1、最新 6 年高考 4 年模拟（更新到 2010 年高考）之原子、原子核第一部分 六年高考题荟萃2010 年高考新题1 2010重庆1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示。色光 赤 橙 黄 绿 蓝靛 紫光子能量范围（eV）1.612.00 2.002.07 2.072.14 2.142.53 2.532.76 2.763.10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1. 红、蓝靛2. 黄、绿3. 红、紫4. 蓝靛、紫【答案】A【解析】如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出 10.2 eV 的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处
2、于第三能级，能够发出 12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV 的三种光子，只有 1.89 eV 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 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV 的六种光子，1.89 eV 和2.55 eV 属于可见光，1.89 eV 的光子为红光，2.55 eV 的光子为蓝靛，A 正确。2.2010全国卷14 原子核 2389U经放射性衰变变为原子核 23490Th，继而经放射性衰变变为原子核 23491Pa，再经放射性衰变变为原子核 42。放射性衰变 、和依次为A 衰变、 衰变和 衰变 B 衰
3、变、 衰变和 衰变C 衰变、 衰变和 衰变 D 衰变、 衰变和 衰变【答案】A【解析】 ThU234902389 ,质量数少 4,电荷数少 2,说明为 衰变. PaTh2349123490 ,质子数加 1,说明为 衰变,中子转化成质子. UPa23491 ,质子数加 1,说明为 衰变,中子转化成质子.【命题意图与考点定位】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。3. 2010天津2 下列关于原子和原子核的说法正确的是A 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
4、越牢固答案：B4. 2010天津8 用同一光管研究 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 光的偏折程度大答案：BC5. 2010全国卷14 原子核 AZX与氘核 21H反应生成一个 粒子和一个质子。由此可知AA=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2【答案】D【解析】 HeXAZ1421，应用质量数与电荷数的守恒
5、 12,42ZA，解得 2,3ZA，答案 D。【命题意图与考点定位】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。62010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41026 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.1036 kg B.1018 kg C.1013 kg D.109 kg【答案】 D【解析】根据爱因斯坦的质能方程， 9162204.9cEmkg，D 正确72010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） 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
6、发现 （D）质子的发现答案：A解析：卢瑟福根据 粒子的散射实验结果，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。本题考查原子的核式结构的建立。8. 2010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【解析】C本题考查原子核反应。难度：易。9. 2010上海物理4 某放射性元素经过 11.4 天有 78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解析：根据 1
7、28t， 3t，因为 t=11.4day，所以 1.43=3.8day，选 D。本题考查原子核半衰期的计算。难度：中等。102010福建29（1） 14C测年法是利用 14衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标 t 表示时间，纵坐标 m 表示任意时刻 的质量， 0m为 t0 时 0的质量。下面四幅图中能正确反映 14C衰变规律的是 。 （填选项前的字母）答案：C112010江苏物理12(C)(1)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 AK 之间的电压 ak
8、U的关系图象中，正确的是 .（2 ）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_(选填“ 增大、 “减小”或“不变”)， 原因是_。（3 ）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV 和-1.51eV， 金属钠的截止频率为 145.30Hz, 普朗克常量 h= 346.10JAs.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板， 能否发生光电效应。答案：12. 2010新课标34(1)用频率为 0v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 123v、 、 的三条谱线，
9、且 321 ，则_.(填入正确选项前的字母)A、 01 B、 321v C、 0123vv D、 123v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，123h，解得： 321v，选项 B 正确132010海南物理19(1)能量为 iE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 iE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 、电子质量 m、氢原子的电离能 iE和普朗克常量 h表示） 。【答案】2()ihEm【解析】由能量守恒得 21imhEv，解得电子
10、速度为2()ihEmv。(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 k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【答案】1()Nk【解析】设中子和作减速剂的物质的原子核 A 的质量分别为 nm和 A，碰撞后速度分别为 nv和 A，碰撞前后的总动量和总能量守恒，有 nnAmvv222nn11m式中 nv为碰撞前中 子速度，由题设 nAmk由式得，经 1 次碰撞后中子速率与原速率之比为nkv经 N 次碰撞后，中子速率与原速率之比为 1()Nk2009 年高考题一、选择题1.（09全国卷16） 氦氖激
11、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
12、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 3.40ev，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
13、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
14、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
15、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
16、 （ BD ）A.1512476NHCe是 衰变方程B. 312是核聚变反应方程C. 2384990UThe是核裂变反应方程D. 47312150HeAlPn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，相关的原子核质量见下表： （ B ）A X 是 32He， 21Q B. X 是 42He， 21QC, X 是 ， D. X 是
17、 ， 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、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
18、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
19、（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，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 1H的核反应，间接地证实了中微子的存在
20、。（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)
21、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
22、.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 ）已知衰变放出的光子的动量可忽略，球 粒子的动能。解析：（） （1）衰变方程为 239235*4PuU235*23599U或合起来有23
23、92354Pu（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5.034MeV20082005 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 （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 ）
