高考专题物理 第6讲 原子物理.docx

1、高考专题物理 第6讲 原子物理 专题6 原子物理2018海淀二模（选择题14）1、下列说法正确的是 A爱因斯提出的光子假说，成功解释了光电效应现象B氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加C卢瑟福通过粒子的散射实验发现了质子并预言了中子的存在D汤姆孙发现了电子并提出了原子核式结构模型2018朝阳二模（选择题14）1、关于、三种射线，下列说法正确的是A三种射线都带电 B三种射线都是电磁波C射线的电离能力最强 D射线的穿透能力最强（选择题20）2、1900年，普朗克在研究黑体辐射时，认为其辐射的能量是不连续的，而是一份一份的，由此引入了一个常量h（普朗克常量），普朗克常量的引入

2、开创了量子论。物理学家金斯曾说过这样一句话：“虽然h的数值很小，但是我们应当承认，它是关系到保证宇宙存在的。如果说h严格等于0，那么宇宙的物质，宇宙的物质能量，将在十亿万分之一秒的时间内全部变为辐射。”关于h的单位，用国际单位制中的基本单位表示，正确的是AJs BJ/s Ckgm2/s Dkgm2s32018昌平二模（选择题13）1、太阳能是一种绿色可再生能源，人们正大力推广和使用太阳能。太阳的巨大能量是由于太阳内部所发生的一系列核聚变反应形成的。太阳内部所发生的核反应可能是A4+2 B+C+ +3 D+2018顺义二模（选择题14）1、关于、三种射线,下列说法中正确的是A. 射线的穿透能力最

3、强 B. 射线是带正电的高速粒子流C. 射线是能量很高的电磁波 D. 、三种射线都是高速运动的带电粒子流2018朝阳一模（计算题24）1、在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴耳末-里德伯公式=R(-)来计算，式中为波长，R为里德伯常量，n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有n=k+1、k+2、k+3其中，赖曼系谱线是电子由n1轨道跃迁到k=1的轨道时向外辐射光子形成的，巴耳末系谱线是电子由n2的轨道跃迁到k=2的轨道时向外辐射光子形成的（1）如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中S

4、为石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上实验中：当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某种频率的单色光照射K时，电流计G指针发生偏转；向右滑动滑片，当A比K的电势低到某一值U0（遏止电压）时，电流计G指针恰好指向零现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U1；若用巴耳末系中n=4的光照射金属时，遏止电压的大小为U2金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功已知电子电荷的大小为e,真空中的光速为c，里德伯常量为R试求：a赖曼系中波长最长的光对应

5、的频率1;b普朗克常量h和该金属的逸出功W0（2）光子除了有能量，还有动量，动量的表达式p=(h为普朗克常量)a请你推导出光子动量的表达式p=b处于n=2激发态的某氢原子以速度v0运动，当它向k=1的基态跃迁时，沿与v0相反的方向辐射一个光子辐射光子前后，可认为氢原子的质量为M不变求辐射光子后氢原子的速度发（用h、R、M和v0表示）2018东城一模（选择题15）1、 下列核反应方程中，属于核聚变的是A B C D2018海淀一模（选择题14）1、一个氘核与一个氚核结合成一个氦核同时放出中子，释放17.6 MeV的能量。已知氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为m1、m2、m3和m4。下列说法正确的

6、是A该核反应方程是B该核反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料Cm1+ m2 m3+ m4 D该核反应可以在常温下进行（选择题17）2、用图2甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量间的关系。电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图2乙所示，则A通过电流计G的电流方向由d到cB电压U增大, 光电流I一定增大C用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能与光的强弱无关D光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应（选择题24）3、物体中的原子总是在不停地做热运动，原子热运动越激烈，物体温度越高；反之，温度就越低。所以，只要降低原子运动速度，就能降低物体温

7、度。“激光致冷”的原理就是利用大量光子阻碍原子运动，使其减速，从而降低了物体温度。使原子减速的物理过程可以简化为如下情况：如图13所示，某原子的动量大小为p0。将一束激光（即大量具有相同动量的光子流）沿与原子运动的相反方向照射原子，原子每吸收一个动量大小为p1的光子后自身不稳定，又立即发射一个动量大小为p2的光子，原子通过不断吸收和发射光子而减速。（已知p1、p2均远小于p0，普朗克常量为h，忽略原子受重力的影响）（1）若动量大小为p0的原子在吸收一个光子后，又向自身运动方向发射一个光子，求原子发射光子后动量p的大小；（2）从长时间来看，该原子不断吸收和发射光子，且向各个方向发射光子的概率相同

