1．（2008年高考江苏卷．物理．12 C） (1)如图1所示，下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　　　　　．

                           图1

(2)场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m_１、m_２，电量分别为q_１、 q_２．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为　　　　　　　　　　　　　　　　．

(3)约里奥・居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子

是　　　　　　     。是的同位素，被广泛应

用于生物示踪技术。1mg随时间衰变的关系如图2所

示，请估算4 mg的经多少天的衰变后还剩0.25 mg?       

                                                        图2

2．（2008年高考重庆卷．理综．14）1放射性同位素针232经αβ衰变会生成氧，其衰变方程为ThRn+xα+yβ，其中（  ）

A.x=1,y=3                                  B.x=2,y=3

C.x=3,y＝1                                 D.x=3,y=2

3．（2008年高考宁夏卷．理综．33①）天然放射性元素Pu经过          次a衰变和          次b衰变，最后变成铅的同位素          。（填入铅的三种同位素Pb、Pb、Pb中的一种）

4．（2008年高考山东卷．理综．38①） 在氢原子光谱中．电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出              条不同频率的谱线。

5．（2008年高考上海卷．物理．3A）1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α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1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为＿＿＿＿＿m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10^－27kg，1MeV=1×10⁶eV）

6．（2008年上海卷．物理．2B）放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随＿＿＿＿＿辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T₁和T₂，经过t＝T₁・T₂时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比m_A：m_B＝＿＿＿＿＿。

7．（2008年高考上海卷．物理．6）在下列4个核反应方程中，x表示质子的是

（A）                         （B）

（C）        （D）

8．（2008年海南卷．物理．33①）某考古队发现一古生物骸骨．考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代．已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年．该生物死亡时距今约          年．

9．（2008年高考广东卷．物理．2）铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al+He→X+n．下列判断正确的是

A．n是质子　　　　　　　　　　　　B．n是中子

C．X是Si的同位素　　　　　　　　D．X是P的同位素

10．（2008年高考广东卷．物理．6）有关氢原子光谱的说法正确的是

A．氢原子的发射光谱是连续谱

B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光

C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的

D．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关

11．（2008年高考上海卷．理科综合．4）二十世纪初，为了研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，如图3所示是（     ）

A.卢瑟福的粒子散射实验装置  

B.卢瑟福发现质子的实验装置

C.汤姆逊发现电子的实验装置                        图3

D.查德威克发现中子的实验装置

12．（2008年高考全国卷2．理综．20）2中子和质子结合成氘核时，质量亏损△m，相应的能量△E=△mc²=2.2MeV是氘核的结合能。下列说法正确的是

A．用能量小于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子

B．用能量等于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零

C．用能量大于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零

D．用能量大于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零

13．（2008年北京卷．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

A．核反应方程是H+nH+γ

B．聚变反应中的质量亏损₁+m₂-m₁

C．辐射出的γ光子的能量E=(m₃-m₁-m₂)c

D．γ光子的波长

14．（2008年高考山东卷．物理．29）人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。⑴卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。

①­­­­­­­­­­­___________________________________________________。

②___________________________________________________。

在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，如图4为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。_________，_______________________。                                        图4

⑵在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与H核碰撞减速，在石墨中与C核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？

1．（南京市2008年高三总复习试卷．物理．9）月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3（）”的化学元素，是热核聚变重要原料。科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3，如果相关技术开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源。关于“氦3（）”与氘核聚变，下列说法中正确的是

A．核反应方程为

    B．核反应生成物的质量将大于参加反应物质的质量

    C．氨3（）一个核子的结合能大于氦4（）一个核子的结合能

D．氦3（）的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量

2．（2009年安徽高考信息交流试卷．物理．8）2008年10月12日，安徽芜湖核电有限公司成立，以推进安徽首个核电站建设。关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是

（    ）

A．                 B．

C．    D．

3．（广东省华南师大附中2009届高三综合测试卷．物理．7）一个铍原子核（Be）从最靠近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变，生成一个锂核（），并放出一个不带电的中微子ν_e（质量不计），人们把这种衰变叫铍核的EC衰变。核反应方程为：Be。已知一个铍原子质量为m₁，一个锂原子质量为m₂，一个电子质量为m_e，光速为c，则一个铍原子核发生上述核反应释放的能量为                  （　　）

