高三物理原子物理综合练习解析版7.docx

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高三物理原子物理综合练习解析版7

高三物理（原子物理）综合练习解析版

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

1．下列说法中正确的是＿＿＿

A．电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性

B．裂变物质体积小于临界体积时，链式反应不能进行

C．原子核内部一个质子转化成一个中子时，会同时释放出一个电子

D．

的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短

2．下列说法正确的是（）

A．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

B．结合能越大，原子核结构一定越稳定

C．如果使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，则需增大入射光的光照强度才行

D．发生β衰变时，元素原子核的质量数不变，电荷数增加1

E．在相同速率情况下，利用质子流比利用电子流制造的显微镜将有更高的分辨率

3．下列说法正确的是（）

A．β衰变中产生的β射线实质上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

B．据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子电势能减小，核外电子运动的加速度增大

C．每一种原子都有自己的特征谱线

D．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

E．宏观物体的物质波长非常小，极易观察到它的波动性

4．下列说法正确的是（填正确答案的标号，选对一个得3分，选对2个得4分，选对三个得6分，每选错一个扣3分，最低分为0分）

A.β衰变中产生的β射线实质上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

B.据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子电势能减小，核外电子运动的加速度增大

C.每一种原子都有自己的特征谱线

D.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

E.宏观物体的物质波长非常小，极易观察到它的波动性

5．如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有：

（）

A．电子轨道半径减小，动能也要增大

B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线

C．由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小

D．金属钾的逸出功为2.21eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条

6．（5分）下列说法中正确的是（）

A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长

B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一

C．由波尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增大

D．原子核发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4

E．有核能释放的核反应一定有质量亏损

7．（5分）下列说法正确的是（本辑）（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．卢瑟福通过

粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子

B．铀核（

）衰变为铅核（

）的过程中，要经过8次

衰变和6次

衰变

C．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek

D．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律。

E．铀核（

）衰变成

离子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能

8．在下列核反应方程式中，X代表质子的方程有（）

A．①③B．②④C．②③D．①④

9．下列说法正确的是（）

A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并升高其温度，增加压强，它的半衰期也不会发生改变

E．两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能

10．下列关于物理学史的说法中，正确的是

A．汤姆生通过α粒子的散射实验分析，提出了原子的核式结构模型

B．普朗克为解释光电效应现象的分析提出了光子说

C．查德威克用α粒子轰击氦原子核发现了中子

D．玻尔的原子模型成功地解释了氢光谱的成因

E.现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量

11．下列关于原子和原子核的说法正确的

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．玻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越牢固

12．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656nm

B.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

13．下列说法正确的是（）

A.原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出来的

B.铀核

衰变为铅核

的过程中，要经过8次

衰变和6次

衰变

C.一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2种不同频率的光子

D.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小，

E.考古专家发现某一骸骨中

的含量为活着的生物中

的四分之一，已知

的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距今11460年

14．下列说法正确的是_____（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构

B．

粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构

C．原子核发生

衰变生成的新核原子序数增加

D．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长

E．

射线是原子核内部发生核反应而释放出的多余的能量

15．（5分）下列说法正确的是________（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A.方程式

是重核裂变反应方程

B.铯原子核（

）的结合能小于铅原子核（

）的结合能

C.

衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的

D.核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力

E.原子核所含核子单独存在时的总质量等于该原子核的质量

16．（6分）下列说法正确的是。

（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线的穿透本领远比γ射线的弱

B．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征

C．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少

D．在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固

E．

衰变成

要经过6次β衰变和8次α衰变

17．按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能．当一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是（）

A．氢原子系统的电势能增加，电子的动能增加

B．氢原子系统的电势能减小，电子的动能减小

C．氢原子可能辐射6种不同波长的光

D．氢原子可能辐射3种不同波长的光

18．氦离子（He+）的能级图也是分立的，其能级图如图所示，已知金属钙的逸出功为2.7eV，现有一大群氦离子处于量子数n=6的激发态,则该群氦离子向低能级跃迁时（）（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.氦离子可辐射15种不同频率的光子

