原子与原子核练习题
高三物理原子核物理练习题及答案
高三物理原子核物理练习题及答案一、选择题1.以下哪个是不稳定的原子核?A. 氘核B. 氦核C. 镭核D. 铀核答案:C2.下列物质中,具有中子最多的是:A. 氢B. 氮C. 铁D. 铀答案:D3.以下哪个是半衰期较短的放射性同位素?A. 铀-238B. 铀-235C. 钍-232D. 钚-239答案:D4.下列几种放射线中,穿透能力最强的是:A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线答案:C5.核反应中质量守恒定律及能量守恒定律的基础是:A. 爱因斯坦质能方程B. 力守恒定律C. 电荷守恒定律D. 反射定律答案:A二、填空题1.法拉第定律指出,电流的大小与通过导线的_____成正比,与导线的长度及截面积的____成反比。
答案:电压、电阻2.铀-238衰变成钍-234时,放射出____和____。
答案:α粒子、氚核3.芬特方法通过测量放射性同位素的_____测定样品的年龄。
答案:衰变产物4.质子数为92的核素是_____。
答案:铀5.链式反应是指每个裂变核生成的中子都能引起_____个新的裂变核裂变。
答案:大于1个三、计算题1.一个铀-235核裂变时,平均产生3个中子,使周围8个铀-235核继续裂变。
假设每次裂变放出的能量为210MeV,求铀-235核裂变的倍增时间。
答案:根据倍增时间的定义,我们有Td = (N-1) × τ其中,Td为倍增时间,N为平均每次裂变释放的中子数,τ为平均裂变时间。
由题意可知,N = 3裂变时间τ = 1秒/8 = 0.125秒将N和τ代入上述公式,解得Td = (3-1) × 0.125 = 0.25秒2.一个样品中的放射性同位素含量初试为1000g,经过5个半衰期后剩余多少克?答案:根据半衰期的定义,经过一个半衰期放射性同位素的质量会剩下原来的一半。
因此,经过5个半衰期,剩余的质量为原质量的(1/2)^5倍。
即,剩余质量 = 1000g × (1/2)^5 = 1000g × 1/32 = 31.25g四、解答题1.请简述核聚变和核裂变的基本原理及其应用领域。
原子和原子核
原子和原子核1.α粒子散射实验1909~1911年,英国物理学家卢琴福和他的助手们进行了α粒子散射实验.(1)实验装置如图所示:如图所示,用α粒子轰击金箔,由于金原子中的带电微粒对α粒子有库仓力作用,一些α粒子穿过金箔后改变了运动方向,这种现象叫做α粒子散射.汤姆生发现电子汤姆生枣糕模型卢瑟福α粒子散射实验卢瑟福原子核式结构模型经典电磁场理论量子化理玻尔原子理论天然放射现象的发现原子可分原子核可分衰变(α、β衰变)原子核人工转变裂变聚变爱因斯坦质能方程E=mC能量氢原子能级半衰期2荧光屏可以沿着图中虚线转动,用来统计向不同方向散射的粒子数目.全部设备装在真空中.(2)实验结果:绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了较大的偏转.(3)现象解释:认为原子中的全部正电荷和几乎所有质量都集中到一个很小的核上,由于核很小,大部分α粒子穿过金箔时都离核很远,受到的库仑力很小,它们的运动几乎不受影响.只有少数α粒子从原子核附近飞过,明显受到原子核的库仑力而发生大角度偏转.2.原子的核式结构模型内容:在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外的空间运动.[说明] 核式结构模型的实验基础是α粒子散射实验,从α粒子散射的实验数据,估计原子核半径的数量级为10-14m ~10-15m ,而原子半径的数量级是10-10m.3.玻尔的原子模型内容:玻尔认为,围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,这种现象叫轨道量子化;不同的轨道对应着不同的状态,在这些状态中,尽管电子做变速运动,却不辐射能量,因此这些状态是稳定的;原子在不同的状态中具有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的.理解要点:玻尔的原子模型是以假说的形式提出来的,包括以下三方面的内容:○1轨道假设:即轨道是量子化的,只能是某些分立的值. ○2定态假设:即不同的轨道对应着不同的能量状态,这些状态中原子是稳定的,不向外辐射能量.○3跃迁假设:原子在不同的状态具有不同的能量,从一个定态向另一个定态跃迁时要辐射或吸收一定频率的光子,该光子的能量,等于这两个状态的能级差.n m E E hv -=4.三种射线的比较○1α射线:是氦核(42He )流,速度约为光速的十分之一,在空气中射程几厘米,贯穿本领小,电离作用强.○2β射线:是高速的电子流,穿透本领较大,能穿透几毫米的铝板,电离作用较弱.○3γ射线:是高能光子流,贯穿本领强,能穿透几厘米铅板,电离作用小. [说明] 放射性元素有的原子核放出α射线,有的放出β射线,多余的能量以γ光子的形式射出.5.衰变定义:放射性元素的原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化称为衰变. 衰变规律:电荷数和质量数都守恒.○1α衰变:M Z X →42--M Z Y+42He ,α衰变的实质是某元素的原子核放出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦核).○2β衰变:M Z X →M Z 1+Y+01-e ,β衰变的实质是某元素的原子核内的一个中子变为一个质子时放射出一个电子.○3γ衰变:γ衰变是伴随α衰变或β衰变同时发生的.γ衰变不改变原子核的电荷数和质量数.其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时,产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子.[例3] 23892U 衰变后22286Rn 共发生了 次α衰变和 次β衰变.[解析] 根据衰变规律,Rn 的质量数比U 的质量数减少了238-222=16,而天然放射只有α衰变才能使质量数减少,且每次α衰变减少质量数为4,故发生了16÷4=4次α衰变.因每次α衰变核的电荷数减少2,故由于α衰变核 的电荷数应减少4×2=8.而Rn 核的电荷数仅比U 核少了92-86=6,故说明发生了2次β衰变(即92-8+2=86).[答案] 发生了4次α衰变,2次β衰变.[评价] 在分析有关α、β衰变的问题时,应抓住每次α衰变质量数减4,电荷数减2和每次β衰变时质量数不变,电荷数加1这一衰变规律进行分析.6.半衰期定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间,叫这种元素的半衰期. [说明] (1)半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定的,跟原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质或化合物)无关.(2)半衰期只对大量原子核衰变才有意义,因为放射性元素的衰变规律是统计规律,对少数原子核衰变不再起作用.(3)确定衰变次数的方法:设放射性元素AZ X 经过n 次α衰变m 次β衰变后,变成稳定的新元素A Z ''Y ,则表示核反应的方程为:A Z X →A Z ''Y+n 42He +m 01-e.根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程mn Z Z n A A -+'=+'=24,两式联立得:ZZ A A m A A n -'+'-='-=24由此可见确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组. 7.放射性同位素的应用 (1)利用它的射线如利用钴60放出的很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼和裂纹,这叫γ射线探伤,利用放射线的贯穿本领了解物体的厚度和密度的关系,可以用放射性同位素来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度,从而自动控制生产过程,再如利用α射线的电离作用,可以消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电,利用射线杀死体内的癌细胞等.