    A．(m₁―m₂)c²                        B．(m₁＋m_e＋m₂)c²

    C．(m₁＋m_e―m₂)c²                     D．(m₂―m₁―m_e)c²

4．（江苏盐城市2008年第二次调研卷．物理．26）镭（Ra）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知能自发地放出α粒子而变成新核Rn，已知的质量为M₁=3.7533×10^－25kg，新核Rn的质量为M₂=3.6867×10^－25kg，α粒子的质量为m=6.6466×10^－27kg，现有一个静止的核发生α衰变，衰变后α粒子的速度为3.68×10⁵m/s。则：（计算结果保留两位有效数字）

①写出该核反应的方程式。

②此反应过程中放出的能量是多少？

③反应后新核Rn的速度是多大？

5．（江苏省南京市2008届高三质量检测卷．物理．31）一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）。（已知：原子质量单位1u=1.67×10^―27kg，1u相当于931MeV）

（1）写出核衰变反应方程；

（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；

（3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

6．（淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008第三次调研卷．物理．27）⑴有以下说法：

A．原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素

B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂的结构

C．光电效应实验揭示了光的粒子性

D．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念

E．氢原子从低能级跃迁到高能级要放出光子

F．原子核的比结合能越大，表示原子核越稳定

其中正确的说法是__   _▲____

⑵静止在匀强磁场中的，放出α粒子，衰变成，衰变后的速度方向与磁场方向垂直。

①写出衰变方程；

②计算衰变后的轨道半径与α粒子的轨道半径之比。

7．（青岛市2008年质量检测卷．物理―选修3―5）某实验室工作人员，用初速为v₀=0.09c（c为真空中的光速）的α粒子，轰击静止在匀强磁场中的钠原子核Na，产生了质子。若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核的运动方向与α粒子的初速方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径，可得出新核与质子的速度大小之比为1：10，已知质子质量为m。

   （1）写出核反应方程；

   （2）求出质子的速度v（结果保留两位有效数字）。

8．（临沂市2008年质量检测卷．物理―物理3―5）静止在匀强磁场中的核俘获一个运动方向垂直于磁场，速度大小为7.7×10⁴m/s的中子，若发生核反应后只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（）。反应前后各粒子在磁场中的运动轨迹如图5所示。核与另一种未知新粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为40：3。则：    图5

   （1）写出此核反应的方程式                                          图5

   （2）求产生的未知新粒子的速度。                    

9．（济南市2008年5月质量检测着卷．物理――选修3―5）静止的锂核（Li）俘获一个速度为7.7×10⁶m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（He），它的速度大小是8.0×10⁶m/s，方向与反应前的中子速度方向相同。

   （1）写出此核反应的方程式；

   （2）求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；

   （3）此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据。

10．（山东省烟台市2008年诊断性测试卷．物理―物理3―5）两个动能均为1MeV的氘核发生正面碰撞，引起如下反应H+H→H+H，已知：氘核的质量为2.0136u，氚核的质量为3.0156u，氢核的质量为1.0073u，1原子质量单位（u）相当于931.5MeV. 试求

   （1）此核反应中放出的能量△E为多少MeV？

   （2）若放出的能量全部变为新生核的动能，则新生的氢核所具有的动能为多少Mev

11．（山东省淄博市2008届模拟卷．物理――选修3―5）如图6所示，垂直于纸面向里的匀强磁场的磁感应强度B=0.500T，MN是磁场的左边界。在磁场中的A点有一静止镭核，     

A距MN的距离OA=1.00m。D是放置在MN边缘的粒子接收器，OD=1.00m。发生放射性衰变，放出某种x粒子后变为一氡，接收器D接收到了沿垂直于                    

MN方向射来的粒子x。已知衰变过程释放的能量全部转化为两新核的动能。

   （1）写出上述过程中的衰变方程（衰变方程必须写出x的具体符号）。图6

   （2）求该镭核在衰变为氡核和x粒子时释放的能量。（保留三位有效数字，电子电荷量e=1.60×10^-19C,1u可近似取1.6×10^-27kg）

（一）文字介绍

预测2009年高考原子物理命题主要表现在：1．原子物理中物理学史、著名实验和重要的物理理论；2．原子的核式结构、氢原子的跃迁和能级、核反应方程和核能等重点内容；3．以原子物理知识为基础，以高科技背景为素材的联系实际问题有可能出现；4．与带电粒子在电场和磁场中运动综合和与力学中的动量守恒、能量守恒综合的问题要引起注意．

