原子和原子核考点复习题
高考物理系统性复习 (考点分析) 第二节 原子结构和原子核(附解析)
【考点分析】第二节原子结构和原子核【考点一】对原子核式结构的理解【典型例题1】物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是()A.赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B.查德威克用α粒子轰击147N获得反冲核178O,发现了中子C.贝可勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构D.卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论,选项A正确;卢瑟福用α粒子轰击147N,获得反冲核178O,发现了质子,选项B错误;贝可勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核具有复杂结构,选项C正确;卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,选项D错误.【答案】AC【考点二】玻尔理论和能级跃迁【典型例题2】(2022•江苏省南京市盐城市高三(上)一模)如图所示,氢原子的能级图。
一群处于基态的氢原子受到激发后,会辐射出6种不同频率的光。
已知可见光光子的能量范围为1.64eV~3.19eV。
下列说法正确的是()A.6种不同频率的光中包含有γ射线B.基态的氢原子受激后跃迁到n=6的能级C.从n=4能级跃迁到n=2发出的光是可见光D.从n=4能级跃迁到n=3发出的光波长最短【解析】A.γ射线是具有高能量的电磁波,能量高于1.24MeV,故6种不同频率的光中不可能包含有γ射线,A错误;B .一群氢原子从n 级自发向低能级跃迁能辐射出2C n 种不同频率的光,由于一群处于基态的氢原子受到激发后,会辐射出6种不同频率的光, 故基态的氢原子受激后跃迁到n =4的能级,B 错误;C .根据m n E E h ν-=,由n =4能级跃迁到n =2能级产生的光子的能量为42420.85eV ( 3.40eV) 2.55eV E E E =-=---=,在可见光范围内,C 正确;D .从n =4能级跃迁到n =3发出的光频率最小,波长最长,D 错误。
[高考试题]原子和原子核(1995-2005年)
1995-2005年原子物理高考试题1. (95)放射性元素的样品经过6小时后还有1/8没有衰变它的半衰期是 ( ).A.2小时;B.1.5小时;C.1.17小时;D.0.75小时.2. (95)图7给出氢原子最低的四个能级.氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有 种,其中最小的频率等于 赫.(保留两个数字)3.(96)下列核反应方程式中,表示核聚变过程的是( )。
4. (96)根据玻尔理论,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后( )。
(A)原子的能量增加,电子的动能减少 (B)原子的能量增加,电子的动能增加 (C)原子的能量减少,电子的动能减少 (D)原子的能量减少,电子的动能增加5.(97)在卢瑟福的a 粒子散射实验中,有少数a 粒子发生大角度偏转,其原因是( ) (A )原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 (B )正电荷在原子中是均匀分布的 (C )原子中存在着带负电的电子(D )原子只能处于一系列不连续的能量状态中6.(97)在下列核反应方程中,x 代表质子的方程是 ( )(A ) (B )(C )(D )7.(98上海)下列核反应方程中正确的是H Th U .A 212349023892+→ n C H B .B 10126e 42e 94+→+e P Th .C 01a 2349023490-+→e S P .D 01i 30143115+→8.(98上海)现在,科学家们正在设法探寻“反物质”。
所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。
“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量,但电荷的符号相反。
据此,若有反α粒子,它的质量数为____________,电荷数为____________。
9、(98)天然放射性元素Th (钍)经过一系形α衰变和β衰变之后,变成 Pb (铅)。
下列论断中正确的是(A )铅核比钍核少24个中子 (B )铅核比钍核少8个质子(C )衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变 (D )衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变10、(98)处于基态的氢原子在某单色光束照射下,只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光,且ν1<ν2<ν3,则该照射光的光子能量为(A )h ν1 (B )h ν2(C )h ν3 (D )h(ν1+ν2+ν3)11.(99)下列说法正确的是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需要的时间C. 同一元素的两种同位数具有相同的质子数D.中子与质子结合成氘核时吸收能量 12. (99)下列说法正确的是 A.衰变为要经过1次a 衰变和1次衰变 B.衰变为要经过1次哀变和1次衰变 C.衰变为要经过6次。
高中物理,原子和原子核,典型题,精品含答案
《原子和原子核》典型题1.(多选)下列说法正确的是( )A.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构B.a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p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2.(多选)下列说法中正确的是( )A. p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.一个氢原子从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.卢瑟福依据极少数a粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型3.(多选)下列说法正确的是( )A.发现中子的核反应方程是4Be+2He f国+0nB.汤姆孙发现了电子,说明原子核有复杂的结构C.卢瑟福在a粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型D.要使金属发生光电效应,照射光的频率必须超过某一数值4.(多选)下列说法中正确的是( )A.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律B.a、P、Y射线比较,a射线的电离作用最弱C.光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显D.原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里5.(多选)以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是( )A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应,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B.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C.原子核式结构模型是由汤姆孙在a粒子散射实验基础上提出的D.太阳内部发生的核反应是热核反应6.(多选)下列说法正确的是()A.方程式赞U-204Th+2He是重核裂变反应方程B.铯原子核(甯Cs)的结合能小于铅原子核您Pb)的结合能C.P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7.(多选)关于原子核的结合能,下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量8.一重原子核衰变成a粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核(甯Cs)的结合能小于铅原子核您Pb)的结合能D.比结合能越大,原子核越不稳定8.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.如图所示为锕系图的一部分,纵坐标N表示中子数,则图中U衰变成Po, 经历了次a衰变,次P衰变.9. (1)(多选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,其核反应方程为:2He+174N f gO+l H,下列说法正确的是()A.卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型B.实验中是用a粒子轰击氮核的C.卢瑟福通过该实验发现了质子D.原子核在人工转变的过程中,电荷数一定守恒(2)为确定爱因斯坦的质能方程A E=A mc2的正确性,设计了如下实验:用动能为E 1 = 0.60 MeV的质子轰击静止的锂核7U,生成两个a粒子,测得两个a粒子的动能之和为E2=19.9 MeV,已知质子、a粒子、锂粒子的质量分别取m =1.007 3 u、m a=4.001 5 u、m Li=7.016 0 u,求:①写出该反应方程;②通过计算说明A E=A mc2正确.