8、，原子吸收光子的平均时间间隔为t0。求动量大小为p0的原子在减速到零的过程中，原子与光子发生“吸收发射”这一相互作用所需要的次数n和原子受到的平均作用力f的大小；（3）根据量子理论，原子只能在吸收或发射特定频率的光子时，发生能级跃迁并同时伴随动量的变化。此外，运动的原子在吸收光子过程中会受到类似机械波的多普勒效应的影响，即光源与观察者相对靠近时，观察者接收到的光频率会增大，而相对远离时则减小，这一频率的“偏移量”会随着两者相对速度的变化而变化。a为使该原子能够吸收相向运动的激光光子，请定性判断激光光子的频率和原子发生跃迁时的能量变化E与h的比值之间应有怎样的大小关系；b若某种气态物质中含有大量

9、做热运动的原子，为使该物质能够持续降温，可同时使用6个频率可调的激光光源，从相互垂直的3个维度、6个方向上向该种物质照射激光。请你运用所知所学，简要论述这样做的合理性与可行性。 2018西城一模（选择题14）1、下列核反应方程中，属于衰变的是A B C D（选择题18）2、182016年9月25日，被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜（简称FAST）在贵州省平塘县落成启用，开始接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在，使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级（106W）的发射机，其发射的无线电波波长为126厘米。

10、那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为（取真空光速c =3 108 m/s，普朗克常量h =6.6 10 34 Js）A1023 B1027 C1031 D10352018丰台一模（选择题14）1、光照在某金属表面上发生了光电效应。若只减弱光的强度，而保持频率不变，则A有可能不发生光电效应B逸出的光电子的最大初动能将减小C单位时间内从金属表面逸出的光电子数将减少D从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加（非选题24）2、根据玻尔的氢原子模型，电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动，原子中的电子在库仑引力作用下，绕原子核做圆周运动。已知电子质量为m，电荷量为e，静电力常量为k。氢原子

11、处于基态（n=1）时电子的轨道半径为r1，电势能为（取无穷远处电势能为零）。氢原子处于第n个能级的能量为基态能量的（n=1，2，3，）。求氢原子从基态跃迁到n=2的激发态时吸收的能量。一个处于基态且动能为的氢原子与另一个处于基态且静止的氢原子进行对心碰撞。若要使其中一个氢原子从基态跃迁到激发态，则至少为多少？2018房山一模（选择题15）1、下列表述正确的是A粒子散射实验结果说明原子内部正电荷是均匀分布的B衰变说明原子的原子核外部存在自由电子C玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的D轻核聚变更为清洁、安全，目前大型核电站都是利用轻核的聚变发电的2018平谷一模（选择题18）1、2

12、017年11月30日，国际权威学术期刊自然发表了中国首颗暗物质探测卫星“悟空”的首批成果：发现太空中的反常电子信号。“悟空”采用的是由中国科学家自主提出的分辨粒子种类的新探测技术方法，既能探测低能区，也能探测高能区，特别是首次走进能量为1TeV（1TeV=1.01012eV，e=1.610-19C）以上的“无人区”，“悟空”首次直接测量到了能谱在1TeV处的“拐折”及在1.4TeV处的“尖峰”。从目前数据分析来看，产生“奇异”电子信号的来源很可能是暗物质湮灭或衰变。如果进一步证实了这种观点，人们就可以根据“悟空”的探测结果获知暗物质粒子的质量和湮灭率。结合上述信息，下列说法正确的是（ ）A“拐

13、折”处的电子宇宙射线粒子的能量高达1.61031 J B电子宇宙射线从地球赤道上空垂直射向地面时，在地球磁场的作用下会向西偏转C假设暗物质湮灭亏损的质量为m，则湮灭过程中释放的能量为E=mc（c为光在真空中的传播速度）D若暗物质衰变的规律与普通放射性元素相同，则其半衰期随温度的升高而减小2018北京真题（选择题13）1、在核反应方程中，X表示的是A质子 B中子 C电子 D粒子2017朝阳二模（选择题13）1、根据玻尔的原子模型，一个氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时，该氢原子A吸收光子，能量减小 B放出光子，能量减小 C放出光子，核外电子动能减小 D吸收光子，核外电子动能不变2017西城二模

14、（选择题13）1、关于、三种射线，下列说法正确的是A射线是带负电的高速电子流 B射线是带正电的高速粒子流C射线是能量很高的电磁波 D、三种射线都是高速运动的带电粒子流（选择题19）2、研究光电效应的电路如图所示，用蓝光、较强的黄光和较弱的黄光分别照射密封真空管中的金属极板K，极板发射出的光电子在电路中形成的光电流I与AK之间的电压U的关系图像如图乙所示。关于1、2、3三条曲线，下列说法正确的是A2、3为用黄光照射时得到的曲线，曲线2对应的黄光较强B2、3为用黄光照射时得到的曲线，曲线3对应的黄光较强C1、3为用黄光照射时得到的曲线，曲线1对应的黄光较强D1、3为用黄光照射时得到的曲线，曲线3对

