1．（2008年高考江蘇卷．物理．12 C） (1)如圖1所示，下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有　　　　　　　　．

                           圖1

(2)場強為E、方向豎直向上的勻強電場中有兩小球A、B，它們的質量分別為m_１、m_２，電量分別為q_１、 q_２．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動量守恒應滿足的關系式為　　　　　　　　　　　　　　　　．

(3)約里奧?居里夫婦因發(fā)現人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎，他們發(fā)現的放射性元素衰變成的同時放出另一種粒子，這種粒子

是　　　　　　     。是的同位素，被廣泛應

用于生物示蹤技術。1mg隨時間衰變的關系如圖2所

示，請估算4 mg的經多少天的衰變后還剩0.25 mg?       

                                                        圖2

2．（2008年高考重慶卷．理綜．14）1放射性同位素針232經αβ衰變會生成氧，其衰變方程為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年高考寧夏卷．理綜．33①）天然放射性元素Pu經過          次a衰變和          次b衰變，最后變成鉛的同位素          。（填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種）

4．（2008年高考山東卷．理綜．38①） 在氫原子光譜中．電子從較高能級躍遷到n=2能級發(fā)出的譜線屬于巴耳末線系。若一群氫原子自發(fā)躍遷時發(fā)出的譜線中只有2條屬于巴耳末線系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時最多可發(fā)出              條不同頻率的譜線。

5．（2008年高考上海卷．物理．3A）1991年盧瑟福依據α粒子散射實驗中α粒子發(fā)生了＿＿＿＿（選填“大”或“小”）角度散射現象，提出了原子的核式結構模型。若用動能為1MeV的α粒子轟擊金箔，則其速度約為＿＿＿＿＿m/s。（質子和中子的質量均為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衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨＿＿＿＿＿輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T₁和T₂，經過t＝T₁?T₂時間后測得這兩種放射性元素的質量相等，那么它們原來的質量之比m_A：m_B＝＿＿＿＿＿。

7．（2008年高考上海卷．物理．6）在下列4個核反應方程中，x表示質子的是

（A）                         （B）

（C）        （D）

8．（2008年海南卷．物理．33①）某考古隊發(fā)現一古生物骸骨．考古專家根據骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代．已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年．該生物死亡時距今約          年．

9．（2008年高考廣東卷．物理．2）鋁箔被α粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應：Al+He→X+n．下列判斷正確的是

A．n是質子　　　　　　　　　　　　B．n是中子

C．X是Si的同位素　　　　　　　　D．X是P的同位素

10．（2008年高考廣東卷．物理．6）有關氫原子光譜的說法正確的是

A．氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜

B．氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光

C．氫原子光譜說明氫原子能級是分立的

D．氫原子光譜的頻率與氫原子能級的能量差無關

11．（2008年高考上海卷．理科綜合．4）二十世紀初，為了研究物質的內部結構，物理學家做了大量的實驗，揭示了原子內部的結構，發(fā)現了電子、中子和質子，如圖3所示是（     ）

A.盧瑟福的粒子散射實驗裝置  

B.盧瑟福發(fā)現質子的實驗裝置

C.湯姆遜發(fā)現電子的實驗裝置                        圖3

D.查德威克發(fā)現中子的實驗裝置

12．（2008年高考全國卷2．理綜．20）2中子和質子結合成氘核時，質量虧損△m，相應的能量△E=△mc²=2.2MeV是氘核的結合能。下列說法正確的是

A．用能量小于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核不能分解為一個質子和一個中子

B．用能量等于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和為零

C．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和為零

D．用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和不為零

13．（2008年北京卷．理綜．14）一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個光子。已知質子、中子、氘核的質量分別為m₁、m₂、m₃,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是

A．核反應方程是H+nH+γ

B．聚變反應中的質量虧損₁+m₂-m₁

C．輻射出的γ光子的能量E=(m₃-m₁-m₂)c

D．γ光子的波長

14．（2008年高考山東卷．物理．29）人類認識原子結構和開發(fā)利用原子能經歷了十分曲折的過程。請按要求回答下列問題。⑴盧瑟福、玻爾、查德威克等科學家在原子結構或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻。請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績。

①­­­­­­­­­­­___________________________________________________。

②___________________________________________________。

在貝克勒爾發(fā)現天然放射現象后，人們對放射線的性質進行了深入研究，如圖4為三種射線在同一磁場中的運動軌跡，請從三種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途。_________，_______________________。                                        圖4

⑵在可控核反應堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑。中子在重水中可與H核碰撞減速，在石墨中與C核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型。某反應堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰撞考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？