(1 u= 1.660 6义10f kg)10.(1)(多选)关于天然放射现象,下列叙述正确的是( )A.若使放射性物质所在处的压强升高,其半衰期将减小B.当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时,将发生P衰变C.在a、|3、Y这三种射线中,Y射线的穿透能力最强,a射线的电离能力最强D.铀核(燹U)衰变为铅核(/Pb)的过程中,要经过8次a衰变和6次P衰变(2)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(6Li),发生核反应后生成氚核和a 粒子.生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反,氚核与a粒子的速度之比为7:8,中子的质量为m,质子的质量可近似看成m,光速为c.①写出核反应方程;②求氚核和a粒子的速度大小;③若核反应过程中放出的核能全部转化为a粒子和氚核的动能,求出质量亏损.11.(1)下列说法正确的是()A. P射线的穿透能力比Y射线强B.电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性C.雷Bi的半衰期是1小时,质量为m的超Bi经过3小时后还有6m没有衰变D.对黑体辐射的研究表明,温度越高,辐射强度极大值所对应的电磁波的频率不变(2)氢原子的能级如图所示.氢原子从n = 3能级向n =1能级跃迁所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则该金属的逸出功为eV;用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,产生的光电子最大初动能为eV.n.㈤足V«--- ------ 04----------------- 0.853----------------- -L5I2------------------- 3A1----------------- 13,6(3)—静止的铀核(燹U)发生a衰变转变成钍核(Th),已知放出的a粒子的质量为m,速度为v0,假设铀核发生衰变时,释放的能量全部转化为a粒子和钍核的动能.①试写出铀核衰变的核反应方程;②求出铀核发生衰变时的质量亏损.(已知光在真空中的速度为如不考虑相对论效应)《原子和原子核》典型题参考答案1.解析:选AC.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构,选项A正确;a粒子散射实验说明原子具有核式结构,选项B错误;根据电荷数守恒和质量数守恒知,B衰变放出一个电子,新核的电荷数增加1,即原子序数增加,故C正确;氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量,故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长,选项D错误.2.解析:选BD.P衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分,A选项是错误的;目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变,故B选项正确;一群氢原子从n= 3的激发态跃迁到基态时,能辐射03 = 3种不同频率的光子,而一个氢原子从n = 3的激发态跃迁到基态时,只能是三种可能频率中的一种或两种,故C 选项错误;卢瑟福依据极少数a粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型,D选项正确.3.解析:选ACD.发现中子的核反应方程是4Be + 4He - i62C + 0n,选项A正确;汤姆孙发现了电子,说明原子有复杂的结构,选项B错误;卢瑟福在a粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型,选项C正确;要使金属发生光电效应,照射光的频率必须超过某一数值,即超过这种金属的极限频率,选项D 正确.4.解析:选AC.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律,A正确;a、区Y三种射线电离本领依次减弱,贯穿本领依次增强,B错误;根据公式c 二人可得光的波长越短,频率越大,根据公式E=hv可得频率越大,光子的能量越大,光的粒子性越明显,C正确;原子的正电荷都集中在原子核里,绝大部分质量在原子核里,不是全部质量,D错误.5.解析:选BD.根据爱因斯坦光电效应方程E k= hv - %可知,最大初动能与光的照射强度无关,与光的频率有关,选项A错误;核子之间的核力是短程力,每个核子只跟邻近的核子发生核力作用,选项B正确;原子核式结构模型是由卢瑟福在a粒子散射实验基础上提出的,选项C错误;太阳内部发生的核反应是聚变反应,属于热核反应,选项D正确.6.解析:选BCD.方程式赞U-204Th+ g He的反应物只有一个,生成物有g He , 属于a衰变,选项A错误;由原子核的平均结合能的曲线可知,铯原子核的比结合能与铅原子核的比结合能差不多,而铯原子核的核子数少得多,所以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能,选项B正确;B衰变所释放的电子不是来源于原子核外面的电子,而是原子核内的中子转化成质子时所产生的(0n-]H+ 01 e),选项C正确;相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会融合在一起(斥力),又相距一定距离组成原子核(引力),选项D正确.7.解析:选ABC.原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量,也等于将原子核完全分解成核子所需要的最小能量,A正确;重核衰变时释放能量,从能量守恒的角度可以理解,要把衰变产物分解成单个核子需要更多的能量,所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,B正确;原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积,铯原子核(甯Cs)的比结合能与铅原子核(208Pb)的比结合能差不多,但铯原子核。
第二轮复习习题(原子结构,原子核,波粒二像性)
高三物理二轮复习专题原子结构,原子核,波粒二像性时间:30分钟考点(1):光电效应1.(08·重庆)下列与能量有关的说法正确的是()A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大,动能越大B.从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同D.在静电场中,电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高2.(08·江苏)下列实验中,深入地揭示了光的粒子性一面的有()考点(2):爱因斯坦光电效应方程3.(05·上海)2005年被联合国定为“世界物理年”,以表彰爱因斯坦对科学的贡献.爱因斯坦对物理学的贡献有()(A)创立“相对论”(B)发现“X射线”.(C)提出“光子说”(D)建立“原子核式模型”.4.(05·北京)为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献,联合国将2005年定为“国际物理年”。
对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2,下列说法中不正确的是()A. E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B.根据ΔE=Δmc2可计算核反应的能量C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量,表明此过程出现了质量亏损D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能考点(3):原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期5.(07·上海)放射性同位素14C可用来推算文物的“年龄”。
14C的含量每减少一半要经过约5730年。
某考古小组挖掘到一块动物骨骼,经测定14C还剩余1/8,推测该动物生存年代距今约为()A.5730×3年B.5730×4年C.5730×6年D.5730×8年6.(07·上海)23892U衰变为22286Rn要经过m次α衰变和n次β衰变,则m,n分别为()A.2,4 B.4,2 C.4,6 D.16,67.(09·北京)下列现象中,与原子核内部变化有关的是()A.α粒子散射现象 B.天然放射现象C.光电效应现象 D.原子发光现象8.(09·上海)放射性元素衰变时放出三种射线,按穿透能力由强到弱的排列顺序是()A.α射线,β射线,γ射线B.γ射线,β射线,α射线,C.γ射线,α射线,β射线D.β射线,α射线,γ射线9.(07·北京)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.按照波尔理论,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,原子总能量增加考点(4):放射性同位素10.(10·山东模拟)关于放射性同位素,下列说法正确的是( )A.放射性同位素与放射性元素一样,都具有一定的半衰期,衰变规律一样B.放射性同位素衰变可以生成另一种新元素C.放射性同位素只能是天然衰变时产生的,不能用人工方法测得D.以上说法都不对考点(5):氢原子光谱11.(06·江苏)氢原子的能级如图所示,已知可见的光的光子能量范围约为1.62eV~3.11eV.下列说法错误的是()A.处于n = 3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并发生电离B.大量氢原子从高能级向n = 3 能级跃迁时,发出的光具有显著的热效应C.大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出6 种不同频率的光D.大量处于n = 4是能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出3种不同频率的可见光12.(07江苏) μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogenmuon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用。