15、应的黄光较强2017丰台二模（选择题14）1、用某种频率的光照射锌板时，锌板能发射出光电子。为了增大光电子的最大初动能，下列办法可行的是A增大入射光的强度B增加入射光的照射时间C用波长更长的入射光照射锌板D用频率更高的入射光照射锌板2017海淀二模（选择题14）1、下列说法中正确的是 A水面漂浮的无色薄油膜在阳光照射下出现彩色条纹，这是光的干涉现象 B若用X射线照射某金属板能发生光电效应，则用紫外线照射该金属板也一定能发生C在相同条件下，射线与可见光相比更容易产生明显的衍射现象D太阳光谱中有一些清晰的暗线，这说明太阳中缺少与这些暗线对应的元素（选择题15）2、下列说法中正确的是 A天然放射现象

16、的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的B氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的C汤姆孙通过对阴极射线的研究提出了原子核具有复杂的结构D卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中（计算题24）3、光电效应现象中逸出的光电子的最大初动能不容易直接测量，可以利用转换测量量的方法进行测量。（1）如图10所示为研究某光电管发生光电效应的电路图，当用频率为的光照射金属阴极K时，通过调节光电管两端电压U，测量对应的光电流强度I，绘制了如图11所示的I-U图象。根据图象求光电子的最大初动能Ekm和金属K的逸出功W。已知电子所带电荷量为e，图象中Uc、Im、入射光的频率

17、及普朗克常量h均为已知量。2017东城二模（选择题14）1、已知质子、中子、氘核的质量分别是m1、m2、m3，光速为c。在质子和中子结合成氘核的过程中A释放的能量为（m1+m2+m3）c2B释放的能量为（m1+m2-m3）c2C吸收的能量为（m1+m2+m3）c2 D吸收的能量为（m1+m2-m3）c2（选择题19）2、如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上。当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，则A锌板带正电，验电器带负电B若改用强度更小的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转C若改用红外线照射锌板，验电器的指针仍然会发生偏转D这个现象可以说明光具有波动性2017朝阳一模（选择

18、题13）1、开发更为安全、清洁的能源是人类不懈的追求。关于核反应，下列说法正确的是A该核反应属于重核的裂变 B该核反应属于轻核的聚变C该核反应过程没有质量亏损 D目前核电站利用的就是该核反应所释放的能量2017丰台一模（选择题13）1、根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释粒子散射实验，使极少数粒子发生大角度偏转的作用力是A、原子核对粒子的库仑引力 B、原子核对粒子的库仑斥力C、核外电子对粒子的库仑引力 D、核外电子对粒子的库仑斥力2017海淀一模（选择题13）1、核反应方程UnBaKr3n表示中子轰击U原子核可能发生的一种核反应，该核反应释放出的核能为E。关于这个核反应，下列说法中正确的是A该

19、反应属于核聚变BBa中的X为146 CBa中含有56个中子D该反应的质量亏损为E/c22017西城一模（选择题14）1、下列核反应方程中，属于核聚变的是A BC D2017房山一模（选择题15）1、根据玻尔理论,氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上，如图所示，下列说法正确的是 A原子的能量减少 B核外电子受力变小 C氢原子要吸收一定频率的光子 D核外电子做圆周运动周期变大2017石景山一模（计算题24）中子的发现是物理史上的一件大事。1920年英国物理学家卢瑟福通过人工核转变发现了质子，在研究原子核的带电量与质量时发现原子核的质量大于核中所有质子的质量和，于是预言：可

20、能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子。1930年科学家在真空条件下用射线轰击铍核时，发现一种看不见、贯穿能力极强的不知名射线和另一种粒子产生。这种不知名射线具有如下特点：在任意方向的磁场中均不发生偏转；这种射线的速度远小于光速；用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来；用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来。实验中测得，被打出氢核的最大速度为3.3107m/s，氮核的最大速度为4.7106m/s，假定该射线中的粒子均具有相同的能量，氢核和氮核碰前可认为是静止的，碰撞过程中没有机械能的损失。已知氢核质量MH与氮核质量MN之比为1:14。根据以上信息，不考虑相对论效应，完

21、成下列问题。（1）请通过分析说明该射线是否带电，是否为射线；（2）请判断该射线中的粒子是否为卢瑟福所预言的中子，并通过分析说明依据； （3）写出用射线轰击铍核发现该射线的核反应方程。2017顺义一模（选择题14）1、用中子（）轰击铝27（），产生钠24（）和X，则X是A. 电子 B. 质子C. 正电子 D. 粒子2017通州一模（选择题14）1、根据玻尔理论，氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道后，则A原子的能量增加B原子的电势能增加C核外电子的动能增加D核外电子的轨道半径增加2017北京真题（选择题18）1、2017年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100