(2)做示踪原子如在生物科学研究方面,同位素示踪技术起着十分重要的作用,在人工方法合成牛胰岛素的研制、验证方向、示踪原子起着重要的作用.在输油管线漏的检查和对植物生长的检测方面,示踪原子都起着重要作用.[例4] 如图18-6是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图.图18-6(1)请你简述自动控制的原理;(2)如果工厂生产的是厚度为1毫米的铝板,在α、β和γ三种射线中,你认为哪一种射线在铝板的厚度控制中起主要作用,为什么?[解析] (1)放射线具有穿透本领,如果向前运动的铝板的厚度有变化,则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化,这种变化被转变为电信号输入到相应的装置,进而自动控制如上图中右侧的两个轮间的距离,使铝板的厚度恢复正常.(2)β射线起主要作用,因为α射线的贯穿本领很小,一张薄纸就能把它挡住,更穿不过1毫米的铝板;γ射线的贯穿本领非常强,能穿过几厘米的铅板,1毫米左右的铝板厚度发生变化时,透过铝板的射线强度变化不大;β射线的贯穿本领较强,能穿过几毫米的铝板,当铝板的厚度发生变化时,透过铝板的射线强度变化较大,探测器可明显地反应出这种变化,使自动化系统做出相应的反应.8.核能的计算(1)质能方程:爱因斯担的相对论指出,物体的质量和能量存在着密切联系,即E=mc2.这就是爱因斯坦的质能方程.[说明] 质能方程告诉我们质量和能量之间存在着简单的正比关系.物体的能量增大了,质量也增大了;能量减小了,质量也减小.且核反应中释放的能量与质量亏损成正比:2∆=E∆mc(2)核能:核反应中放出的能量称为核能.(3)核能的计算∆)的千克数乘以真根据爱因斯坦质能方程,用核子结合成原子核时质量亏损(m空中光速的平方.即2∆=mcE∆根据1原子质量单位(u )相当于931.5MeV 能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5MeV.即5.931⨯∆=∆m E MeV[例5] 已知氮核质量m N =14.00753u ,氧核质量m 0=17.00454u ,氦核质量m He =4.00387u ,质子质量00815.1=H m u ,试判断核反应:141N+42He →178O+11H是吸能反应,还是放能反应,能量变化多少?[解析] 先计算出质量亏损m ∆,然后由1u 相当于931.5MeV 能量代入计算即可. 反应前总质量01140.18=+He N m m u 反应后总质量01269.180=+H m m u因为反应中质量增加,所以此反应为吸能反应,所吸收能量为:2mc E ∆=∆=(18.01269-18.01140)×931.5 MeV =1.2 MeV[例6] 一个静止的23292U (原子质量为232.0372u ),放出一个α粒子(原子质量为4.00260u )后,衰变成22890Th (原子质量为228.0287u ).假设放出的结合能完全变成Th 核和α粒子的动能,试计算α粒子的动能.[剖析] 由质能方程可计算释放的核能,然后结合动量守恒和能量关系可求解. [解析] 反应中产生的质量亏损0059.0)(=+-=∆αm m m m Th U u反应中释放的核能:5.931⨯∆=∆m E MeV=5.5MeV在U 核衰变过程中的动量守恒、能量守恒,则2221210ThTh ThTh v m v m E v m v m +=∆-=αααα 解以上两式得:ThTh Th m v m m v m E 2)(2)(22+=∆ααα ThTh m m m m v m αααα2)(2+=则α粒子的动能221αααv m E =E m m m Th Th∆+=α5.54228228⨯+=MeV=5.41MeV9.原子核的人工转变及其三大发现原子核的人工转变:用人工方法使一种原子核变成另一种原子核的变化. 原子核人工转变的三大发现: ○11919年卢瑟夫发现质子的核反应: 141N+42He →178O+11H○21932年查德威克发现中子的核反应: 94Be+42He →126C+10n○31934年约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应: 2713Al+42He →3015P+10n3015P →3014Si+01+e练习题 一、α粒子散射实验 原子的核式结构 原子核的组成1、(1997全国)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AA 、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 、原子中存在带负电的电子 D.原子只能处在一系列不连续的能量状态中2、(2005年上海物理)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,核反应方程为H O N He 1117812742+→+.下列说法正确的是( )A C(原子核的组成,写出发现中子的核反应方程) A、通过此实验发现了质子 B .实验中利用了放射源放出的γ射线 C、实验中利用了放射源放出的α射线D .原子核在人工转变过程中,电荷数可能不守恒二、玻尔的原子模型 能级3.如图所示为氢原子能级图,A 、B 、C 分别表示电子三种不同能级跃迁时放出的光子,以下叙述正确的是 ( )ABA、频率最大的是B B、波长最长的是C C、频率最大的是A D、波长最长的是B4、(2005年理综②)图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E . 处在n =4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出不同频率的光波.已知金属钾的逸出功为2.22eV. 在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有 CA .二种B .三种C .四种D .五种三、天然放射现象 衰变、原子核人工转变、裂变和聚变5、(2001年高考试题)在下列四个方程中,x 1、x 2、x 3和x 4各代表某种粒子,以下判断中正确的是 AC①113854953810235923x Xe Sr n U ++→+ ②n He x H 1032221+→+ ③32349023892x Th U +→ ④42713422412x Al He Mg +→+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6.(2005年广东物理)下列说法不正确的是 D (原子核的几种核反应)A .n He H H 10421111+→+是聚变B .n 2Sr Xe n U 109438140541023592++→+是裂变 C .He Rn Ra 422248623688+→是α衰变 D .e Mg Na 0124122411-+→是裂变7、如图,在匀强磁场中的A 点,有一个静止的原子核,当它发生哪一种衰变时,射出的粒子以及新核的轨道才作如图的圆周运动,并确定它们环绕的方向,若两圆的半径之比是45∶1,这个放射性元素原子核的原子序数是多少?解:由动量守恒定律 MV+mv = 0 两者速度方向相反 必须是同种电荷才能外切,所以是 α衰变。
经典初中化学原子结构(练习题)
经典初中化学原子结构(练习题)
下面是一些关于经典初中化学原子结构的练题,希望能帮助您巩固和提高对这一知识领域的理解。
1. 原子是物质的最小单位,它由什么组成?
答案:原子由质子、中子和电子组成。
2. 请问原子核中质子和中子的区别是什么?
答案:质子带有正电荷,中子不带电荷。
3. 原子核的质量是由质子和中子的质量之和决定的,请问原子核外的电子贡献了什么?
答案:原子核外的电子贡献了负电荷,使得原子整体处于电中性状态。
4. 请问在原子模型中,电子是如何排布的?
答案:根据原子模型,电子是按能级分布在原子的不同轨道上。
5. 在氢原子中,质子数和电子数相等吗?