1．（南京市2008年高三總復習試卷．物理．9）月球土壤里大量存在著一種叫做“氦3（）”的化學元素，是熱核聚變重要原料�？茖W家初步估計月球上至少有100萬噸氦3，如果相關技術開發(fā)成功，將可為地球帶來取之不盡的能源。關于“氦3（）”與氘核聚變，下列說法中正確的是

A．核反應方程為

    B．核反應生成物的質量將大于參加反應物質的質量

    C．氨3（）一個核子的結合能大于氦4（）一個核子的結合能

D．氦3（）的原子核與一個氘核發(fā)生聚變將放出能量

2．（2009年安徽高考信息交流試卷．物理．8）2008年10月12日，安徽蕪湖核電有限公司成立，以推進安徽首個核電站建設。關于核電站獲取核能的基本核反應方程可能是

（    ）

A．                 B．

C．    D．

3．（廣東省華南師大附中2009屆高三綜合測試卷．物理．7）一個鈹原子核（Be）從最靠近核的K層電子軌道上俘獲一個電子后發(fā)生衰變，生成一個鋰核（），并放出一個不帶電的中微子ν_e（質量不計），人們把這種衰變叫鈹核的EC衰變。核反應方程為：Be。已知一個鈹原子質量為m₁，一個鋰原子質量為m₂，一個電子質量為m_e，光速為c，則一個鈹原子核發(fā)生上述核反應釋放的能量為                  （　　）

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

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

4．（江蘇鹽城市2008年第二次調研卷．物理．26）鐳（Ra）是歷史上第一個被分離出來的放射性元素，已知能自發(fā)地放出α粒子而變成新核Rn，已知的質量為M₁=3.7533×10^－25kg，新核Rn的質量為M₂=3.6867×10^－25kg，α粒子的質量為m=6.6466×10^－27kg，現有一個靜止的核發(fā)生α衰變，衰變后α粒子的速度為3.68×10⁵m/s。則：（計算結果保留兩位有效數字）

①寫出該核反應的方程式。

②此反應過程中放出的能量是多少？

③反應后新核Rn的速度是多大？

5．（江蘇省南京市2008屆高三質量檢測卷．物理．31）一個靜止的鈾核（原子質量為232.0372u）放出一個α粒子（原子質量為4.0026u）后衰變成釷核（原子質量為228.0287u）。（已知：原子質量單位1u=1.67×10^―27kg，1u相當于931MeV）

（1）寫出核衰變反應方程；

（2）算出該核衰變反應中釋放出的核能；

（3）假設反應中釋放出的核能全部轉化為釷核和α粒子的動能，則釷核獲得的動能有多大？

6．（淮安、連云港、宿遷、徐州四市2008第三次調研卷．物理．27）⑴有以下說法：

A．原子核放出β粒子后，轉變成的新核所對應的元素是原來的同位素

B．盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子核具有復雜的結構

C．光電效應實驗揭示了光的粒子性

D．玻爾在研究原子結構中引進了量子化的觀念

E．氫原子從低能級躍遷到高能級要放出光子

F．原子核的比結合能越大，表示原子核越穩(wěn)定

其中正確的說法是__   _▲____

⑵靜止在勻強磁場中的，放出α粒子，衰變成，衰變后的速度方向與磁場方向垂直。

①寫出衰變方程；

②計算衰變后的軌道半徑與α粒子的軌道半徑之比。

7．（青島市2008年質量檢測卷．物理―選修3―5）某實驗室工作人員，用初速為v₀=0.09c（c為真空中的光速）的α粒子，轟擊靜止在勻強磁場中的鈉原子核Na，產生了質子。若某次碰撞可看作對心正碰，碰后新核的運動方向與α粒子的初速方向相同，質子的運動方向與新核運動方向相反，它們在垂直于磁場的平面內分別做勻速圓周運動。通過分析軌跡半徑，可得出新核與質子的速度大小之比為1：10，已知質子質量為m。

   （1）寫出核反應方程；

   （2）求出質子的速度v（結果保留兩位有效數字）。

8．（臨沂市2008年質量檢測卷．物理―物理3―5）靜止在勻強磁場中的核俘獲一個運動方向垂直于磁場，速度大小為7.7×10⁴m/s的中子，若發(fā)生核反應后只產生了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核（）。反應前后各粒子在磁場中的運動軌跡如圖5所示。核與另一種未知新粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑之比為40：3。則：    圖5

   （1）寫出此核反應的方程式                                          圖5

   （2）求產生的未知新粒子的速度。                    

9．（濟南市2008年5月質量檢測著卷．物理――選修3―5）靜止的鋰核（Li）俘獲一個速度為7.7×10⁶m/s的中子，發(fā)生核反應后若只產生了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核（He），它的速度大小是8.0×10⁶m/s，方向與反應前的中子速度方向相同。