B.辐射的光子都能使金属钙发生光电效应

C.辐射的光子中，有11种光子可使金属钙发生光电效应

D.从n=6能级跃迁到n=5能级时辐射的光子波长最长

E.从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射的光子频率最大

19．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射紫光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收红光的频率为v2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则（）

A．吸收光子的能量为hν1+hν2B．辐射光子的能量为hν1+hν2

C．吸收光子的能量为hν1-hν2D．辐射光子的能量为hν1-hν2

20．下列说法正确的是

A．卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型

B．处于基态的氢原子最不稳定

C．任何金属都存在一个“极限频率”，人射光的频率大于这个频率，才能产生光电效应

D．放射性元素与别的元素形成化合物时半衰期不变

E．一个原子核在一次衰变中可同时放出

和

三种射线

21．下列说法正确的是。

A.

射线与

射线一样都是电磁波，但

射线的穿透本领远比

射线的弱

B.玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征

C.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少

D.原子核中，比结合能越小，表示原子核中的核子结合得越牢固

E.

衰变成

要经过6次

衰变和8次

衰变

22．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是________（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．原子核发生一次

衰变，该原子外层就失去一个电子

B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大

C．核衰变中，γ光子是衰变后转变的新核辐射的

D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小

E．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定释放核能

23．下列说法正确的是。

A.卢瑟福通过

粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

B.发生

衰变时，元素原子核的质量数不变，电荷数增加1

C.若使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，则需增大入射光光照强度才行

D.结合能越大，原子核结构一定越稳定

E.将核子束缚在原子核内的核力，是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用

24．下列说法正确的是____（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．卢瑟福成功地解释了光电效应，揭示了光的本性

B．原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，电子发射到核外，这就是β衰变的实质

C．一个氘核

与一个氚核

聚变生成一个氦核

的同时，放出一个质子

D．根据玻尔理论可知，一群氢原子核外电子从n=4能级向低能级跃迁最多可辐射6种频率的光子

E．已知放射性元素钍的半衰期是24天，48g的该元素经过72天后衰变了42g

25．下列说法正确的是________

A、根据玻尔理论，氢原子在辐射一个光子的同时，轨道也在连续地减小

B、用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核，不可能使氘核分解为一个质子和一个中子

C、放射性物质的温度升高，则半衰期减小

D、某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个

E、根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要示范一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小

26．下列说法中正确的是______

A.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放出一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小

B.普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说

C.在微观物理学中，能同时准确地质点粒子的位置和动量

D.科学研究发现太阳光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的裂变反应

27．以下说法符合物理学史的是_______（填正确的答案标号，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分，每错一个扣3分，最低得0分）

A.康普顿引入能量子的概念，的出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元

B.康普顿效应表明光子具有能量

C.德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性

D.汤姆逊通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构

E.为了解释黑体辐射规律，康普顿提出了电磁辐射的能量是量子化的

28．关于近代物理，下列说法正确的是___________

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变

C．一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子

D．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的

29．（6分）下列说法正确的是_____________（选填正确答案标号．选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分．每错选一个扣3分，最低得分为0分）

A．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律

B．原子核发生α衰变时，新核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量

C．在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固

D．紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

E．原子核中的质子靠核力来抗衡相互之间的库仑斥力而使核子紧紧地束缚在一起

30．（5分）下列说法正确的是____。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.在单缝衍射的实验中，假设只有一个光子通过单缝，该光子不可能落在暗条纹处

B.一个处于第四能级的氢原子最多能够放出3种频率的光子

C.发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D.比结合能越大，原子核越稳定

E.β射线电离能力比a射线弱，β射线穿透能力比r射线弱

评卷人

得分

五、计算题（题型注释）

评卷人

得分

七、简答题（题型注释）

参考答案

【答案】AB

【来源】2016届江苏淮安淮海中学高三12月月考物理卷（带解析）

【解析】

试题分析：

电子是实物粒子，而电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性，故A正确；链式反应的条件：

大于临界体积，因此当物质体积小于临界体积时，链式反应不能进行，故B正确；原子核内部一个质子转化成一个中子时，会同时释放出一个正电子，故C错误；元素的半衰期与环境及化合态无关，故D错误；