答案:是的,氢原子中质子数和电子数相等,都是1。
6. 原子团和化合物中的原子是如何结合的?
答案:原子团和化合物中的原子通过化学键结合在一起。
7. 请问原子的核外电子是如何参与化学反应的?
答案:原子的核外电子通过与其他原子的核外电子进行共享、
转移或接受电子等方式参与化学反应。
这些练习题旨在帮助您回顾和巩固对经典初中化学原子结构的
理解,希望对您有所帮助。
如果您还有其他问题,请随时提问。
高三物理原子练习题
高三物理原子练习题1. 题目:下列关于原子和原子结构的说法中,正确的是()A. 电子、质子和中子是原子的基本组成部分B. 电子负载在一个原子核外的轨道上C. 原子核是一个带正电的粒子D. 原子的大小主要由电子云决定2. 题目:以下关于元素周期表的叙述,错误的是()A. 元素周期表是按照元素的原子序数从小到大排列的B. 周期表的第一行代表着1周期C. 周期表的最后一行代表着7周期D. 元素周期表中的元素以相似的化学性质周期性地分布3. 题目:下列关于原子核的说法中,不正确的是()A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核带有正电荷C. 原子核在原子中的体积很小,但质量却占据绝大部分D. 原子核带有自旋4. 题目:下列关于电子云的说法中,错误的是()A. 电子云是由电子构成B. 电子云在原子核外形成了一定的空间分布C. 电子云的位置和速度可以同时确定D. 电子云的分布与电子的能量有关5. 题目:下列关于原子尺寸的说法中,正确的是()A. 原子的尺寸是确定且不变的B. 原子的尺寸越大,其原子核和电子间的相互作用越强C. 原子的尺寸可由原子核的大小确定D. 原子的尺寸可以用电子云的外径表示6. 题目:下列关于原子核内质子和中子的说法中,正确的是()A. 质子和中子的质量相等B. 质子和中子的数量决定了元素的化学性质C. 质子和中子的电荷数相等D. 质子和中子均带有自旋7. 题目:以下关于原子模型的发展历程的说法,正确的是()A. 托姆逊提出的原子模型中,原子有质子和电子两种基本组成部分B. 波尔提出的原子模型中,电子分布在不同的轨道上C. 瑞利提出了电子云的概念,说明了电子的双性D. 卢瑟福通过金箔实验发现了原子核的存在,提出了实验原子模型8. 题目:下列关于元素的说法中,不正确的是()A. 元素是由相同种类的原子组成的,具有相同的原子序数B. 元素可以在化学反应中被分解为其他化合物C. 元素是构成物质的基本单位D. 元素可以通过化学方法进行定性分析9. 题目:下列关于原子核和电子云的比较中,正确的是()A. 原子核带有负电,电子云带有正电B. 原子核的质量占据了整个原子的大部分C. 电子云的体积大于原子核D. 原子核和电子云都是以静止的状态存在10. 题目:以下关于同位素的叙述中,错误的是()A. 同位素是指具有相同质子数但中子数不同的核素B. 同位素具有相似的化学性质C. 同位素的存在导致了同一元素的相对原子质量不同D. 同位素的存在对元素周期表的排列没有影响以上是高三物理原子练习题,希望能够帮助你巩固对原子和原子结构的理解。
初中化学 原子的结构 练习题(含答案)
初中化学原子的结构练习题(含答案)一、选择题1. 原子的结构是()A. 细胞B. 粒子C. 分子D. 质子答案:C2. 原子中组成原子核的粒子是()A. 电子B. 质子C. 中子D. 什么都不是答案:B3. 下列说法正确的是()A. 电子在原子核外绕行B. 质子和中子分别带正电和负电C. 原子核中的粒子数目不固定D. 原子核内质子质量大于中子答案:A4. 原子的结构是由()构成的。
A. 原子核和电子云B. 原子核和质子C. 原子核和中子D. 电子云和质子答案:A5. 原子核中所含的质子数决定了()。
A. 元素的化学性质B. 元素的物理性质C. 元素的放射性D. 元素的熔点答案:A6. 下列关于原子核的说法,正确的是()A. 原子核的直径是电子云的数千倍B. 原子核内质子和中子的质量几乎相等C. 原子核内质子和中子的数量相等D. 原子核是由正电质子组成的答案:B二、判断题1. 原子核由质子和电子组成。
答案:错2. 原子核的直径大约是原子的直径的万分之一。
答案:对3. 原子核的电子云中没含有电子。
答案:错4. 原子核中的质子数目决定了元素的原子序数。
答案:对5. 原子核内质子的质量大于中子。
答案:错三、填空题1. 原子核由________和________组成。
答案:质子,中子2. 原子核的直径约为________。
答案:10^-15米3. 原子核内质子与中子的数量差异称为________。
答案:中子过剩4. 原子的质子数称为________,用符号____表示。
答案:原子序数,Z5. 电子绕行的区域称为________。
答案:电子云四、简答题1. 请简要描述原子核的构成和性质。
答案:原子核是由质子和中子组成的,在原子中占据着非常小的体积空间,约占整个原子体积的10^-15倍。
原子核带有正电荷,质子和中子的质量几乎相等,质子的质量略大于中子。
此外,原子核还具有放射性。
2. 原子的质子数如何影响元素的性质?答案:元素的质子数,即原子核内质子的数量,决定了元素的原子序数。
九年级物理原子和核能部分练习题
九年级物理原子和核能部分练习题
1. 在原子核中,质子和中子的数量分别是多少?质子和中子分
别带有什么电荷?
2. 原子的质量主要集中在哪里?
3. 什么是原子核的电荷数?
4. 原子的质量数是指什么?
5. 下列元素中,哪一个元素的原子核内的质子数与中子数相等?(A)氢(B)铍(C)碳(D)铕
6. 原子核中的质子和中子是由什么粒子组成的?
7. 原子核的直径大约是多少?
8. 什么是放射性衰变?
9. 核反应中会释放出什么?
10. 核裂变和核聚变有什么区别?