高考物理二轮选择题专练——原子、原子核和核技术(共31题,有答案)
高考物理二轮选择题专练——原子、原子核与核技术(共31题,有答案)1.为了做好疫情防控工作,小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。
红外测温仪的原理是:被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉,并转变成电信号。
图为氢原子能级示意图,已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV,要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉,最少应给处于n=2激发态的氢原子提供的能量为()A.10.20eVB.2.89eVC.2.55eVD.1.89eV2.人们发现,不同的原子核,其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系。
下列关于原子结构和核反应的说法错误的是()A.由图可知,原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损要放出能量B.由图可知,原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损,要放出核能C.已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子,若增加γ射线强度,则逸出光电子的最大初动能增大D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度3.下列说法正确()A.玻尔的能级不连续和电子轨道不连续的观点,成功地解释了原子光谱的实验规律,和现代量子理论是一致的B.若氢原子核外电子从激发态n=3跃迁到基态发出的光子刚好能使某金属发生光电效应,则从激发态n=2跃迁到基态发出的光子一定能使该金属发生光电效应C.任何原子核在衰变过程中质量数和电荷数都守恒D.爱因斯坦的光电效应实验证明光子具有能量外还具有动量4.根据玻尔原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后()A.氢原子所在的能级下降B.氢原子的电势能增大C.电子绕核运动的半径减小D.电子绕核运动的动能增加5.据伊朗新闻电视台2019年9月7日消息,伊朗原子能组织发言人卡迈勒万迪当天宣布,作为第三阶段中止履行伊核协议的措施,伊朗已启动了“先进离心机”,以增加浓缩铀储量。
关于铀核的裂变,下列叙述正确的是()A.核反应堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核,并吸收大量能量B.核反应堆中铀核自发分裂为两个或几个中等质量的原子核,同时释放大量的核能C.要使核反应堆中铀核发生链式反应,必须要有慢中子的轰击D.要使核反应堆中铀核发生链式反应,必须要有快中子的轰击6.1897年英国物理学家约瑟夫•约翰•汤姆生在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的基本粒子。
新高考物理模拟题分类汇编专题专题20-原子结构和原子核(含答案)
专题20 原子结构和原子核1.(2021·湖南娄底市高三零模)23292U 具有放射性,会发生α衰变;23292U 俘获中子会发生裂变产生中等质量的原子核,同时放出大量的核能,下列说法正确的是( )A .23292U 发生α衰变时需要吸收热量 B .23292U 能发生α衰变说明24292U 中有α粒子C .23292U 的比结合能比裂变产生的中等质量原子核比结合能小 D .23292U 裂变产生的能量即为23292U 的结合能【答案】C【解析】A .23292U 发生α衰变时会放出热量,A 错误;B .23292U 发生α衰变是原子核中两个中子和两个质子组成的一个粒子释放出来即为α粒子,原子核中并没有α粒子,B 错误;C .23292U 裂变时释放核能,有质量亏损,产生的中等质量原子核的核子平均质量减小,核子的比结合能增大,C 正确;D .核子结合成原子核或原子核分解成核子吸收的能量为结合能,因此23292U 裂变产生的能量并不是23292U 的结合能,D 错误。
故选C 。
2.(2021·湖南高三一模)图甲是“光电效应”实验电路图,图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压c U 随入射光频率v 变化的函数关系图像,下列判断正确的是( )A .入射光的频率v 不同,遏止电压c U 相同B .入射光的频率v 不同,光照强度不同,c U ν-图像的斜率相同C .只要光的光照强度相同,光电子的最大初动能就一定相同D .图甲所示电路中,当电压表增大到一定数值时,电流计将达到饱和电流 【答案】B【解析】A .逸出功与金属材料有关,与入射光的频率无关,由km 0E h W ν=-,可知,入射光的频率不同,电子的最大初动能不同,又c km eU E =,所以入射光的频率不同,遏止电压c U 不同,A 错误;B .由km c c E h h eU νν=-=,可得()c c hU eνν=-,故图线的斜率为相同的常量,B 正确;C .由爱因斯坦光电效应km 0E h W ν=-,可知在入射光频率不同的情况下,光电子的最大初动能不同,最大初动能与光照强度无关,C 错误;D .必须使图甲所示电路中的电源正负极反接过来,才能用来验证光电流与电压的关系,即当电压表增大到一定数值时电流计将达到饱和电流,D 错误。
2020届高三二轮复习强化训练:原子和原子核(含解析)
2020届高三二轮复习强化训练:原子和原子核一、选择题1.下列说法正确的是( )A.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,从而建立了核式结构模型B.贝克勒尔通过对天然放射现象的硏究,发现了原子中存在原子核C.原子核由质子和中子组成,稳定的原子核内,中子数一定小于质子数D.大量处于基态的氢原子在单色光的照射下,发出多种频率的光子,其中必有一种与入射光频率相同2.关于原子核的衰变,下列说法正确的是( )A. β射线是电子流,是原子核外电子的一种自发的放射现象B. 对天然放射性元素加热,其半衰期将变短C. 原子核发生衰变时,衰变前后的电荷数和质最数都守恒D. 任何元素都有可能发生衰变3.下列说法正确的是( )A. 放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关B. 结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定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. 各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯4.关于核反应的类型,下列表述正确的是( )A. 238234492902U Th He →+是α衰变 B. 1441717281N He O H +→+是β衰变 C. 427301213150He Al P n +→+是核聚变 D. 828234361Se Kr 2e -→+是核裂变5.下列说法正确的是( )A. 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B. α射线是高速运动的带电粒子流,穿透能力很强C. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D. 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6.下列说法正确的是( )A. β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力B. 按照电离能力来看,放射性元素放出的三种射线由弱到强的排列顺序是α射线、β射线、γ射线C. 按照玻尔的氢原子理论,当电子从高能级向低能级跃迁时,氢原子系统的电势能减少量可能大于电子动能的增加量D. 在微观物理学中,不确定关系告诉我们不可能准确地知道单个粒子的运动情况,但是可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律7.在足够大的匀强磁场中,静止的镁的同位素得2412Mg 发生衰变,沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后,变为一个新核,新核与放出粒子在磁场中运动的轨迹均为圆,如图所示,下列说法正确的是( )A. 新核为2413AlB. 新核沿逆时针方向旋转C. 2412Mg 发生的是α衰变D. 轨迹1是新核的径迹8.据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。