考点：

原子核衰变及半衰期、衰变速度，裂变反应和聚变反应

【名师点睛】考查实物粒子衍射作用，理解裂变的条件，注意书写核反应方程的规则，掌握半衰期与环境及是否单质无关。

2．ADE

【来源】【百强校】2016届河北正定中学高三上学期第五次月考理综物理试卷（带解析）

【解析】

试题分析：

卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，选项A正确；结合能越大，原子核结构不是一定越稳定，选项B错误；如果使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，则增大入射光的光照强度也不行，选项C错误；发生β衰变时，元素原子核的质量数不变，电荷数增加1，选项D正确；在相同速率情况下，利用质子流比利用电子流制造的显微镜将有更高的分辨率，选项E正确。

考点：

原子物理。

3．BCD

【来源】2016届重庆巴蜀中学高三第三次月考物理试卷（带解析）

【解析】解：

A、β衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来．故A错误．

B、氢原子辐射出一个光子后，能量减小，轨道半径减小，则电势能减小，由

可知，半径减小，动能增大．故B正确．

C、每一种原子都有自己的特征谱线．故C正确．

D、核结合能除以质量数称为比结合能，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．故D正确．

E、宏观物体的物质波长非常小，不容易观察到它的波动性．故E错误．

故选：

BCD．

【点评】本题考查了β衰变的本质、核式结构模型、玻尔理论、衰变等基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点．

4．BCD

【来源】【百强校】2016届重庆巴蜀中学高三上期第三次月考物理卷（带解析）

【解析】

试题分析：

β衰变中产生的β射线是原子核内部的中子转化为质子同时释放出的电子，A错误；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，从高能级跃迁低能级，轨道半径减小，原子能量减小，根据

知，加速度增大，由于库仑引力做正功，电势能减小，B正确；每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质，C正确；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，D正确；宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性，故E错误；

考点：

考查了β衰变，氢原子跃迁，物质波，比结合能

【名师点睛】本题知识较多，很多都是是识记的，注意把握现象的实质，明确之间的联系与区别；平时积累物理学识

5．AD

【来源】【百强校】2016届黑龙江实验中学高三上期月考物理卷（带解析）

【解析】

试题分析：

当原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，轨道半径减小，电子的动能增大，电势能减小，故A正确；能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，氢原子跃迁时，可发出不连续的光谱线，故B错误；由n=4跃迁到n=1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最小，故D错误；第四能级的氢原子可以放出6条光谱线，其放出的光子能量分别为：

E1=-0.85-（-1.51）=0.66eV；

E2=-0.85-（-3.40）=2.55eV、E3=-0.85-（-13.6）=12.75eV、E4=-1.51-（-3.40）=1.89eV、E5=-1.51-（-13.6eV）=12.09eV、E6=-3.40-（-13.6）=10.20eV、故大于2.21eV的光谱线有4条，故D正确；

考点：

考查了氢原子跃迁

【名师点睛】解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小

6．ABE

【来源】2016届河北唐山开滦第二中学高三10月月考物理卷（带解析）

【解析】

试题分析:

氢原子从高能级向低能级跃迁时，要向外辐射能量，辐射的能量以光子的形式体现，轨道半径越小，电子的速度越大，所以动能增加，由总能量减少，所以电势能减小，C错误；原子核发生a衰变时，放出两个中子和两个质子，质量数减少4，所以D错误；ABE正确。