答案
1. 质子的数量等于原子核的原子序数,中子的数量等于质子数
减去原子序数。
质子带有正电荷,中子不带电荷。
2. 原子的质量主要集中在原子核中。
3. 原子核的电荷数等于质子数减去电子数。
4. 原子的质量数等于质子数加上中子数。
5. (A) 氢
6. 原子核中的质子和中子是由夸克组成的。
7. 原子核的直径的量级约为10^-14米。
8. 放射性衰变是指原子核发射放射性粒子以降低自身能量和不稳定性的过程。
9. 核反应会释放能量。
10. 核裂变是指原子核分裂的过程,核聚变是指原子核融合的过程。
九年级化学 - 原子的结构(练习+答案)
九年级化学- 原子的结构1.原子是由居于原子中心的原子核和__核外电子__构成的,原子核是由__质子__和__中子__构成的。
2.由于原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷数量__相等__,电性__相反__,因此原子不显电性。
3.在原子中,核电荷数=核内__质子数__=核外__电子数__。
4.原子中的核外电子是分层排布的,可以用__原子结构示意图__表示。
5.相对原子质量是以__一种碳原子质量的1/12__作为标准,其他原子的__质量__与它相比较所得到的比。
6.原子结构示意图的含义:小圆圈和圈内的数字表示__原子核__和__核电荷数__,弧线表示__电子层__,弧线上的数字表示该电子层上的__电子数__。
7.稀有气体最外层有__8__个(除氦外)电子,形成相对稳定的结构;金属的原子最外层电子一般少于__4__个,在化学反应中易__失去__电子;非金属的原子最外层电子一般多于__4__个,在化学反应中易__得到__电子。
9.构成物质的的粒子除了原子、分子之外,还有__离子__,__带电__的原子叫做离子。
其中带正电的原子叫做__阳__离子,带负电的原子叫做__阴__离子。
9.原子的质量主要集中在__原子核__上,因此相对原子质量≈__质子数__+__中子数__。
小节练习题1.原子核中一定含有的粒子是(B)A.中子B.质子C.电子D.质子和中子2.锂电池可用作心脏起搏器的电源。
已知一种锂原子核内含有3个质子和4个中子,则该锂原子的核外电子数为(B)A.1 B.3C.4 D.73.下列粒子不显电性的是(D)A.质子B.电子C.原子核D.分子4. 氯化钠由什么粒子构成?四位同学分别给出以下答案,你认为正确的是(A)A.离子B.分子C.原子D.中子5. 下列关于原子结构的认识错误的是(C)A.原子内部有相对较大的空间B.原子由原子核和核外电子构成C.原子由质子和中子构成D.原子核带有正电荷6.下列有关离子的认识错误的是(D)A.原子失去电子,形成了阳离子B.原子得到电子,形成了阴离子C.离子也是构成物质的粒子D.原子失去电子后带负电荷7.下列结构示意图中,表示阴离子的是(D)8.下图为小明制作的原子模型,外圈上小球为电子,内圈为原子核。
原子结构练习题(含参考答案)
原子结构练习题(含参考答案)题目一1. 原子核由哪两种粒子组成?2. 电子的属性是什么?3. 原子的质量数由什么决定?4. 如何计算一个原子的电子数?5. 请列举五种不同元素的符号和原子序数。
参考答案:1. 原子核由质子和中子组成。
2. 电子具有负电荷和质量很小的特性。
3. 原子的质量数由其质子数和中子数之和决定。
4. 一个原子的电子数等于其质子数。
5. 例如:氢(H) - 1,氧(O) - 8,氮(N) - 7,铜(Cu) - 29,铁(Fe) - 26.题目二1. 什么是元素周期表?2. 哪个元素是元素周期表中的第一元素?3. 元素周期表是如何组织的?4. 元素的周期性特点是什么?5. 元素周期表中有多少个主要分组?参考答案:1. 元素周期表是一种排列化学元素的表格,按照一定规则组织元素信息。
2. 氢元素是元素周期表中的第一元素。
3. 元素周期表按元素的原子序数和化学性质进行组织,相似化学性质的元素分在同一垂直列(组)中。
4. 元素周期表中的元素周期性特点表现为周期性变化的原子半径、电离能和电负性等。
5. 元素周期表中有18个主要分组。
题目三1. 排列下列元素按原子升序:铜、氧、铁、钠。
2. 哪个元素的电子云最靠近原子核?3. 一个元素的原子序数是其原子中有多少个什么?4. 请列举两种气体元素。
5. 化合物是由什么组成的?参考答案:1. 氧、钠、铁、铜。
2. 电子云最靠近原子核的元素是氧。
3. 一个元素的原子序数是其原子中有多少个质子。
4. 例如:氢(H)和氧(O)。
5. 化合物是由两种或更多不同元素结合而成的。
原子与原子核物理学(张国营)习题答案
第一章1.1 若卢瑟福散射用的α粒子是放射性物质镭'C 放射的,其动能为67.6810⨯电子伏特。
散射物质是原子序数79Z =的金箔。
试问散射角150οθ=所对应的瞄准距离b 多大?解:根据卢瑟福散射公式:20222442K Mv ctgb b Ze Zeαθπεπε==得到:2192150152212619079(1.6010) 3.97104(48.8510)(7.681010)Ze ctg ctg b K οθαπεπ---⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯米式中212K Mvα=是α粒子的功能。
1.3 钋放射的一种α粒子的速度为71.59710⨯米/秒,正面垂直入射于厚度为710-米、密度为41.93210⨯3/公斤米的金箔。
试求所有散射在90οθ>的α粒子占全部入射粒子数的百分比。
已知金的原子量为197。
解:散射角在d θθθ+之间的α粒子数dn 与入射到箔上的总粒子数n 的比是:dnNtd nσ=其中单位体积中的金原子数:0//Au Au N m N A ρρ==而散射角大于090的粒子数为:2'dndn nNt d ππσ=⎰=⎰所以有:2'dn Nt d nππσ=⎰22218002903cos122()()4sin 2AuN Ze t d A Mu οοθρπθθπε=⋅⋅⎰ 等式右边的积分:180180909033cos sin 2221sin sin 22d I d οοοοθθθθθ=⎰=⎰=故'22202012()()4Au N dn Ze t n A Muρππε=⋅⋅ 648.5108.510--≈⨯=⨯即速度为71.59710/⨯米秒的α粒子在金箔上散射,散射角大于90ο以上的粒子数大约是4008.510-⨯。
1.4能量为3.5兆电子伏特的细α粒子束射到单位面积上质量为22/1005.1米公斤-⨯的银箔上,α粒子与银箔表面成ο60角。
在离L=0.12米处放一窗口面积为25100.6米-⨯的计数器。
【单元练】人教版高中物理选修3第五章【原子核】经典练习题(含答案解析)
一、选择题1.下列有关原子、原子核的说法中正确的是()A.天然放射现象说明原子核内部有电子B.卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在中子C.平均结合能越大,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定D.放射性元素的半衰期与外界压强和温度有关,与原子的化学状态无关C解析:CA.天然放射现象说明了原子核具有复杂的结构,不能说明原子核内有电子,放射现象中放出的电子是由中子转化为质子同时产生一个电子放出的,A错误;B.卢瑟福用α粒子散射实验得出了原子核式结构模型,查德威克发现了中子,B错误;C.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,C正确;D.原子核的衰变是由原子核内部因素决定的,与外界环境无关,D错误。
故选C。
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C解析:CA.卢瑟福通过对α粒子散射实验揭示了原子的核式结构,并不是提出来了原子核是由质子和中子组成的,故A错误;B.经过1次α衰变和1次β衰变,则质量数减小4,而质子减小1,因此23892U(铀)衰变为23491Pa(镤)要经过1次α衰变和1次β衰变,故B错误;C.中子与质子结合成氘核的过程中能释放能量,故C正确;D.β衰变中产生的β射线实际上是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子,故D错误。
故选C。