高考物理专题复习:原子核专题
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!原子核专题一、单选题1.2018年7月27日将发生火星冲日能量,那时火星、地球和太阳几乎排列成一线,地球位于太阳与火星之间,已知地球和火星绕太阳公转的方向相同,火星公转轨道半径约为地球的1.5倍,若将火星和地球的公转轨迹近似看成圆,取,则相邻两次火星冲日的时间间隔约为()A. 0.8年B. 1.6年C. 2.2年D. 3.2年【答案】C【解析】由万有引力充当向心力得:,解得行星公转周期:,则火星和地球的周期关系为:,已知地球的公转周期为1年,则火星的公转周期为年,相邻两次火星冲日的时间间隔设为t,则:化解得:,即:,求得故本题选C2.关于原子核的结合能,下列说法正确的是()A. 原子核的比结合能等于将其完全分解成自由核子所需能量的最小值B. 原子核衰变成α粒子和另一原子核,并释放出能量,衰变产物的结合能之和一定小于原来原子核的结合能C. 铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D. 比结合能越大,原子核越不稳定【答案】C【解析】原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量,故A错误;原子核衰变成粒子和另一原子核,要释放能量,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,故B错误;铯原子核()的比结合能与铅原子核()的比结合能差不多,而铯原子核()的核子小于铅原子核() 的核子,故铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能,故C正确;比结合能越大,原子核越稳定,故D错误;故选C。
【点睛】比结合能:原子核结合能对其中所有核子的平均值,亦即若把原子核全部拆成自由核子,平均对每个核子所要添加的能量.用于表示原子核结合松紧程度.结合能:两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量.分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能.3.到2018年1月,全球30个国家和地区共有440个核电机组,总装机容量为390吉瓦,发电量约占全球发电量的11%。
高中物理原子核物理复习题集
高中物理原子核物理复习题集一、选择题1. 原子核中最轻的粒子是:A. 中子B. 质子C. 电子D. 伽玛射线2. 下列物质中,具有最大原子序数的是:A. 铁B. 银C. 氢D. 钠3. 下列选项中,不属于离子的是:A. Na+B. Cl-C. O2-D. H+4. 原子核的组成粒子不包括:A. 质子B. 中子C. 电子D. α粒子5. 一个氧原子的核外电子层排布情况是:A. 2, 6B. 2, 8C. 2, 7D. 2, 5二、填空题1. 质子和中子是由________组成的。
2. 原子核的电量为________。
3. 原子核的直径远________于整个原子的直径。
4. 轨道电子的质量远________于原子核质量。
5. 同位素的原子序数相同,但________数不同。
三、判断题1. 原子核的质量主要集中在其中心区域。
()2. α粒子是带正电的,质量数和电荷数均为2。
()3. 质子是原子核中质量最轻的粒子,电荷为正。
()4. 原子核附近的电子主要存在于能级轨道上。
()5. 同位素是指同一原子序数但质子数不同的元素。
()四、解答题1. 请问质子和中子分别是由什么组成的?2. 请简述原子核的电量特点。
3. 什么是同位素?并给出一个例子。
4. 简要说明原子核与电子互相之间的作用。
5. 解释电离现象是如何发生的。
六、应用题1. 一种原子核的质量数是20,电子数为18,请回答以下问题:a) 这种原子的原子序数是多少?b) 这种原子的质子数和中子数各是多少?c) 这种原子的核外电子层中,分别有几个电子?2. 下列物质中,哪个是离子?A. O2B. H2C. NaD. H2O3. 一个原子核中,质子数为16,中子数为18,请回答以下问题:a) 这个原子核的质量数是多少?b) 这个原子核的电子数是多少?c) 这个原子核的原子序数是多少?4. 请简要解释放射性衰变。
5. 什么是半衰期?请举例说明。
这是一份高中物理原子核物理复习题集,包含了选择题、填空题、判断题、解答题和应用题,通过回答这些问题来加深对原子核物理的理解。
物理原子与核能试题
物理原子与核能试题第一题:原子核由质子和中子组成,其中质子带正电,中子不带电。
以下关于原子核的说法,哪些是正确的?请将正确的说法写在下面的空格中,并简要解释:1. ( ) 原子核中的质子数量与中子数量相同。
2. ( ) 原子核的质子数量决定了元素的原子序数。
3. ( ) 原子核中的中子数量可以影响同位素的形成。
4. ( ) 原子核的质量几乎全部来自其中的质子和中子。
5. ( ) 原子核中的电子数目与质子数目相同。
解释:1. 正确。
原子核中的质子数量与中子数量相同,以保持电中性。
2. 正确。
原子核的质子数量决定了元素的原子序数,也决定了元素的化学性质。
3. 正确。
原子核中的中子数量可以影响同位素的形成。
同位素是质子数相同、中子数不同的原子核。
4. 正确。
原子核的质量几乎全部来自其中的质子和中子。
电子质量相对较小,可以忽略不计。
5. 错误。
原子核中没有电子,因此原子核中的电子数目为零。
第二题:核能是当前世界重要的能源之一,以下是有关核能的试题,请选择正确的答案并写在下面的空格中:1. ( ) 核能是指核聚变反应产生的能量。
2. ( ) 核聚变是指两个轻核聚合成一个重核的反应过程。
3. ( ) 核裂变是指一个重核分裂成两个轻核的反应过程。
4. ( ) 核能只可以用于发电,无法应用于其他领域。
5. ( ) 核能的发展不受限制,可以无限制地利用。
正确答案:1. 错误。
核能是指核裂变或核聚变反应产生的能量。
2. 错误。
核聚变是指两个轻核聚合成一个重核的反应过程。
3. 正确。
核裂变是指一个重核分裂成两个轻核的反应过程。
4. 错误。
核能不仅可以用于发电,还可以应用于其他领域,如核医学和核科学研究。
5. 错误。
核能的发展受到许多限制,包括安全风险、废物处理等问题,无法无限制地利用。
第三题:核能的利用和发展也存在着一些问题和争议。
请根据以下内容回答问题:核能的优点:- 高能量密度,能够提供大量的能源。
- 可以减少对化石燃料的依赖,减少二氧化碳等温室气体的排放。
核物理基础测试题
核物理基础测试题第一题:简答题:请解释以下概念1. 原子核:原子核是由质子和中子组成的,是原子的中心部分,质子带正电,中子没有电荷。
2. 强相互作用:强相互作用是一种质子和中子之间的力,它使得原子核中的质子和中子能够相互吸引,维持原子核的稳定。
3. 衰变:原子核发生衰变是指原子核内部粒子的转变,如放射性核衰变,其中一个核粒子会转变成另一个粒子,释放出辐射。
4. 裂变:裂变是指重核分裂成两个或更多轻核的过程。
在这个过程中,大量的能量被释放出来。
5. 聚变:聚变是指两个或更多轻核结合形成一个更重的核的过程。
聚变通常需要非常高的温度和压力。
第二题:填空题:请根据题目补全下列句子1. 质子和中子是构成原子核的两种粒子。
2. 强相互作用是一种使质子和中子相互吸引的力。
3. 放射性核素经历衰变过程时会发射出放射性辐射。
4. 副产物是在核反应中生成的非期望的产物。
计算题:请解答下列计算题1. 一个具有30个质子和40个中子的原子核的质子数和中子数分别是多少?答:质子数为30,中子数为40。
2. 已知氘核(也称氢-2核)的质子数为1,中子数为1,计算氘核的质量数。
答:质量数等于质子数加中子数,所以氘核的质量数为2。
第四题:应用题:请回答下列选择题1. 原子核结构中,质子和中子所受的作用力主要是:A. 弱相互作用B. 强相互作用C. 电磁相互作用D. 引力作用答:B. 强相互作用2. 原子核中发生的裂变和聚变过程中,通常释放的能量是来自于:A. 引力能C. 原子核的质量差D. 光能答:C. 原子核的质量差第五题:解析题:请分析以下内容原子核会发生衰变的原因有很多,其中一个原因是核素的不稳定性。
如果原子核内部粒子的数目不适当,核力就无法平衡粒子的排斥力,这就导致了核素的不稳定。
当核素不稳定时,它会通过衰变来转变成一个更稳定的核素。
衰变过程会释放出放射性辐射。
衰变过程通常可以分为α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一个α粒子,即两个质子和两个中子组成的核团。
(必考题)初中高中物理选修三第五章《原子核》习题(答案解析)