考点：

本题考查了光的粒子性，散射实验，氢原子量子化模型，衰变等知识。

7．BCE

【来源】【百强校】2015-2016学年重庆市一中秋期高三上入学测试物理卷（带解析）

【解析】

试题分析：

A、卢瑟福的实验提出了带核的原子结构模型：

原子是由原子核和核外电子构成，并不是证实了在原子核内部存在质子，故A错误；B、设发生x次α衰变，y次β衰变，衰变方程为：

则：

238=206+4x，解得x=8；又92=82+8×2-y，得y=6，故B正确.C、按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek，故C正确；D.玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释复杂的原子光谱的规律，故D错误；E、结合能越大越稳定，衰变后的产物相当于衰变前要稳定，所以铀核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，故E正确；故选BCE．

考点：

本题考查物理学史、光电效应、核反应

【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

8．C

【来源】【百强校】2014-2015学年北京第四中学高二下期期末考试物理卷（带解析）

【解析】

试题分析：

在方程①中，X的质量数是1，荷电核数是1，故它不是质子，选项AD错误；在方程②中，X的质量数是1，荷电核数是1，故它是质子；在方程③中，X的质量数是1，荷电核数是1，故它也是质子；在方程④中，X的质量数是3，荷电核数是1，故它不是质子；故选项C正确。

考点：

核反应方程。

【名师点晴】该题通过四个核反应方程，考查方程两边的质量数与荷电核数要相等的规律，再者考查了质子的特点，它的质量数与荷电核数各是什么等知识，难度一般。

9．BDE

【来源】【百强校】2016届黑龙江牡丹江一中高三上期期末热身模拟物理卷（带解析）

【解析】

试题分析：

卢瑟福的α粒子的散射实验，表明原子具有核式结构，A错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，B正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明光子的能量太小，因为该束光的波长太长，C错误；将放射性元素的半衰期与它的物理状态、化学状态都没有关系，也不会发生改变，D正确；由于中等质量的原子核的比结合能最大，所以两个质量较轻的原子核聚变成一个中等质量的原子核必然释放核能，E正确；故选BDE。

【名师点睛】本题考查了α粒子的散射实验、比结合能、光电效应的条件以及原子结构等知识点，关键掌握课本中的这些知识点的基本概念。

考点：

轻核的聚变；光电效应；原子核衰变及半衰期、衰变速度。

10．CDE

【来源】【百强校】2016届西藏日喀则一中高三上期期末考试物理卷（带解析）

【解析】

试题分析：

卢瑟福通过α粒子的散射实验分析，提出了原子的核式结构模型，选项A错误；爱因斯坦为解释光电效应现象的分析提出了光子说，选项B错误；查德威克用α粒子轰击氦原子核发现了中子，选项C正确；玻尔的原子模型成功地解释了氢光谱的成因，选项D正确；现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量，选项E正确；故选CDE.

考点：

物理学史

11．B

【来源】【百强校】2016届天津静海一中高三学业能力调研物理卷（带解析）

【解析】

试题分析：

β衰变现象中放出的电子是核内中子转变为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，选项A错误；玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化，即原子处在一系列不连续的能量状态中，选项B正确；放射性元素的半衰期与外界因素无关，温度升高半衰期不变，选项C错误；比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，选项D错误；故选B.

考点：

β衰变；玻尔理论；半衰期；比结合能.

【名师点睛】此题考查了原子物理知识的几个知识点；要知道β衰变中放出的电子是核内中子转变为质子时放出的；原子总是处在一系列不连续的能量状态中，即能量量子化；放射性元素的半衰期与外界因素以及所处的化合状态无关；理解比结合能的概念.

12．CD

【来源】【百强校】2016届河北衡水中学高三上期四调考试物理卷（带解析）

【解析】

试题分析：

氢原子从n=2跃迁到n=1的能级释放出的光子的能量大于氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时释放出的光子能量，根据公式

可得，光子能量越大，频率越大，波长越短，故A错误；氢原子从n=1跃迁到n=2能级，需要

，根据公式

可得

，解得：

，故B错误；一群处于n=3能级上的氢原子跃迁，可发生

中光谱，不是一个氢原子，故C正确；氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量与从n=3跃迁到n=2的能级放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级．故D正确

考点：

考查了氢原子跃迁

【名师点睛】大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，可以辐射出