3.下列说法中正确的是()A.机械波和光有波动性,实物粒子不具有波动性B.用弧光灯发出紫外线照射锌板并发生光电效应后,锌板带正电C.由于核聚变需要很高的环境温度,21H和31H发生聚变过程中是需要从外界吸收能量的D.构成物体的质量是守恒不变的B解析:BA.机械波和光有波动性,实物粒子也有波动性,只不过波长很小,不易观察,故选项A错误;B.锌板发生光电效应后,电子减少,锌板带正电,故选项B正确;C.21H 和31H 发生聚变过程中,质量亏损,向外释放能量,故选项C 错误; D.当物体发生高速运动后,物体的质量会变大,故选项D 错误。
波粒二象性 原子结构与原子核(练习)(含答案)
专题11 波粒二象性原子结构与原子核1.(2019·江苏卷)在“焊接”视网膜的眼科手术中,所用激光的波长λ=6.4×107 m,每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2 J.求每个脉冲中的光子数目.(已知普朗克常量h=6.63×l0-34 J·s,光速c=3×108 m/s.计算结果保留一位有效数字)2.(2019·浙江选考)处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时,能辐射出a、b两种可见光,a光照射某金属表面时有光电子逸出,b光照射该金属表面时没有光电子逸出,则A.以相同的入射角射向一平行玻璃砖,a光的侧移量小于b光的B.垂直入射到同一单缝衍射装置,a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的C.a光和b光的频率之比可能是20/27D.a光子的动量大于b光子的3.(2019·浙江选考)一个铍原子核(74Be)俘获一个核外电子(通常是最靠近原子核的K壳层的电子)后发生衰变,生成一个锂核(73Li),并放出一个不带电的质量接近零的中微子νe,人们把这种衰变称为“K俘获”。
静止的铍核发生零“K俘获”,其核反应方程为707413eBe e Li v-+→+已知铍原子的质量为M Be=7.016929u,锂原子的质量为M Li=7.016004u,1u相当于9.31×102MeV。
下列说法正确的是A.中微子的质量数和电荷数均为零B.锂核(73Li)获得的动能约为0.86MeVC.中微子与锂核(73Li)的动量之和等于反应前电子的动量D.中微子与锂核(73Li)的能量之和等于反应前电子的能量4.(2018·高考全国卷Ⅱ,T17)用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J.已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,真空中的光速为3.00×108 m·s-1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A.1×1014 Hz B.8×1014 HzC.2×1015 Hz D.8×1015 Hz5.(2018·高考全国卷Ⅲ,T14)1934年,约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核2713Al,产生了第一个人工放射性核素X:α+2713Al→n+X.X的原子序数和质量数分别为()A.15和28 B.15和30C.16和30 D.17和311.(2020·江西省名校高三联考)电子是我们高中物理中常见的一种微观粒子,下列有关电子说法正确的是A.汤姆孙研究阴极射线时发现了电子,并准确测出了电子的电荷量B.光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中自由电子C.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的D.元素发生α衰变时,能够产生电子,并伴随着γ射线产生2.(2020·山西省太原市第五中学高三模拟)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3.(2020·湖南省长沙市雅礼中学高三调研)下列说法正确的是A.氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时,吸收光子,电子的轨道半径增大B.238234492902U Th He→+是核裂変方程,当铀块体积大于临界体积时,才能发生链式反应C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的强度无关,与照射光的频率成正比D.α射线是高速运动的氦原子核,能够穿透几厘米厚的铅板4.(2020·北京市顺义区高三模拟)下列说法正确的是A.γ射线比α射线的贯穿本领强B.外界环境温度升高,原子核的半衰期变大C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子5.(2020·山东省潍坊市高三模拟)下列核反应中放出的粒子为中子的是A.147N俘获一个α粒子,产生178O并放出一个粒子B.2713Al俘获一个α粒子,产生3015P并放出一个粒子C.115B俘获一个质子,产生84Be并放出一个粒子D.63Li俘获一个质子,产生32He并放出一个粒子1.(2020·北京市海淀区高三模拟)下列说法正确的是()A.放射性元素的半衰期与外界压强有关B.天然放射现象说明原子具有核式结构C.原子核放出γ射线说明原子核内有光子D.原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子的过程属于β衰变2.(2020·安徽省六安市第一中学调研)以下物理内容描述不正确的是A.爱因斯坦通过对光电效应实验规律的分析揭示了光具有粒子性的一面B.玻尔模型对一切原子的光谱现象都能准确解释C.放射性元素的半衰期与其以单质还是化合物形式存在无关D.原子核的比结合能大小可以反映其稳定性特征3.(2020·四川树德中学高三诊断)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是()A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成功解释了光电效应B.图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率是不连续的C.图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有波动性4. 氢原子的能级图如图所示,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n=1)的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光.则照射氢原子的单色光的光子能量为()A.12.75 eV B.13.06 eV C.13.6 eV D.0.85 eV5.(2020·湖南省怀化市高三模拟)下列说法正确的是A.β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子,同时释放出一个电子B.实验表明,只要照射光的强度足够大,就一定能发生光电效应C.钍的半衰期为24天,1 g钍经过120天后还剩0.2 gD.根据玻尔的原子理论,氢原子从n=5的激发态跃迁到n=3的激发态时,核外电子动能减小6.(2020·东北三省四市联考)已知金属钙的逸出功为2.7 eV,氢原子的能级图如图所示,一群氢原子处于量子数n=4的能量状态,则A.氢原子可能辐射3种频率的光子B.氢原子可能辐射5种频率的光子C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应7.(2020·河北衡水中学高三调研)下下列说法正确的是()A.原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是β粒子,这就是β衰变B.氡222的半衰期是3.8天,镭226的半衰期是1 620年,所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226核先衰变C.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,电势能增大,电子的动能减小,原子的总能量减小D.原子核越大,它的结合能越高,原子核能级越稳定8.(2020·安徽定远重点中学高三模拟)下列说法正确的是()A.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子核内有中子存在B.