（特别免费资料）2009年高考物理试题分类汇编-原子物理

2009年高考物理试题分类汇编——原子物理学
（09年全国卷Ⅰ）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=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。
（09年全国卷Ⅱ）18. 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。
（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
解析：α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α粒子或电子，从而发生α衰变或β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。
（09年上海物理）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
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
答案：B
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。
（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
答案：B
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。
（09年安徽卷）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，由平衡条件可知
A. k=1, d=4 B. k=2, d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3
答案：B
解析：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有，，解得?k=2，d=2。正确选项为B。
（09年天津卷）6.下列说法正确的是
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
答案：BD
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。
（09年重庆卷）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++，++X+。方程式中1、表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：
A X是， B. X是，
C, X是， D. X是，
答案：B
（09年四川卷）18.氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则
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n＝4的能级向n＝3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n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
答案：C
（09年重庆卷）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++ ++X+方程式中1、表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：
A．X是， B．X是，
C．X是， D．X是，
答案：B
（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
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。
（09年浙江自选模块）13.“物理1-2”模块（2）（本小题共3分，在给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
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
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
答案：ABC
（09年浙江自选模块）13.“物理1-2”模块（3）（本小题共4分）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。
（09年江苏卷物理）12.C（选修模块3—5）（8分）
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（）和正电子（），即中微子+→+，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+2。已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，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)，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，故一个光子的能量为，带入数据得=J。
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年山东卷）38．（4分）[物理——物理3-５]
(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


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式各2分；式1分。得的，同样给分。