一、选择题1.下列核反应中,属于原子核的衰变的是( )A .427301213150He Al P n +→+B .32411120H H He n +→+ C .235190136192038540U n Sr Xe +10n ++→D .238234492902U Th He →+2.下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A .卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子核是由质子和中子组成的B .23892U (铀)衰变为23491Pa (镤)要经过1次α衰变和2次β衰变C .质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量D .β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流 3.一 静 止 的 铀 核 放 出 一 个 α粒 子 衰 变 成 钍 核 , 衰 变 方 程 为238234492902U Th He →+,下列说法正确的是( )A .23892U 中含有42HeB .衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C .衰变后 α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量D .200 个铀核经过一个半衰期后就只剩下 100 个铀核4.碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m 的碘131,经过24天后,该药物中碘131的含量大约还有( ) A .二分之一 B .四分之一 C .八分之一 D .十六分之一5.静止的一氡核22286Rn 放出一个α粒子后变为一个新核,α粒子动能为αE 。
若衰变放出的能量全部变为新核和α粒子的动能。
真空中的光速为c ,则该反应中的质量亏损为( ) A .α28486E c⋅ B .α28684E c⋅ C .α2218222E c⋅ D .α2222218E c⋅ 6.下列说法正确的是A .在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法B .平均速度、瞬时速度以及加速度,是牛顿首先建立起来的C .自然界的四个基本相互作用是:强相互作用、万有引力、弹力、电磁相互作用D .根据速度定义式v =x t ∆∆,当△t 极短时,x t∆∆就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,该定义应用了物理的极限法7.质子和中子质量分别为m 1和m 2,当它们结合成氘核时,产生能量E ,并以γ射线的形式放出.已知普朗克常数为h ,真空中的光速为c ,则氘核的质量和γ射线的频率的表达式分别为( )A .122(),E E m m c h -+B .122(),E Em m c h+- C .122(),E h m m c E++ D .122(),E E m m c h++ 8.恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应.核反应方程为448224He He Be γ+→+ .以下说法正确的是( )A .该核反应为裂变反应B .热核反应中有质量亏损C .由于核反应中质量数守恒,所以质量也是守恒的D .任意原子核内的质子数和中子数总是相等的 9.下列哪些事实表明原子核具有复杂结构 A .α粒子的散射实验 B .天然放射现象 C .阴极射线的发现 D .X 射线的发现10.麻省理工学院要建人类史上第一个可控核聚变发电站.该发电站的核反应方程可能是A .23411120H H He n +→+B .238234492902U Th He →+C .2351891441920365603U n Kr Ba n +→++D .1441717281N He O H +→+11.钍核23290Th 经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核,则A .铅核的符号为20882Pb ,它比23290Th 少8个中子B .铅核的符号为20478Pb ,它比23290Th 少16个中子C .铅核的符号为20882Pb ,它比23290Th 少16个中子D .铅核的符号为22078Pb ,它比23290Th 少12个中子12.一个静止的原子核abX 经α衰变放出一个α粒子并生成一个新核,α粒子的动能为E 0.设衰变时产生的能量全部变成α粒子和新核的动能,则在此衰变过程中的质量亏损为( ) A .2E cB .()024E a c -C .()024a E c -D .()024aE a c -13.放射性元素A 经过2次α衰变和1次β 衰变后生成一新元素B ,则元素B 在元素周期表中的位置较元素A 的位置向前移动了A.1位B.2位C.3位D.4位14.在下列四个核反应式中,X表示中子的是()A.147N+X→178O+11HB.23490Th→23491Pa+XC.X+126C→137ND.23592U+1n→9038Sr+13654Xe+10X15.最近几年,原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展。
人教版初中高中物理选修三第五章《原子核》知识点复习(含答案解析)
一、选择题1.贝可勒尔在120 年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。
下列属于核聚变的是( )A .23411120H H He n +→+B .427301213130He Al P n +→+C .14140671C N e -→+D .2351131103192053390U n I Y 2n +→++ 2.下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A .卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子核是由质子和中子组成的B .23892U (铀)衰变为23491Pa (镤)要经过1次α衰变和2次β衰变C .质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量D .β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流3.我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要,研制了一种小型核能电池,将核反应释放的核能转变为电能,需要的功率并不大,但要便于防护其产生的核辐射。
请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是( )A .32411120H+H He+n →B .235114192192056360U+n Ba+Kr+3n →C .238238094951Pu Am+e -→D .274301132150Al+He P+n → 4.下列说法正确的是( )A .23892U 衰变为22286Rn 要经过4次α衰变和2次β衰变B .衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C .查德威克发现了中子,并第一次实现了人工合成放射性同位素D .汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,并准确测出了电子的电荷量5.静止的氡核弱22286Rn 放出α粒子后变成钋核21884Po ,α粒子动能为k E α.若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能,真空中的光速为c ,则该反应中的质量亏损为 A .24218k E c α⋅ B .0 C .2222218k E c α⋅ D .2218222k E cα⋅ 6.质子和中子质量分别为m 1和m 2,当它们结合成氘核时,产生能量E ,并以γ射线的形式放出.已知普朗克常数为h ,真空中的光速为c ,则氘核的质量和γ射线的频率的表达式分别为( )A .122(),E E m m c h -+ B .122(),E E m m c h +- C .122(),E h m m c E ++ D .122(),E E m m c h++7.根据有关放射性方面的知识可知,下列说法正确的是( )A .氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下一个氡原子核B .天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的C .在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D .放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子8.麻省理工学院要建人类史上第一个可控核聚变发电站.该发电站的核反应方程可能是A .23411120H H He n +→+B .238234492902U Th He →+ C .2351891441920365603U n Kr Ba n +→++D .1441717281N He O H +→+9.23892U 变成20682Pb 要经过m 次衰变、n 次衰变,中子数减少的个数为q ,则( )A .m=8,n=6,q=32B .m=6,n=8,q=32C .m=8,n=6,q=22D .m=6,n=8,q=2210.下列说法正确的是( )A .较小比结合能的原子核不稳定,容易发生裂变B .放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关,但与外部条件有关C .某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,若增大该种紫外线照射的强度,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变D .根据玻尔的原子理论,氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时,会辐射一定频率的光子,同时核外电子的动能变小11.贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是A .14140671C N e -→+B .2351139951920533902U n I Y n +→++C .23411120H +H He+n →D .427301213150He +Al P+n →12.下列四幅图涉及到不同的物理知识,图甲为圆板衍射条纹,图乙为共振曲线,图丙为三种射线在磁场中的运动轨迹图,图丁为核反应堆示意图。
