的是（ ）A ．较小比结合能的原子核不稳定，容易发生裂变B ．放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与外部条件有关C ．某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变D ．根据玻尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小12．在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示，那么碳14的衰变方程为A ．14014615C eB →+B ．14410624C He B e →+ C ．14214615C H B →+D ．140146-17C e N →+13．原子核23892U 在天然衰变为20682Pb 的过程中，所经过的α衰变次数质子数减少的个数、中子数减少的个数依次为（ ）A ．8、10、22B ．10、22、8C ．22、8、10D ．8、22、10 14．在下列四个核反应式中，X 表示中子的是（ ） A ．147N ＋X→178O ＋11HB ．23490Th→23491Pa ＋X C ．X ＋126C→137N D ．23592U ＋10n→9038Sr ＋13654Xe ＋10X15．关于原子物理知识方面，下列说法正确的是（ ）A ．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动B ．盖革—米勒计数器不仅能用来计数，还能区分射线的种类C ．质子、中子、电子都参与强相互作用D ．原子中电子的坐标没有确定的值，只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率二、填空题16．一个静止的钚核自发衰变成一个铀核23592U 和另一个原子核X ，并释放出一定的能量。