22、 nm（1 nm=10-9 m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲，大连光源学科&网因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量，真空光速）A B C D 2016朝阳二模（选择题13）1、下列核反应方程中，属于裂变的是 A BC D2016丰台二模（选择题14）1、关于玻尔建立的氢原子模型，下列说法正确的是A. 氢原子处于基态时，电子的轨道半径最大B. 氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C. 氢原子从基态向

23、较高能量态跃迁时，电子的动能减小D. 氢原子从基态向较高能量态跃迁时，系统的电势能减小2016海淀二模（选择题14）1、对下列各原子核变化的方程，表述正确的是A 是核聚变反应 B 是衰变C 是核裂变反应 D 是衰变2016西城二模（选择题20）1、许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径。利用氢气放电管可以获得氢原子光谱，根据玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱的产生机理。已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为，其中n = 2，3，4。1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做，n =

24、3，4，5，。式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为 A. B. C. D. 2016西城二模（选择题13）1、处于能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有 （ ） A1种 B2种 C3种 D4种2016海淀一模（选择题14）1、已知氦离子（He+）的能级图如图所示，根据能级跃迁理论可知（）A氦离子（He+）从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的频率低B大量处在n=3能级的氦离子（He+）向低能级跃迁，只能发出2种不同频率的光子C氦离子（He+）处于n=1能级时，能吸收45eV的能量

25、跃迁到n=2能级D氦离子（He+）从n=4能级跃迁到n=3能级，需要吸收能量2016东城一模（选择题15）1、下列表述正确的是A中，X表示B是重核裂变的核反应方程C放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态无关D衰变中放出的射线是核外电子挣脱原子核的束缚而形成的2016朝阳一模（选择题19）1、从1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压UC（即图1 所示的电路中电流表G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压）与入射光的频率v，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的

26、UC -v 图像如图2 所示。下列说法正确的是A该金属的截止频率约为4.27 1014 Hz B该金属的截止频率约为5.50 1014 HzC该图线的斜率为普朗克常量 D该图线的斜率为这种金属的逸出功2016丰台一模（选择题14）1、一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子，同时放出一个光子.已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是（ ）A这个核反应是裂变反应B这个反应的核反应方程是 C辐射出的光子的能量D辐射出的光子在真空中的波长=2016石景山一模（选择题13）1、核反应方程中的X表示A中子 B电子 C粒子 D质子

27、2016房山一模（选择题14）1、日本福岛核电站发生核泄漏危机引起世界对安全利用核能的关注。泄漏的污染物中含有和。发生衰变时会释放射线；发生衰变时会释放射线，过量的射线对人体组织有破坏作用。核泄露一旦发生，应尽量避免污染物的扩散。下列说法正确的是A射线电离作用很强B射线是高速电子流C目前世界上运行的核电站均采用核聚变 D可以通过降低温度减小污染物的半衰期，从而减小危害2016延庆一模（选择题14）1、碘131（）是重要的核裂变产物之一，因此它可以作为核爆炸或核反应堆泄漏事故的信号核素。碘131本身也具有放射性，它的放射性物质主要是射线。它的核反应方程是： A B C D 2018 海淀二模A2

28、018 朝阳二模1. C 2.C2018 昌平二模A2018 顺义二模C2018 朝阳一模参考答案略 2018 东城一模C2018 海淀一模1.C 2.C 3.（1）（2）（3）a.b.对于大量沿任意方向运动的原子，速度矢量均可在同一个三维坐标系中完全分解到相互垂直的3个纬度上；考虑多普勒效应，选用频率的激光，原子只能吸收反向运动的光子使动量减小。通过适当调整激光频率，可保证减速的原子能够不断吸收、发射光子而持续减小动量； 大量原子的热运动速率具有一定的分布规律，总有部分原子的速率能够符合光子吸收条件而被减速。被减速的原子通过与其他原子的频繁碰撞，能够使大量原子的平均动能减小，温度降低。 所以

29、，从彼此垂直、两两相对的6个方向照射激光，能使该物质持续降温，这样做是可行的，合理的。 2018 西城一模1.A 2.C2018 丰台一模1.C 2.；2018 房山一模C2018 门头沟一模C2018 平谷一模B2018北京真题A2017朝阳二模B2017西城二模1. C 2.C2017丰台二模D2017海淀二模1.A 2.B 3. eUc； h- eUc2017东城二模1.B2.B2017 朝阳一模B2017 丰台一模B2017 海淀一模D2017 西城一模A2017 房山一模A2017 石景山一模（1）该射线不是射线。 （2）计算得该射线粒子的质量与质子（氢核）的质量近似相等，表明这种射线粒子就是卢瑟福所预言的中子。（3） 2017顺义一模D2017通州一模C2017北京真题B2016朝阳二模D2016丰台二模C2016海淀二模A2016西城二模C2016海淀一模A2016东城一模C 2016朝阳一模A 2016丰台一模D 2016石景山一模A2