高考物理一轮复习专题训练:原子物理与原子核物理
11.在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常
重要的作用。下列说法符合历史事实的是
。
A.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值
B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核
C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了的钋(Po)和镭(Ra)两种新元素
D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
E.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成
的,并测出了该粒子的比荷
答案 ACE
解析 密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值,选项A正确;原子中存在原子核是卢瑟福 通过α粒子散射实验发现的,选项B、D错误;居里夫妇发现的钋和镭是从沥青铀矿中分离出来 的,选项C正确;汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转,发现阴极射线是由带负电的粒子 组成的,并测出其比荷,选项E正确。
2.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子 ( ) A.放出光子,能量增加 B.放出光子,能量减少 C.吸收光子,能量增加 D.吸收光子,能量减少
答案 B 根据玻尔原子理论知,氢原子从高能级n=3向低能级n=2跃迁时,将以光子形式放 出能量,放出光子后原子能量减少,故B选项正确。
3.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.汤姆孙发现电子,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,原子总能量增加
答案 B 本题考查核反应方程。在核反应过程中,质量数和电荷数分别守恒,则X的原子序 数为2+13=15,X的质量数为4+27-1=30,选项B正确。
物理一轮复习第十四章近代物理初步第2讲原子结构与原子核练习含解析
第2讲原子结构与原子核一、单项选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2020·贵州毕节模拟)物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上.下列说法正确的是(D)A.贝可勒尔发现天然放射现象,其中β射线来自原子最外层的电子B.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的C.卢瑟福的α粒子散射实验发现电荷量子化D.汤姆孙发现电子使人们认识到原子内部是有结构的[解析]本题考查近代原子物理学史及相关科学家的贡献。
贝可勒尔发现天然放射现象,其中β射线来自原子核内的中子转化为质子和电子,这种转化的电子发射到核外,也就是β射线,而不是来自原子核外的电子,A错误;玻尔的氢原子模型说明原子核外的电子的轨道是不连续的,B错误;密立根油滴实验首次发现了电荷量子化,C错误;电子的发现让人们认识到原子可以再分,说明原子内部是有结构的,D正确。
2.(2019·云南昆明测试)大科学工程“人造太阳”主要是将氘聚变反应释放的能量用来发电。
氘核聚变反应方程是:错误!H+21H→错误!He+错误!n。
已知错误!H的质量为2。
013 6 u,错误!He的质量为3。
015 0 u,错误!n的质量为1。
008 7 u,1 u=931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为(B)A.3。
7 MeV B.3.3 MeVC.2。
7 MeV D.0。
93 MeV[解析]氘核聚变反应的质量亏损为Δm=2×2。
013 6 u-(3.015 0 u+1.008 7 u)=0.003 5 u,释放的核能为ΔE=Δmc2=0.003 5×931 MeV/c2×c2≈3.3 MeV,选项B正确。
3.(2020·山东高考模拟)2019年是世界上首次实现元素人工转变100周年。
1919年,卢瑟福用氦核轰击氮原子核,发现产生了另一种元素,该核反应方程可写为4,2He+14 7N→m,8X+错误!Y。
易错点29 原子 原子核(解析版)-备战2023年高考物理考试易错题
易错点29 原子 原子核例题1. (2021·全国乙卷·17)医学治疗中常用放射性核素113In 产生γ射线,而113In 是由半衰期相对较长的113Sn 衰变产生的.对于质量为m 0的113Sn ,经过时间t 后剩余的113Sn 质量为m ,其mm 0-t 图线如图所示.从图中可以得到13Sn 的半衰期为( )A .67.3 dB .101.0 dC .115.1 dD .124.9 d【答案】C 【解析】由题图可知从m m 0=23到m m 0=13,113Sn 恰好衰变了一半,根据半衰期的定义可知113Sn 的半衰期为T 1/2=182.4 d -67.3 d =115.1 d ,故选C. 【误选警示】误选ABD 的原因:对半衰期的认识不清楚。
例题2. 下列说法正确的是( )A.238 92U →23490Th +X 中X 为中子,核反应类型为β衰变 B.21H +31H →42He +Y 中Y 为中子,核反应类型为人工转变C.235 92U +10n →136 54Xe +9038Sr +K ,其中K 为10个中子,核反应类型为重核裂变D.14 7N +42He →17 8O +Z ,其中Z 为氢核,核反应类型为轻核聚变【答案】 C 【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,A 选项反应中的X 质量数为4,电荷数为2,为α粒子,核反应类型为α衰变,选项A 错误;B 选项反应中的Y 质量数为1,电荷数为0,为中子,核反应类型为轻核聚变,选项B 错误;C 选项反应中的K 质量数总数为10,电荷数为0,则K 为10个中子,核反应类型为重核裂变,选项C 正确; D 选项反应中的Z 质量数为1,电荷数为1,为质子,核反应类型为人工转变,选项D 错误.【误选警示】误选A 的原因: 对α衰变,β衰变实质认识不清。
误选BD 的原因: 对轻核聚变和人工转变实质认识不清。
一、氢原子光谱、氢原子的能级、能级公式 1.原子的核式结构(1)电子的发现:英国物理学家汤姆孙发现了电子。
解析原子和原子核高考题x
解析原子和原子核高考题有关原子和原子核的高考题形有这样几类:1、原子的核式结构理论、2、放射性现象及三种放射线、3、原子核的衰变和半衰期、4、原子核反应方程式及配平、5、原子核的人工转变、6、氢原子与核外电子轨道、7、质能方程、8、带电粒子在匀强磁场中的运动。
一、原子的核式结构理论:例1、卢瑟福的原子核式结构理论的主要内容有:()A、原子的中心有一个核叫做原子核;B、原子的正电荷均匀的分布在原子中;C、原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核里;D、带负电的电子在核外绕着核旋转。
二、放射性现象及三种放射线:例2、如图1所示,一天然放射性物质射出三种射线,经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图1中所示),调整电场强度E和磁感应强度B的大小。
使得在MN上只有两个点受到射线的照射,下面的哪种判断是正确的?()A、射到b点的一定是α射线;B、射到b点的一定是β射线;C、射到b点的一定是α射线或β射线;D、射到b点的一定是γ射线。
三、原子核的衰变和半衰期:例3、新发现的一种放射性元素X,它的氧化物X2O半衰期为8天,X2O与F2能发生如下反应:2X2O+F2=4XF+O2,XF的半衰期为:()A、2天;B、4天;C、8天;D、16天。
四、原子核反应方程式及配平:例4、裂变反应就是目前核能利用中常用的反应,以原子核92235U为燃料的反应堆中,当92235U俘获一个慢中子后繁盛的裂变反应可以有多种方式,其中一种可以表示为92235U + 10n——13954Xe+9438Sr +310n235.0439 1.0087 138.9178 93.9154反应方程式的下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位U为单位),已知1U的质量对应的能量为9.3×102MeV,此裂变反应释放出的能量为——MeV。
五、原子核的人工转变:例5、要使一个中性锂原子最外层的电子脱离锂原子所需的能量是5.39eV,要使一个中性氟原子结合一个电子形成一个氟离子所放出的能量为3.51 eV,则将一个电子从锂原子转移到氟原子所需提供的能量为——。
原子和原子核·综合能力测试