   （1）寫出此核反應的方程式；

   （2）求反應后產生的另一個粒子的速度大小及方向；

   （3）此反應過程中是否發(fā)生了質量虧損，說明依據。

10．（山東省煙臺市2008年診斷性測試卷．物理―物理3―5）兩個動能均為1MeV的氘核發(fā)生正面碰撞，引起如下反應H+H→H+H，已知：氘核的質量為2.0136u，氚核的質量為3.0156u，氫核的質量為1.0073u，1原子質量單位（u）相當于931.5MeV. 試求

   （1）此核反應中放出的能量△E為多少MeV？

   （2）若放出的能量全部變?yōu)樾律�核的動能，則新生的氫核所具有的動能為多少Mev

11．（山東省淄博市2008屆模擬卷．物理――選修3―5）如圖6所示，垂直于紙面向里的勻強磁場的磁感應強度B=0.500T，MN是磁場的左邊界。在磁場中的A點有一靜止鐳核，     

A距MN的距離OA=1.00m。D是放置在MN邊緣的粒子接收器，OD=1.00m。發(fā)生放射性衰變，放出某種x粒子后變?yōu)橐浑?sub>，接收器D接收到了沿垂直于                    

MN方向射來的粒子x。已知衰變過程釋放的能量全部轉化為兩新核的動能。

   （1）寫出上述過程中的衰變方程（衰變方程必須寫出x的具體符號）。圖6

   （2）求該鐳核在衰變?yōu)殡焙撕蛒粒子時釋放的能量。（保留三位有效數字，電子電荷量e=1.60×10^-19C,1u可近似取1.6×10^-27kg）

（一）文字介紹

預測2009年高考原子物理命題主要表現在：1．原子物理中物理學史、著名實驗和重要的物理理論；2．原子的核式結構、氫原子的躍遷和能級、核反應方程和核能等重點內容；3．以原子物理知識為基礎，以高科技背景為素材的聯(lián)系實際問題有可能出現；4．與帶電粒子在電場和磁場中運動綜合和與力學中的動量守恒、能量守恒綜合的問題要引起注意．

（二）考點預測題

1．關于天然放射現象，下列說法正確的是 （  ）

  A．放射性元素的原子核內的核子有半數發(fā)生變化所需的時間就是半衰期

  B．放射性物質放出的射線中，α粒子動能很大．因此貫穿物質的本領很強

  C．當放射性元素的原子的核外電子具有較高能量時，將發(fā)生β哀變

  D．放射性的原子核發(fā)生衰變后產生的新核從高能級向低能級躍遷時，輻射出γ射線

2．若元素A的半衰期為4天，元素B的半衰期為5天，則相同質量的A和B，經過20天后，剩下的質量之比為                                    （   ）

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

3．圖7為氫原子能級的示意圖，現有大量的氫原子處于以n = 4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。關于這些光下列說法正確的是（  ）

A．最容易表現出衍射現象的光是由，n = 4能級躍遷到n = 1能級產生的

B．頻率最小的光是由n = 2能級躍遷到n = 1能級產生的

C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光

D．用n = 2能級躍遷到n = 1能級輻射出的光照射逸出功                圖7

為6.34 e V的金屬鉑能發(fā)生光電效應                                  

4．μ子與氫原子核（質子）構成的原子稱為μ氫原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用。圖8為μ氫原子的能級示意圖。假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為ν₁、ν₂、ν₃、ν₄、ν₅和ν₆的光，且頻率依次增大，則E等于 （  ）

A．h(ν₃-ν₁)    B．h(ν₅+ν₆)    

C．hν₃      D．hν₄                                                                          圖8

5．三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質子發(fā)生核反應后生成Z核并放出一個個氦（⁴₂He）,則下面說法正確的是

A.X核比Z核多一個原子    B.X核比Z核少一個中子

C.X核的質量數比Z核質量數大3    D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍

6．.放射性同位素針232經αβ衰變會生成氧，其衰變方程為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

