高考原子物理练习一(含答案)

高考原子物理练习一一、单项选择题1、（2010）(5分)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 v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则 ( )A ．01v v ＜B ．321v v v =+C ．0123v v v v =++ D.123111v v v =+2、（2011大纲）已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n =E 1/n 2，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 ．143hc E -B ．12hc E -C ．14hc E -D ．19hcE -3、（2012大纲）15．23592U 经过m 次α衰变和n 次β衰变20782Pb ，则( ) A ．m =7，n=3 B ．m =7，n =4 C ．m =14，n =9 D ．m =14，n =184、（2013大纲）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，温度和压力改变了其半衰期5、（2012福建）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，其理论能够解释氦原子光谱的特征6、（2012天津）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放出光子 C. 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力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7、（2015福建）下列有关原子结构和原子核的认识，正确的是()A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D. 21083Bi的半衰期是5天，100克21083Bi经过10天后还剩下50克8、（2012四川）如图为氢原子能级图示意图的一部分，则氢原子( )A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的电磁波的波长长B.从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出的电磁波的速度大C.处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D.从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外辐射出能量9、(2013福建)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( ) 10、（2014福建）如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是( )A.①表示γ射线，③表示α射线B.②表示β射线，③表示α射线C.④表示α射线，⑤表示γ射线D.⑤表示β射线，⑥表示α射线11、（双选）（2014山东）氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm。

以下判断正确的是( )A.氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656nmB.用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级C.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D.用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级一、多项选择题12、（2014）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．放射性元素的半衰期与外界唯独无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．βα、和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出βα、和γ三种射线13、（2013全国卷II）（5分）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量大于该原子核的结合能14、（2014全国卷II）( 5分）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。

下列说法符合历史事实的是( ) A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋（Po）和镭（Ra）两种新元素D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核内部存在质子E．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷15、（2015全国卷II）（5分）实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是( )A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关二、填空16、（2011）（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 。

解析：（1）由极限逸νh w =和λνc=得0λchw =逸由爱因斯坦质能方程逸w chE k -=λ和Ue E k =得λλλλ00-=e hc U 截止17、（2012）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：21H+31H→42He+x ，式中x 是某种粒子。

已知：21H 、31H 、42He 和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u 和1.0087u ；1u=931.5MeV/c 2，c 是真空中的光速。

由上述反应方程和数据可知，粒子x 是__________，该反应释放出的能量为_________ MeV （结果保留3位有效数字）答案：10n （或中子），17.6解析：由质量守恒，电荷数守恒得，粒子x 为中子，由爱因斯坦质能方程得:22)(3121c m m m m mc E n He H H --+=∆=∆2)0087.10026.40161.30141.2(c u u u u --+=18、（2013）（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】27；13．【解析】发生核反应的方程12711130b a p Al X n +→+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=1319、（2015）（5分）在某次光电效应实验中，得到的遏制电压U c 与入射光的频率ν的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ，则普朗克常量可表示为 ，所用材料的逸出功可表示为 。

【答案】ek ek解析：光电效应中，入射光子能量h ν，克服逸出功0w后多余的能量转换为电子动能，反向遏制电压0eu h w ν=-；整理得0w hu e eν=-，斜率即hk e=，所以普朗克常量h ek =，截距为b ，即0eb w =-，所以逸出功0w eb =-20、（2012山东）氢原子第n 级的能量为12n E E n=，其中1E 为基态能量。

当氢原子由第4级跃迁到第2级时，发出光子的频率为1ν；若氢原子由第2级跃迁到基态，发出光子的频率为2ν，则12νν= 。

【答案】14解析：根据跃迁公式n m E E h -=ν即可解得。

21、（2012江苏）(1)如图所示是某原子的能级图，a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光。

在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是 _____________.(2)一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 _________ ____. 该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 _____ ________.(3) A 、B 两种光子的能量之比为2 :1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为E A 、E B . 求A 、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功.22、（2013山东）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K 时，可以发生“氦燃烧”。

①完成“氦燃烧”的核反应方程：γBe He +→___+8442。

② Be 84是一种不稳定的粒子，其半衰期为 2.6×10-16s 。

一定质量的Be 84，经7.8×10-16s 后所剩下的Be 84占开始时的 。

（1） ①由质量数和电荷数守恒可得答案为He 42或α；②由题意可知经过了3个半衰期，故剩余的84Be的质量30011()28m m m==，故应填81或12.5%。

23、（2013江苏）（1）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（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如题12C-1图所示。

电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离_______ （选填“近”或“远”）。

当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_______条。

答案：(1)C (2)近624、(2014江苏) (1)已知钙和钾的截止频率分别为7. 73×1014Hz和5. 44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的。

A．波长B．频率C．能量D．动量(2)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。