原子和原子核·综合能力测试一、选择题1.原子的核式结构学说,是卢瑟福根据以下哪个实验或现象提出来的?[ ] A.光电效应实验B.氢原子光谱实验C.α粒子散射实验D.天然放射现象2.卢瑟福α粒子散射实验的结果[ ] A.证明了质子的存在B.证明了原子核是由质子和中子组成的C.说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上D.说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动3.在卢瑟福的α粒子散射实验中,有少数α粒子发生大角度偏转,其原因是[ ] A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中4.处于基态的氢原子在某单色光束照射下,只能发出频率为v1,v2,v3的三种光,且v1<v2<v3,则该照射光的光子能量为[ ] A.hv1B.hv2C.hv3D.h(v1+v2+v3)5.某原子核A放出一个β粒子和一个γ粒子变成原子核B,B再放出一个α粒子变成原子核C,则[ ] A.核A的中子数比核C的中子数多2B.核A的质量数比核C的质量数多5C.核为A的中性原子中的电子数比核为B的中性原子中的电子数多1D.核A的质子数比核C的质子数多16.在下列四个核反应方程中,X 表示中子的是[ ]A N He O XB Al He P X.+→+.+→+114248171327241530C H H He XD U X Sr Xe 3n1.+→+.+→++121324922353893541407.氢核、质子、氘核的质量分别是m 1,m 2,m 3,那么氢核和中子结合成氘核的过程中放出的能量是[ ]A .m 3c 2B .(m 1+m 2)c 2C .(m 3-m 1-m 2)c 2D .(m 1+m 2-m 3)c 28.下列核反应方程式中,哪个表示核聚变过程?[ ]A P Si nB H H He n .→+.+→+153014300112132401C C N eD U Th He.→+.→+61471410922389023424二、填空题9.氢原子基态能量是-13.6eV ,这是以________为零点的电势能和________能和总和.10.图11-2是氢原子的能级图.若一个氢原子原来处于n=4的能级,①当它跃迁到n =2的能级时,它要辐射一个光子,这个光子的能量是________eV ,它的频率是________Hz ;②这个处于n =4的能级的氢原子,可能放出的光子共有________种.11.氢原子中的电子绕核运动时离核最近的第一条轨道半径为r 1,电子质量为m ,电量为e .当电子在第n 条轨道上运动时,它可以等效为一个环形电流,这个电流的大小是________.12.氢原子从能级A 跃迁到能级B 时,辐射波长为λ1的光子;从能级B 跃迁到能级C 时,需吸收波长为λ2的光子(λ1>λ2).它从能级C 跃迁到能级A 时,将________波长为________的光子.13(LI)1327.一个α粒子击中铝核,铝核变为一种磷的同位素,并且放出一个中子,这个核反应的方程式是________.14.一个铀核衰变为钍核时放出一个α粒子,已知铀核的质量为3.853131×10-25kg ,钍核的质量为3.786567×10-25kg ,α粒子的质量为6.64672×10-27kg .在这个衰变过程中释放的能量等于________J .(保留两位有效数字)三、论述、计算题15.放射性元素发生β衰变时,要从原子核内放出一个电子,能否说原子核的组成成分包括质子、中子和电子?如果不能这样说,那么电子是从哪放出来的?16.核反应过程中要发生质量亏损,而我们在化学上说在化学反应过程中,总质量守恒,这两者是否矛盾?简单说明理由.17.氢原子原来处于n =2的激发态.(1)它如果跃迁到基态,将会辐射出一个光子,求这个光子的能量和频率;(2)它至少要吸收多少能量,绕核运动的电子才有可能成为自由电子?18.已知氢原子处于基态时电子的轨道半径是0.528×10-10m ,求电子在基态轨道上运动时的动能.19.一群氢原子处于n =3的能级.画出能级图,并在能级图上用箭头标明它可能发出哪几条光谱线,再求出其中频率最小的那条光谱线的波长值.20(Au)79197.实验测得α粒子与金核碰撞时所能达到的离金核的最 小距离约为2×10-14m .由此数据估算金核的密度.(结果只要求一位有效数字)☆综合能力测试答案一、1.C 2.C 3.A 4.C 5.D 6.B ,C ,D 7.D 8.B 二、9.无穷远,电子动能.10.2.55,6.15×1014,6.1112.π..辐射,λλλλ.e n r k mr 231112122-13Li He P n 148.710J 13.+→+..×.132724153001三、15.β衰变时放出的电子,是核内一个中子变成质子的同时放出的.16.化学反应中有能量释放(或吸收),也是伴有质量变化的,只是引起的质量变化很微小,实验仪器测不出来.化学上说“质量守恒”,指反应前后物质质量守恒,是一种近似说法,就像说“物体的质量与速度无关”,只是在低速运动情况下的一种近似一样.17.(1)1.63×10-18J ,2.5×1015Hz .(2)2.18×10-18J .18.,×.k e r m v r E mv ke r J K 21212111221181222010====-.19.如图11-3所示,它可能发出三条光谱线,其中频率最小的为hv 1,它的波长为λ××××××.=-=-=---hc E E m m 313481976631031016101361191010...().20.金核的质量m=1.67×10-27×197kg =3.29×10-25kg .认为金核是半径为r =2×10-14m 的球,则密度ρπ××π×××.===--m V m r kg m 4332910432103251433.()/=110kg /m 163。
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原子和原子核考点复习题α粒子散射实验、原子的核式结构A1、 提出原子核式结构模型的科学家是( .).A .汤姆生B .玻尔C .卢瑟福D .查德成克 答:C解析:卢瑟福很据。
粒子散射实验的结果提出原子的核式结构. 2、 卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有( ).A .原子的中心有个核,叫做原子核B .原子的正负电荷都均匀分布在整个原子中C .原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D .带负电的电子在核外绕核旋转 答:A 、C 、D .解析:核式模型指出,原子的几乎全部质量和全部正电荷都集中在原予核里,电子在核外绕核高速旋转.故A C D 正确. 3、 根据卢瑟福的原子核式结构模型,下列说法正确的是( ).A .原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内B .原子中的质量均匀分布在整个原子范围内C .原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围D .原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内 答:D解析:粒子散射实验表明原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的范围内. 4、 在卢瑟福的α粒子散射实验中,有少数α粒子发生大角度偏转,其原因是( ). A ,原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 B .正电荷在原子中是均匀分布的C .原子中存在着带负电的电子D .原子只能处于一系列不连续的能量状态中 答:A .解析:只有正电荷和绝大部分质量集中在很小的核上,α粒子才能发生大角度偏转。
故A 正确,B 错.C 和D 并非原因,故都错.氢原子的能级结构、光子的发射和吸收B5、 如图16-1给出氢原子最低的四个能级,氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有 种,其中最小的频率等于 Hz .(保留两位有效数字) 答:6,1.6×1014解析:如图16-7所示氢原子最低4个能级的辐射跃迁共有6种,其中从n =4跃迁到n =3能级时原子辐射能量最小,光子频率最小,由玻尔理论:γ=hE E 34-=1.6×1014Hz .6、 根据玻尔理论,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后( ).A .原子的能量增加,电子的动能减小B .原子的能量增加,电于的动能增加C .原子的能量减小,电子的动能减小D .原子的能量减小,电子的动能增加 答:D解析:由玻尔理论121E n E n =,因E 1=-13.6ev ,所以n 减小,E n 减小,由F e =F 向得:22n r ke ,化简得:E kn=221n mv =nr ke 22,n 减小,r n 减小,E kn增大.7、 处于基态的氢原子在某单色光束的照射下,只能发出顿率为1v 、2v 、v 3的三种光,且1v <2v <v 3,则该单色光的光子能量为( ). A .h 1v , B .h 2v C .h 3v , D .h (1v +2v +3v )答:C解析:氢原子吸收能量E 0=h v 0为某单色光频率),跃迁到某激发态,从激发态再往低能态跃迁会以光子形式辐射能量,跃迁回基态时辐射能量最大,对应光子频率最大,即为γ3,因此h γ0=h γ3,即γ0=γ3。