核泄漏事故污染物137 55Cs能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程式为137 55Cs→137 56Ba+X,可以判断X 为电子C.若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应D.质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3,质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是( 2m1+2m2-m3)c29.(2020·江西南昌高三模拟)如图a所示是研究光电效应的电路图.某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电压U AK的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图b所示.则下列说法正确的是()A.甲光照射光电管发出光电子的初动能一定小于丙光照射光电管发出光电子的初动能B.单位时间内甲光照射光电管发出的光电子比乙光照射时发出的少C.用强度相同的甲、丙光照射该光电管,则单位时间内逸出的光电子数相等D.对于不同种金属,若照射光频率不变,则逸出光电子的最大初动能与金属的逸出功为线性关系10. (2020广东华南师大附中高三模拟)氢原子能级图如图所示,当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656 nm.下列判断正确的是()A.当氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656 nmB.当氢原子从n=4跃迁到n=2的能级时,辐射出的光子不能使逸出功为2.25 eV的钾发生光电效应C.一个处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线D.用能量为1.0 eV的光子照射处于n=4能级上的氢原子,可以使氢原子电离11.(2020·重庆南开中学高三调研)某原子K层失去一个电子后,其K层出现一个电子空位,当L层上有电子跃迁到K层填补空位时会释放一定的能量:一种情况是辐射频率为ν0的X射线;另一种情况是跃迁释放的能量被其他核外电子层的电子吸收,使电子发生电离成为自由电子.若跃迁释放的能量被M层的一个电子吸收,电离后的自由电子的动能是E0,已知普朗克常量为h,则电子处于M层时原子的能级(即能量值)为()A.hν0B.E0C.E0-hν0D.E0+hν012. (2020·陕西西安市第一中学高三模拟)研究光电效应规律的实验装置如图所示,以频率为ν的光照射光电管阴极K时,有光电子产生.由于光电管K、A间加的是反向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A 做减速运动.光电流i由图中电流计G测出,反向电压U由电压表V测出,当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为反向遏止电压U c.在下列表示光电效应实验规律的图象中,正确的是()13.(2020·四川南充高级中学高三模拟)一个静止的铀核232 92U(质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(质量为4.002 6 u)后衰变成钍核228 90Th(质量为228.028 7 u).已知1 u相当于931 MeV的能量.下列说法正确的是()A.该核衰变反应方程为232 92U→228 90Th+42HeB.该核衰变反应中释放出的核能为0.059 MeVC.该反应产生的钍核和α粒子的动量相同D.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,则钍核获得的动能约为0.017 MeV 14.(2020·广东湛江一中高三质检)如图所示,人工元素原子核286113Nh开始静止在匀强磁场B1、B2的边界MN上,某时刻发生裂变生成一个氦原子核42He和一个Rg原子核,裂变后的粒子速度方向均垂直于B1、B2的边界MN.氦原子核通过B1区域第一次经过MN边界时,距出发点的距离为l,Rg原子核第一次经过MN 边界距出发点的距离也为l.则下列有关说法正确的是()A .两磁场的磁感应强度之比B 1∶B 2=111∶141B .两磁场的磁感应强度之比B 1∶B 2=111∶2C .氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间比为2∶141D .氦原子核和Rg 原子核各自旋转第一个半圆的时间比为111∶141答案1.【答案】光子能量hc ελ=,光子数目n =Eε,代入数据得n =5×1016【解析】每个光子的能量为0cE hv h λ== ,每个激光脉冲的能量为E ,所以每个脉冲中的光子个数为:0EN E = ,联立且代入数据解得:16510N =⨯个。
(必考题)初中高中物理选修三第五章《原子核》经典习题(含答案解析)
一、选择题1.下列有关原子、原子核的说法中正确的是( ) A .天然放射现象说明原子核内部有电子B .卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在中子C .平均结合能越大,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定D .放射性元素的半衰期与外界压强和温度有关,与原子的化学状态无关2.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 +→+3.下列说法中正确的是( ) A .钍的半衰期为24天。
1g 钍23490Th 经过 120 天后还剩0.2g 钍B .一单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出,延长入射光照射时间,光电子的最大初动能不会变化 C .放射性同位素23490Th 经α、β衰变会生成22286Rn ,其中经过了2次α衰变和 3 次β衰变D .大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生4种不同频率的光子 4.下列说法正确的是A .在铀核的裂变中,当铀块的体积小于“临界体积”时,不能发生链式反应B .铀元素的半衰期为T ,当温度发生变化时,铀元素的半衰期也发生变化C .比结合能越小,原子核结合得越牢固,原子核越稳定D .轻核聚变后,比结合能减少,因此反应中释放能量5.K -介子方程为0ππK --→+,其中K -介子和π-介子是带负电的基元电荷,0π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K R -与πR -之比为2∶1,如图所示,0π介子的轨迹未画出,由此可知π-介子的动量大小与0π介子的动量大小之比为 ( )A .1∶1B .1∶2C .1∶3D .1∶66.在核反应方程41417278He+N O+X →中,X 表示的是A .质子B .中子C .电子D .α粒子7.下列叙述中正确的是A .牛顿提出了万有引力定律,并通过实验测出了万有引力常量B .奥斯特发现了电流的磁效应,总结出了电磁感应定律C .美国科学家密立根通过油滴实验,测定出电子的荷质比D .卢瑟福发现了质子,查德威克发现了中子,质子和中子统称为核子 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9.一个静止的铀核,放射一个α粒子而变为钍核,在匀强磁场中的径迹如图所示,则正确的说法( )A .1是α,2是钍B .1是钍,2是αC .3是α,4是钍D .3是钍,4是α10.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 →11.关于原子核的结合能,下列说法中不正确的是( )A .原子核的结合能越大,原子核中核子一定结合得越牢固,原子核就越稳定B .一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C .铯原子核(13355Cs )的结合能一定小于铅原子核(20882Pb )的结合能D.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12.2007年是我国著名物理学家、曾任浙江大学物理系主任的王淦昌先生一百周年诞辰。
原子及原子核物理习题.
