考点17原子物理MicrosoftWord文档

考点17：量子论初步和原子核1、下列说法中正确的是()A．射线比射线更容易使气体电离B．核反应堆产生的能量来自轻核的聚变C．射线在电场和磁场中都不会发生偏转D．太阳辐射的能量主要来源于太阳内部重核的裂变2、氘核由1个中子和1个质子组成，若用pm表示质子的静止质量，nm表示中子的静止质量，Hm表示氘核的静止质量，c表示真空中的光速。则中子和质子结合成氘核时释放出的能量为A．2()pnHmmmcB．2)pHnmmmc（C．2)pnHmmmc（D．2)nHPmmmc（3．人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示。下列说法中正确的是()A．粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关B．科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型C．科学家通过粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型D．科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了波尔的原子模型4．现有a、b、c三种单色光，其波长关系为abc＞＞。用b光照射某种金属时，恰好能发生光电效应。若分别用a光和c光照射该金属，则()A．a光照射时，不能发生光电效应B．c光照射时，不能发生光电效应C．a光照射时，释放出的光电子的最大初动能最大————————————++++++电子枣糕模型核式结构模型D．c光照射时，释放出的光电子的最大初动能最小5、从氢气放电管可以获得氢原子光谱。1885年瑞士中学教师巴尔末对当时已发现的在可见光区的谱线做了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示。如果采用波长的倒数，这个公式可写作：H22111()2Rn（n=3，4，5，6，…）（RH为常数）自巴尔末系发现后，人们又在紫外光区和红外光区发现了一些新的谱线，这些谱线也可以用类似巴尔末的简单公式来表示，例如赖曼系公式：H22111()1Rn（n=2，3，4，5，…）（紫外）1913年丹麦物理学家玻尔提出了著名的原子结构和氢光谱理论。上述两个公式中的n在波尔理论中被称为量子数。玻尔氢原子理论的能级图如图所示。12345∞n-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV线系Ⅰ线系Ⅱ线系Ⅲ线系Ⅳ12345∞n-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV-13.6-3.4-1.51-0.85-0.540E/eV线系Ⅰ线系Ⅱ线系Ⅲ线系Ⅳ阅读了上面的资料后，你认为巴尔末系是氢原子能级图中的A．线系ⅠB．线系ⅡC．线系ⅢD．线系Ⅳ6、物理学是一门以实验为基础的科学，任何理论和学说的建立都离不开实验。下面有关物理实验与物理理论或学说关系的说法中正确的是（）A．α粒子散射实验表明了原子具有核式结构B．光电效应实验证实了光具有粒子性C．电子的发现表明了原子不是构成物质的最小微粒D．天然放射现象的发现证实了玻尔原子理论7、如图所示，由天然放射性元素钋（Po）放出的射线χ1，轰击铍（Be94）时会产生粒子流χ2，用粒子流χ2轰击石蜡时会打出粒子流χ3，经研究知道（）A、χ1为α粒子，χ2为质子B、χ1为α粒子，χ3为质子C、χ2为质子，χ3为中子D、χ2为质子，χ3为光子8、重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两条途径。下面关于它们的说法正确的是（）A．裂变和聚变过程都有质量亏损B．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加C．聚变过程有质量亏损，裂变过程质量有所增加D．裂变过程和聚变过程质量都有所增加9、23892U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成21083Bi，而21083Bi可以经一次衰变变成210aX(X代表某种元素），也可以经一次衰变变成81bTi，210aX和81bTi最后都变成20682Pb，衰变路径如图所示，则图中()A．a=82，b=211B．①是β衰变，②是α衰变[来源:状元源zyy100K]C．①是α衰变，②是β衰变D．81bTi经过一次α衰变变成20682Pb10、下列关于放射线的说法中正确的是()[来源:学科状元源zyy100A、放射线可以用来进行工业探伤B、放射线可以使细胞发生变异C、放射性同位素可以用来做示踪原子D、放射线对人体无害11、下列科学成果属于卢瑟福的是()A、发现电子的存在D、发现天然放射现象D、发现质子的存在D、发现中子的存在12、在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是()A、正电荷在原子中是均匀分布的B、原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上C、原子中存在带负电的电子D、原子核中有中子存在13、如图所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是()A．正电子B．中子C．光子D．电子14、图示为氢原子的部分能级图．关于氢原子能级的跃迁，下列叙述中不正确的是()A．用能量为10.21eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态B．用能量为11.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离D．大量处于基态的氢原子吸收了能量为12.10eV的光子后，能辐射出3种不同频率的光15、钚239（uP23994）可由铀239（U23992）经过衰变而产生．下列说法正确的是()A．uP23994与U23992的核内具有相同的中子数B．uP23994与U23992的核内具有相同的质子数C．U23992经过2次β衰变产生uP23994D．U23992经过1次α衰变产生uP2399416、判断以下说法正确的是（）A.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的C.已知能使某金属发生光电效应的极限频率为0，则当频率为20的单色光照射该金属时，光电子的最大初动能为2h0D.