7．兩個氘核聚變產生一個中子和一個氦核，已知氘核質量為2.0136u，氦核質量為3.0150u，中子質量為1.0087u，則

   （1）寫出核反應方程；

   （2）算出釋放核能；

   （3）若反應前兩個氘核的功能均為0.355MeV，反應時發(fā)生的是正對撞，設反應后釋放的核能全部轉化為動能，則反應后氦核與中子的動能各為多大？

8．已知π⁺介子、π^－介子都是由一個夸克（夸克u或夸克d）和一個反夸克（反夸克或反夸克）組成的，它們的帶電量如下表所示，表中e為元電荷。

π⁺

π^－

u

d

帶電量

+e

－e

+e

－e

－e

+e

下列說法正確的是（  ）

A. π⁺由u和組成         B. π^＋由d和組成

C. π^－由u和組成        D. π^－由d和組成

9．已經證實，質子、中子都是由上夸克和下夸克的兩種夸克組成的，上夸克帶電為，下夸克帶電為-，e為電子所帶電量的大小，如果質子是由三個夸克組成的，且各個夸克之間的距離都為l，l=1.5×10^-15m，試計算質子內相鄰兩個夸克之間的靜電力（庫侖力）.

10．靜止在勻強磁場中的一個B核俘獲了一個速度為向v =7.3×10⁴m/s的中子而發(fā)生核反應，生成α粒子與一個新核。測得α粒子的速度為2×10⁴ m/s，方向與反應前中子運動的方向相同，且與磁感線方向垂直。求：⑴寫出核反應方程。⑵畫出核反應生成的兩個粒子的運動軌跡及旋轉方向的示意圖（磁感線方向垂直于紙面向外）。⑶求α粒子與新核軌道半徑之比。⑷求α粒子與新核旋轉周期之比。                                                                          

圖9

11． K^-介子衰變的方程為，其中K^-介子和π^-介子帶負的基元電荷，π⁰介子不帶電。一個K^-介子沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產生的π^-介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點相切，它們的半徑R_K^-與R_π-之比為2∶1。π⁰介子的軌跡未畫出。如圖10所示，由此可知π^-介子的動量大小與π⁰介子的動量大小之比為 （  ）                                                                                                                          

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

                                                               圖10

12．用放射源釙的α射線轟擊鈹時，能發(fā)射出一種穿透力極強的中性射線，這就是所謂鈹“輻射”。1932年，查德威克用鈹“輻射”分別照射（轟擊）氫和氮（它們可視為處于靜止狀態(tài)），測得照射后沿鈹：“輻射”方向高速運動的氫核和氮核的速度之比為7.0。查德威克假設鈹“輻射”是由一種質量不為零的中性粒子構成的，從而通過實驗在歷史上首次發(fā)現了中子。假定鈹“輻射”中的中性粒子與氫核或氮核發(fā)生彈性正碰，試在一考慮相對論效應的條件下計算構成鈹“輻射”的中性粒子的質量。（質量用原子質量單位u表示，1u等于C原子質量的十二分之一。取氫核和氮核的質量分別為1.0u和14.0u。）

13．如圖11所示，是利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置。假如放射源能放射出α、β、γ三種射線，而根據設計，該生產線壓制的是3mm厚的鋁板，那么是三種射線中的____射線對控制厚度起主要作用。當探測接收器單位時間內接收到的放射性粒子的個數超過標準值時，將會通過自動裝置將M、N兩個軋輥間的距離調___一些。                                    

                                                                      圖11

14．在其他能源中,核能具有能量密度大,地區(qū)適應性強的優(yōu)勢,在核電站中,核反應堆釋放的核能被轉化為電能.核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應,釋放出大理核能。

(1)核反應方程式

是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種,n為中子,X為待求粒子,為X的個數,則X為________,=__________,以、分別表示、、核的質量，

分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能

（2）有一座發(fā)電能力為的核電站,核能轉化為電能的效率為.假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應,已知每次核反應過程中放出的核能求每年(1年=.

15．太陽現正處于主序星演化階段。它主要是由電子和、等原子核組成。維持太陽輻射的是它內部的核聚變反應，核反應方程是釋放的核能，這些核能最后轉化為輻射能。根據目前關于恒星演化的理論，若由于聚變反應而使太陽中的核數目從現有數減少10％，太陽將離開主序星階段而轉入紅巨星的演化階段。為了簡化，假定目前太陽全部由電子和核組成。

（1）為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質量M。已知地球半徑R＝6.4×10⁶ m，地球質量m＝6.0×10²⁴ kg，日地中心的距離r＝1.5×10¹¹ m，地球表面處的重力加速度 g＝10 m/s² ，1年約為3.2×10⁷ 秒，試估算目前太陽的質量M。

（2）已知質子質量m_p＝1.6726×10²⁷ kg，質量m_α＝6.6458×10²⁷ kg，電子質量 m_e＝0.9×10³⁰ kg，光速c＝3×10⁸ m/s。求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應所釋放的核能。

（3）又知地球上與太陽垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能w＝1.35×10³ W/m²。試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命。（估算結果只要求一位有效數字。）