光的波粒二象性 原子及原子核物理习题1.如图所示,一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光,取其中a 、b 、c 三种单色光,并同时做如下实验:①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉装置在光屏上产生干涉条纹(双缝间距和缝屏间距不变);②让这三种单色光分别照射锌板;③让这三种单色光分别垂直投射到一条直光纤的端面上;下列说法中正确的是( )A .如果单色光b 能产生光电效应,则单色光a 一定能产生光电效应B .单色光c 的波动性最显著C .单色光a 穿过光纤的时间最长D .单色光c 形成的干涉条纹间距最小2.如图所示是伦琴射线管的装置示意图,关于该装置,下列说法中正确的是( )A. E 1可用低压交流电源,也可用直流电源(蓄电池)B.E 2是高压直流电源,且E 2的右端为电源的正极C.射线a 、b 均是电子流D.射线a 是电子流、射线b 是X 射线3.如图所示,已知用光子能量为2.82eV 的紫光照射光电管中的金属涂层时,毫安表的指针发生了偏转。
若将电路中的滑动变阻器的滑头P 向右移动到某一位置时,毫安表的读数恰好减小到零,电压表读数为1V ,则该金属涂层的逸出功约为( )A. 2. 9×10-19JB. 4.5×10-19JC. 2. 9×10-26JD. 4. 5×10-26 J4. A 、B 两束不同频率的光波均能使某金属发生光电效应,如果产生光电流的最大值分别为I A 和I B ,且I A <I B ,则下列关系正确的是( )A .照射光的波长B A λλ< B .照射光的光子能量B A E E <C .单位时间内照射到金属板的光子数B A N N <D .照射光的频率B A νν< 5 某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压U c 与入射光频率v 的关系图象如图所示。
则由图象可知( )A .该金属的逸出功等于hv 0B .遏止电压是确定的,与照射光的频率无关C .若已知电子电量e ,就可以求出普朗克常量hD .入射光的频率为2v 0时,产生的光电子的最大初动能为hv 06 如图所示电路可研究光电效应规律。
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。
高考物理原子的核式结构原子核专题练习含解析
高考物理原子的核式结构原子核专题练习(含解析)高考物理原子的核式结构原子核专题练习(含解析)1、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聚变反应B.汤姆孙发现电子,表明原子具有复杂结构C.卢瑟福发现了中子,查德威克发现了质子D.一束光照射到某金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短E.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,电子的动能减少,原子总能量增大答案解:A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应,A正确;B、汤姆孙发现电子,说明电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元,B正确;C、卢瑟福发现了质子,查德威克发现了中子,C错误;D、一束光照射到某金属上不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率,D错误;E、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,电子的动能减少,原子总能量增大,E正确.故选:ABE2、如图所示为卢瑟福和他的助手做α粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C三个位置时,关于观察到的现象,下列说法中正确的是()A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数最少C.相同时间内放在C位置时观察到屏上的闪光次数最少D.放在C位置时观察不到屏上有闪光答案AC[解析]1909~1911年,英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验,实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90°,也就是说它们几乎被“撞”了回来,则A、C正确。
3、卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构,正确反映实验结果的示意图是图45-1中的()ABCD答案解析:本题考查学生对α粒子散射实验现象的定性认识.由教材中讲述的实验现象可知,只有D选项符合.答案:D4、已知镭的原子序数是88,原子核质量数是226.试问:(1)镭核中有几个质子?几个中子?(2)镭核所带的电荷量是多少?(3)呈中性的镭原子,核外有几个电子?答案5、在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看做静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是()答案C解析:α粒子散射实验中,入射的α粒子只有靠近金箔原子核时在其斥力作用下发生大角度偏转,图A、D中出现引力情况,这是不可能的,图B中其中一个α粒子的径迹不对,只有选项C正确.6、如图1所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,下述对观察到现象的说法中正确的是()A.放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B.放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C.放在C、D位置时,屏上观察不到闪光D.放在D位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少答案AD7、如图R为一含有U的放射源,它能放出α、β、γ三种射线变为Rn。
【优质文档】高中物理原子核练习题
A. α
B. α粒子从 F
C.α
D. 放射性物质放出的 γ射线射到屏上产生的 6.一个质子以 1.0× 107 m/s 的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获,
铝原子核变为硅原子核,
已知铝原子核的质量是质子的 27 倍,硅原子核的质量是质子的 28 倍,则下列判断中正确的是
A. 核反应方程为
27 13
92 36
K
r),已知
235
92 U 、
141 56
Ba、
92 36
Kr
和中子的质量
分别是 235.0439 u, 140.9139u, 91.8973u 和 1.0087u.
(1)写出铀裂变反应方程,并计算一个铀 235 (2)我国秦山核电站功率为 3× 105 kW ,假设铀 235 能够完全裂变, 其中一半的核能转化为
二、填空题。
9.
234 90
Th
234 91
Pa +_______.
234 90
Th
衰变为
234
91 Pa 的半衰期是
1.2 min ,则 64 g
234 90
Th
经过
6 min
还有
_______ g
尚未衰
变.
10.原子核 A 经过若干次衰变后变成原子核 B,已知 B 核的中子数比 A 核少 m, B 核的质子数 比 A 核少 n,则此衰变过程中共有 ________次α 衰变, ________次β 衰变 .
a 粒子的动能,则核反应后两个 a 粒子具有总
15、太阳现正处于主序星演化阶段,它主要是由电子的
1
4
1 H 、 2 He 等原子核组成,维持太
阳辐射的是它内部的核聚变反应,
_新教材高中化学基础练习1原子核核素含解析鲁科版必修第二册
原子核核素(建议用时:25分钟)[基础过关练]1.某粒子含有6个质子,7个中子,电荷为0,则它的化学符号是( )A. 613Al B.136AlC.136C D. 613CC[该粒子的质量数为6+7=13,质子数为6,故化学符号为136C。
]2.由中国计量科学研究院(NIM)自主研制出了精确度极高的NIM5铯(133Cs)原子喷泉钟,1 500万年不差一秒。
已知该铯原子的核外电子数为55,则该原子的中子数为 ( )A.23 B.55C.78 D.133C[质子数+中子数=质量数,则133Cs的中子数=133-55=78。
]3.下列属于同位素的一组是( )A.O2、O3B.Na2O、Na2O2C.4019K、4020Ca D.H、D、TD[同位素是具有相同质子数不同中子数的同一元素的不同核素。
]4.下列有关同位素的叙述正确的是( )A.质子数相同中子数不同的微粒互为同位素B.同位素原子的区别在于质量数不同C.同位素原子的物理性质、化学性质均相同D.同一元素的不同核素间可互称同位素D[同一种元素中质子数相同而中子数不同的核素间互为同位素,A项错误;同位素原子间中子数不同,同位素的化学性质相同,而物理性质不同,B、C项错误。
]5.关于13153I和13755Cs这两种微粒的说法正确的是( )A.13153I通过化学反应生成13755CsB.13153I比13755Cs少6个中子C.13755Cs核外电子数为88D.13153I核内中子数为78D[化学反应不能改变原子核,A错误;13153I核内中子数为78,13755Cs核内中子数为82,核外电子数为55,所以B、C错误,D正确。
]6.对于AZ X和A+1ZX+两种微粒,下列叙述正确的是( )A.质子数一定相同,质量数和中子数一定不同B.化学性质几乎相同C .一定都由质子、中子、电子构成D .核电荷数、核外电子数一定相同A [B 项,二者最外层电子数不同,故化学性质不同;C 项,AZ X 中不一定含中子,如11H ;A +1 ZX +不一定含电子,如21H +;D 项,X ――→失1e -X +,故二者核外电子数不相同。
原子核试题
高一(下)化学单元同步练习及期末试题第五章 原子结构 元素周期律第一节 原子核Ⅰ 学习重点1.掌握原子构成的初步知识.2.懂得质量数和ZA X 的含义. 3.掌握构成原子的粒子间的关系.4.掌握同位素的概念和元素相对原子质量的计算方法.Ⅱ 学习难点:质量数,同位素的相对原子质量、元素的近似相对原子质量和元素的相对原子质量的联系与区别。
Ⅲ 训练练习题: 一、选择题1.不同元素的原子(包括离子)( )A.质子数一定不等B.中子数一定不等C.质量数一定不等D.核外电子数一定不等2.某元素B 的核电荷数为Z 。
已知B n-A m+的核外具有相同的电子层结构,则A 元素的原子序数用Z 、n 、m 来表示,应为( ) +m-m +m +m+n 3.下列微粒中,中子数和质子数相等的是( )A.①18O ;②12C ;③26Mg ;④40K ;⑤40CaA.①②B.②⑤C.只有④D.③④4.下列各组微粒具有相同质子数和电子数的是( )和NH 4+ 和NH 2 和OH - 和NH 4+5.某元素构成的双原子单质分子有三种,其式量分别为158、160、162。
在天然单质中,此三种单质的物质的量之比为1∶1∶1,由此推断以下结论中,正确的是( )A.此元素有三种同位素B.其中一种同位素质量数为80C.其中质量数为79的同位素原子占原子总数的1/2D.此元素的单质的平均式量为1606.某元素原子核内质子数为m ,中子数为n ,则下列论断正确的是( )A.不能由此确定该元素的原子量B.这种元素的原子量为m+nC.若碳原子质量为ωg,此原子的质量为(m+n)ωgD.核内中子的总质量小于质子的总质量7.硼有两种天然同位素105B 、115B ,硼元素的原子量为,则对硼元 素中105B 的质量分数判断正确的是( )% B.略大于20% C.略小于20% %8.氢元素有三种同位素,则它们形成的双原子分子有( )种 种 种 种9.原子序数为47的银元素有两种同位素,它们的原子百分比近似相等。
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原子与原子核
水平预测
(40分钟)
双基型
★1.下面列举的事例中正确的是( ).