用绿光照射一光电管能够产生光电流，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应改用紫光照射17、一个U23592原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为nSrXnU10943810235922，则下列叙述正确的是（）A.X原子核中含有86个中子Po铍石蜡不可见粒子2-3.40-13.611E/eV-0.85-1.51n43B.X原子核中含有141个核子C.因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加D.因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少18、下列说法中正确的是（）A.当氢原子从n=2的状态跃迁到n=6的状态时，发射出光子B.放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间C.β衰变中放出的电子是来自核外电子D.中子与质子结合成氘核时放出能量19、下列说法中正确的是____________A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的B．一群处于3n能级激发态的氢原子,自发跃迁时能发出3种不同频率的光C．放射性元素发生一次衰变,原子序数增加1D．23592U的半衰期约为7亿年,随着地球环境的不断变化,半衰期可能变短20、下列说法正确的是。A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构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．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，原子总能量增大21、一个氡核Rn22286衰变成钋核Po21884并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1g氡经过7.6天衰变了g；衰变中放出的粒子是。22、铝的逸出功是4.2eV，现在将波长为200nm的光照射铝的表面，则打出的光电子的最大初动能是。23自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系．右图是锕系图．纵坐标N表示，横坐标Z表示，从U→Pb有次α衰变，次β衰变．24.23892U经过核衰变为22286Rn，共发生了次α衰变，次β衰变。21083Bi的半衰期是5天，12g21083Bi经过15天以后剩下g。25、光电效应实验和康普顿实验都证明了光具有（填“粒子性”或“波动性”）。甲图中金属片张开是因为验电器带（填“正”或“负”）电，若改用强度较弱的紫外线照射锌板（填“能”或“不能”）使验电器张开；乙图中v1v（填“＞”、“＜”或“＝”）。26、核能是一种较好的清洁能源，某核电站的总装机容量为p=1.0×106kW，正常工作时的效率为η＝20%。①利用核能的两种途径是什么？②该核电站每天核燃料反应过程中的质量亏损为多少？27、1934年约里奥-居里夫妇用α粒子轰击静止的Al2713，发现了放射性磷P3015和另一种粒子，并因这一伟大发现而获得诺贝尔物理学奖。（1）写出这个过程的核反应方程式；（2）若该种粒子以初速度v0与一个静止的12C核发生碰撞，但没有核反应，该粒子碰后的速度大小为v1，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C核的速度。28、某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并大量放出射线，从而危害人体健康。原来静止的质量为M的氡核（Rn22286）发生一次α衰变生成新核钋（Po）。已知衰变后的α粒子的质量为m、电荷量为q、速度为v，并假设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和新核的动能。（注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）（1）写出衰变方程；（2）求出衰变过程中的质量亏损。[来源:zyy100.com]29、海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为：H21+H21→He32+10n，其中氘核的质量为2.013u，氦核的质量为3.0150u，中子的质量为1.0087u.求[来源状*元*源网]（1）核反应中释放的核能；(2)在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能。1C2C3B4A5B6ABC7B8A9B10ABC11C12B13B14B15C16BD17A18BD19BC20D21答案：22答案：23答案：中子数，质子数，7，4．24答案：421.525答案：粒子性，正，能，＞26解析:①重核裂变和轻核聚变②△mc2η=Pt将已知数据带入解得△m=kg3108.4答案：①重核裂变和轻核聚变，②kg3108.427解析:（1）核反应方程式为He42+Al2713→P3015+10n（2）设该种粒子的质量为m，则12C核的质量为12m，由动量守恒定律可得：mv0=m(-v1)+12mv2解得：v2=1210vv则碰撞后12C核运动方向与原粒子运动方向相同。答案：(1)He42+Al2713→P3015+10n(2)1210vv,方向与原粒子运动方向相同28解析:（1）Rn22286→21884Po+He42（2）设新核钋的速度为v′[来源:Zxxk.Cozyy100.com定律mv=(M-m)v′，得vmMmv衰变过程中释放的核能为△E=22vmM21mv21）（由爱因斯坦质能方程，得：△E=△mc2解得：△m=22)(2cmMmMv答案：（1）Rn22286→21884Po+He42（2）△m=22)(2cmMmMv29解析:（1）由△E=△mc2可知释放的核能△E=（2mH-mHe-mn）c2=3.26MeV(2)把两个氘核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零，即mHevHe+mnvn=0反应前后系统的总能量守恒，即KH2n2eHEEm21m21neH又因为mHe:mn=3:1,所以vHe:vn=1:3由以上各式代入已知数据得：EKhe=0.99MeV,EKn=2.97MeV.答案：（1）3.26MeV(2)EKhe=0.99MeV,EKn=2.97MeV.