（二）考点预测题

1．关于天然放射现象，下列说法正确的是 （  ）

  A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期

  B．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大．因此贯穿物质的本领很强

  C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β哀变

  D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线

2．若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比为                                    （   ）

  A.30:31        B.31:30         C.1:2        D.2:1

3．图7为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于以n = 4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（  ）

A．最容易表现出衍射现象的光是由，n = 4能级跃迁到n = 1能级产生的

B．频率最小的光是由n = 2能级跃迁到n = 1能级产生的

C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

D．用n = 2能级跃迁到n = 1能级辐射出的光照射逸出功                图7

为6.34 e V的金属铂能发生光电效应                                  

4．μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用。图8为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν₁、ν₂、ν₃、ν₄、ν₅和ν₆的光，且频率依次增大，则E等于 （  ）

A．h(ν₃-ν₁)    B．h(ν₅+ν₆)    

C．hν₃      D．hν₄                                                                          图8

5．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦（⁴₂He）,则下面说法正确的是

A.X核比Z核多一个原子    B.X核比Z核少一个中子

C.X核的质量数比Z核质量数大3    D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍

6．.放射性同位素针232经αβ衰变会生成氧，其衰变方程为ThRn+xα+yβ，其中（     ）

A.x=1，y=3          B.x=2，y=3         C.x=3，y＝1          D.x=3，y=2

7．两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，则

   （1）写出核反应方程；

   （2）算出释放核能；

   （3）若反应前两个氘核的功能均为0.355MeV，反应时发生的是正对撞，设反应后释放的核能全部转化为动能，则反应后氦核与中子的动能各为多大？

8．已知π⁺介子、π^－介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷。

π⁺

π^－

u

d

带电量

+e

－e

+e

－e

－e

+e

下列说法正确的是（  ）

A. π⁺由u和组成         B. π^＋由d和组成

C. π^－由u和组成        D. π^－由d和组成

9．已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为-，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l，l=1.5×10^-15m，试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）.

10．静止在匀强磁场中的一个B核俘获了一个速度为向v =7.3×10⁴m/s的中子而发生核反应，生成α粒子与一个新核。测得α粒子的速度为2×10⁴ m/s，方向与反应前中子运动的方向相同，且与磁感线方向垂直。求：⑴写出核反应方程。⑵画出核反应生成的两个粒子的运动轨迹及旋转方向的示意图（磁感线方向垂直于纸面向外）。⑶求α粒子与新核轨道半径之比。⑷求α粒子与新核旋转周期之比。                                                                          

图9

11． K^-介子衰变的方程为，其中K^-介子和π^-介子带负的基元电荷，π⁰介子不带电。一个K^-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π^-介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径R_K^-与R_π-之比为2∶1。π⁰介子的轨迹未画出。如图10所示，由此可知π^-介子的动量大小与π⁰介子的动量大小之比为 （  ）                                                                                                                          

A．1∶1        B．1∶2        C．1∶3         D．1∶6

                                                               图10

12．用放射源钋的α射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”。1932年，查德威克用铍“辐射”分别照射（轰击）氢和氮（它们可视为处于静止状态），测得照射后沿铍：“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过实验在历史上首次发现了中子。假定铍“辐射”中的中性粒子与氢核或氮核发生弹性正碰，试在一考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。（质量用原子质量单位u表示，1u等于C原子质量的十二分之一。取氢核和氮核的质量分别为1.0u和14.0u。）

13．如图11所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的____射线对控制厚度起主要作用。当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调___一些。                                    

                                                                      图11

14．在其他能源中,核能具有能量密度大,地区适应性强的优势,在核电站中,核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大理核能。

(1)核反应方程式

是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,为X的个数,则X为________,=__________,以、分别表示、、核的质量，

分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能

（2）有一座发电能力为的核电站,核能转化为电能的效率为.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,已知每次核反应过程中放出的核能求每年(1年=.

15．太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。

（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×10⁶ m，地球质量m＝6.0×10²⁴ kg，日地中心的距离r＝1.5×10¹¹ m，地球表面处的重力加速度 g＝10 m/s² ，1年约为3.2×10⁷ 秒，试估算目前太阳的质量M。

（2）已知质子质量m_p＝1.6726×10²⁷ kg，质量m_α＝6.6458×10²⁷ kg，电子质量 m_e＝0.9×10³⁰ kg，光速c＝3×10⁸ m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×10³ W/m²。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）