氢原子的电子云A原子核的组成、天然放射现象、αβγ射线、衰变、半衰期A8、 铀裂变的产物之—氦90(9036Kr )是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(9040Zr),这些衰变是( ).A .1次α衰变,6次β衰变B .4次β衰变C .2次α衰变D .2次α衰变.2次β衰变 答:B .解析:设经历了x 次α衰变,y 次β衰变.则9036Kr→9040Zr+x 42He+y1-e∵90=90+4x ;36=40+2x+(-y ).∴x =6,y =4,故选B .9、 图16-4中P 为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场的作用下分成a ,b ,c 三束,以下判断正确的是( ).A .a 为α射线、b 为β射线.B .a 为β射线、b 为γ射线.C .b 为γ射线、c 为α射线.D .b 为α射线、c 为γ射线.答:B 、C .解析:α为42H e 带正电,β为01-e 带负电,γ为光子,不带电,故选B 、C 10、原子序数大于92的所有元素,都能自发地放出射线,这些射线共有 三种α射线、β射线和γ射线.下列说法中正确的是A .原予核每放出一个α粒子,原子序数减少4B .原予核每放出一个α粒子,原于序数增加4C .原子核每放出一个β粒子,原子序数减少lD .原子核每放出一个β粒子,原子序数增加1 答:D .解析:由质量数与电荷数守恒,放出一个α粒子原子序数减少2,放出一个β粒子原子序数增加1,故D 正确. 11、下列现象中,与原子核内部变化有关的是( ).A .α粒子散射B .光电效应C .天然放射现象D .原子发光现象 答:C解析:α粒子散射实验表明原子的核式结构,A 错;光电效应表明光具有粒子性,B 错;天然放射性是人们认识原子内部复杂结构的开始,C 正确;原子发光是原子能级跃迁的结果,D 错. 12、天然放射现象的发现揭示了( ).A .原子不可再分B .原子的核式结构C ,原子核还可再分D .原子核由质子和中子组成 答:C解析:天然放射性说明一个原予核可以分成几个原予核,即原子可分.原子核的人工转变、核反应方程、放射性同位素及其应用A 13、下面列出的是一些核反应方程:3015P →3014 Si +X 、94Be +21H →105B +Y 、42H e+42H e →73Li +Z 其中( ).A .X 是质子,Y 是中子,Z 是正电子B ,X 是正电子,Y 是质子,Z 是中子C .X 是中子,Y 是正电子,Z 是质子D .K 是正电于,Y 是中子,Z 是正质子 答:D解析:由质量数与电荷数守恒规律得:X 是01 e ,Y 是10n ,Z 是11H ,故选D .14、在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核,该核衰变后,放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图16-2所示中a 、b ,由图可以判定( ).A .该核反生的是α衰变B .该核发生的是β衰变C .磁场方向一定垂直纸面向里D .磁场方向向里还是向外无法判定 答:B 、D解析:由左手定则,当粒子在磁场中反向运动,若两粒子电性相同,则所形成圆轨迹应外切,电性相反,则所形成的圆轨迹内切,由图知核与粒子电性相反,又因外冲核带正电。
所以带电粒子应带负电,即核反应为β衰变,A 错,B 正确.不管磁场方向向里还是向外,电性相反的粒子轨迹都为内切圆,所以D 正确.故选B 、D . 15、天然放射性元素Th 23290(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成Pb 20882,下列 论断中正确的是( ).A .铅核比钍核少24个中子B .衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变C .铅核比钍核少8个质子D .衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变 答:C 、D .解析:铅核中子数为208-82=126,钍核中子数为232-90=142, 所以铅核比钍核少142-126=16,A 错. 设衰变过程经历了x 次α衰变,y 次β衰变,则Th23290→Pb 20882+x42H e+y01-e 由电荷数与质量守恒得:232=208+4x ,90=82+2x -y得x =6,y =4故B 错D 正确.铅核比钍核少90-82=8个质子,故C 正确 故选C 、D .16、下列说法正确的是( ).A .22688Ra 衰变为22286Rn 要经过1次α衰变和1次β衰变B .23892U 衰变为23491Pa 要经过1次α衰变和1次β衰变.C .Th23290衰变为Pb 20882要经过6次α衰变和4次β衰变 D .23892U 衰变为22286Rn 要经过4次α衰变和4次β衰变 答.B 、C .解析:设Z 、Z ′为核反应前后的电荷数,M 、M ′,为反应前后的质量数.设核反应过程经历了x 次α衰变和y 次β衰变.则M Z A →M Z ''B +x42H e+y01-e由电荷数与质量守恒得M =M ′+4x ,Z =M ′+2x -y ,由此可解出x 、y ,经验算只有B 、C 正确.17、平衡下列核反应方程式: (1)y xB+α→137N+n x = ,y = (2)73Li +p →α+ ·答:(1)5,10;(2)42H e 或α解析:关键抓住核反应过程中,电荷数与质量数的守恒.(1)y x B+42H e →137N+10n∵4+y =13+1,x +2=7+0;∴y =10,x =5(2)73Li +11H →42H e+x y ''X∵7+1=4+x ′,3+1=2+y ′;∴x ′=4;y ′=2;∴X 为42He 或α粒子.18、在下列四个方程中,x 1、x 2、x 3和x4,各代表某种粒子: ①23592U +10n →19538Sr+13654Xe+3x 1 ②21H+x2→32H e+10n ③U 23892→Th 23490+ x 3 ④2412Mg +42H e →2713A1+x4以下判断中正确的是( ).A .x 1是中子B .x 2是质子C .x 3是α粒子D .x 4是氘核 答:A 、C解析:质量数和电荷数守恒得:x 1为10n ,x 2为21H ,x 3为42H e ,x 4为11H ,故A 、C 正确. 19、放射性元素铋的半衰期是5天,10g 的铋经过10天后还剩余 g 答2.5.解析:由衰变公式得:m =m 0Tt)21(=10×510)21(=2.5g放射性污染和防护A20、对放射性的应用中,下列说法正确的是 ( )A .放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,对人体的正常细胞不会有伤害作用B .对放射性的废料,要装入特制的容器并埋人深地层进行处理C .γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里,而不能随意放置D .对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的[解析] 放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,也会对人体的正常细胞有伤害,A 错.正因为放射线具有伤害作用,选项B 、C 、D 均是正确的.[答案] BCD [点拨] 明确放射线的作用才能作出正确判断.利用放射性同位素做示踪原子时,应选择半衰期较长的还是较短的?为什么?[解析] 因为放射性同位素和同种元素的非放射性同位素具有相同的化学性质,所以我们利用放射性元素做示踪原子.但由于放射线对人体有害,一旦研究完毕,就希望放射性同位素放出的射线量大大减小,因此,我们应选择半衰期较短衰变稍快的放射性元素做示踪原子.[点拨] 放射性同位素做示踪原子一是利用了它的放射性,二是利用了它和同种元素的非放射性同位素具有相同的化学性质.核能、质量亏损、爱因斯坦质能方程B21、裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核23592U 为燃料的反应堆中,当23592U 俘获—个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为23592U+ 10n →13954Xe + 9438Sr + 310n235.0439 1.0087 138.9178 93.9154反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位u 为单位).已知lu 的质量对应的能量为9.3×102MeV ,此裂变反应释放出的能量是 MeV . 答:1.82 ×102MeV .解析:裂变过程中质量亏损为∆m =(235.0439+1.0087-138.9178-93.9154)u =3.2194u 由质能方程∆E=mc 2,又1u 相当于9.3×102MeV ,则∆E=∆m ×9.3×102=1.82×102MeV .22、原子从—个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子的n =2能级上的电子跃迁到n =1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子,已知铬原子的能级公式可简化表示为E n=-A/n2,式中n =1,2,3,……表示不同能级,且是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是( ). A .3/16A B .7/16A C ,11/16A D .13/16A 答:C解析:根据题意n =1时,E 1=-A ;n =2时,E 2=-41A ;n =4时,E 4=-161A ·. 铬原子从n =2能级跃迁到n =1能级时放出能量为 ∆E =E 2- E 1=43A ∴俄歇电子动能为E= E 4+∆E =1611A 23、关于质能方程,下列哪种说法是正确的 ( )A .质量减少,能量就会增加,在一定条件下质量转化为能量B .物体获得一定的能量,它的质量也相应地增加C .某一定量的质量总是与一定量的能量相联系D .物体一定有质量,但不一定有能量,所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系[解析] 根据爱因斯坦质能方程可知,物体具有的能量与质量有简单的正比关系。