(A )居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了正电子
(B )卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象
(C )麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验方法给予证实
(D )玻尔建立了量子理论,解释了各种原子发光现象
答案:C
★★2.关于原子核能,下列说法中正确的是( ).
(A )使原子核分解为粒子时放出的能量
(B )核子结合成原子核时需要供给的能量’
(C )核子结合成原子核时吸收的能最或原子核分解为核子时放出的能量
(D )核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成粒子时所吸收的能量
答案:D
★★3.平衡核反应方程,23592u +__________________→9038Sr +13654Xe +1010n ,在核反应堆中石墨起的作用,镉棒__________________的作用.
答案:n 10,使中子减速,吸收中子控制反应速度
横向型
★★4.中子的质量为1.0087u ,质子质量为1.0073u ,氘核的质量为2.0136u .中子和质子结合成氘核时释放的能量为_______________J (计算结果取两位有效数字,1u =1.7×1027kg ). 答案:13107.3-⨯
★★★5.氢原子的核外电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有( ).
(A )放出光子,电子动能减少,原子势能增加
(B )放出光子,电子动能增加,原子势能减少
(C )吸收光子,电子动能减少,原子势能增加
(D )吸收光子,电子动能增加,原子势能减少
答案:BC
★★★6.一个原子核X 进行一次α衰变后成为原子核c d Y ,然后又进行一次口衰变,成为原子核f g Z :a b X →c d Y →f g Z ,它们的质量数a 、c 、f 及电荷数b 、d 、g 之间应有的关系是( )
(A )a =f +4 (B )c =f (C )d =g -1 (D )b =g +1
答案:ABCD .
★★★7.放射性元素2411N a 经过2h ,只剩1/2的核没有衰变,再经过_________h ,将只剩下1/8的核没有衰变.
答案:4
横向型
★★★8.23892U 发生衰变后变成23490Th ,把静止的23892U 放在匀强磁场中,衰变后Th 核的速度
方向与磁场方向垂直,生成的α粒子动能为△E .【10】
(1)写出衰变方程.
(2)衰变后核的轨道半径与粒子的轨道半径之比是多少?
(3)衰变过程中放出的能量多大?
答案:(1)n He H H 10322121+→+,(2)He Th U 4
22349023892+→1:45(3)E 117
119∆ ★★★★9.已知氘核的质量为2.0136u ,中子质量为1.0087u ,氦3(32He )的质量为3.0150u .
(1)写出两个氘核聚变生成氦3的方程
(2)求聚变放出的能量.
(3)若两个氘核以相同的动能E k =0.35MeV 正碰,求碰撞后生成物的动能.【7】
答案:(1)n He H H 1032212
1+→+,(2)3.72MeV ,(3)中子,2.98MeV ,氦核,0.99MeV ,
★★★★10.氢原子的核外电子质量为m ,电量为e ,在离核最近的轨道上运动,轨道半径为r 1,求:
(1)电子运动的动能.
(2)电子绕核转动的频率.
(3)电子绕核转动相当于环形电流的电流大小.
答案:(1)12K 2r ke E =,(2)11mr k r 2e f ∙=π,(3)1
12mr k r 2e f I ∙==π 阶梯训练
原子核式结构和玻尔模型
双基训练
1.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子( ).
【1】
(A )全部穿过或发生很小的偏转
(B )全部发生很大的偏转
(C )绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回
(D )绝大多数发生偏转,甚至被掸回
答案:C
★2.氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中( ).【1】
(A )辐射光子,获得能量 (B )吸收光子,获得能量
(C )吸收光了,放出能量 (D )辐射光子,放出能量
答案:D
★3.在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n =1及n =2的两个状态,若用E 表示氢原子的能量,r 表示氢原子核外电子的轨道半径,则( ).【1】
(A )E 2>E 1,r 2>r 1 (B )E 2>E 1,r 2<r 1
(C )E 2<E 1,r 2>r 1 (D )E 2<E 1,r 2<r 1
答案:A
★★★4.如图所示,氢原子在下列各能级间跃迁:(1)从n =1到n =2;(2)
从n =5到n =3;(3)从n =4到n =2;在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分
别用λ1、λ2、λ3表示.波长λ1、λ2、λ3大小的顺序是( ).【2】
(A )λ1<λ2<λ3 (B )λ1<λ3<λ2
(C )λ3<λ2<λ1 (D )λ3<λ1<λ2
答案:B
★★★5.氢原子基态能级为-13.6eV ,一群氢原子处于量子数n =3的激发态,它们向较低能级跃迁时,放出光子的能量可以是( ).【2】
(A )1.51eV (B )1.89eV (C )10,2eV (D )12.09eV
答案:BCD
★★★6.在玻尔的氢原子模型中,电子的第1条(即离核最近的那条)可能轨道的半径为r 1,则第2条可能轨道的半径r 2=_________.电子在这第2条可能轨道上运动时的动能E k =_________.已知基本电荷为e ,静电力恒量为k .【1.5】
答案:1
2
18r ke ,4r ★★★7.用某一频率的电磁波照射氢原子,使它从基态跃到量子数n =3的激发态,该电磁 波在真空中波长等于多少微米(已知基态能级E 1=-13.6eV )?【3】
答案:0.102μm
纵向应用
★★8.当α粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是( ).【1】 答案:BC
★★★9.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,下列说法中正确的是( ).【1】
(A )α粒子-直受到金原子核的斥力作用
(B )α粒子的动能不断减小
(C )α粒子的电势能不断增加
(D )α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果
答案:A
★★★10.如图为氢原子的能级图,A 、B 、C 分别表示电子在三种不同能
级跃迁时放出的光子,其中( )【2】
(A )频率最大的是B (B )波长最长的是C
(C )频率最大的是A (D )波长最长的是B
答案:AB
★★★11.一群处于n =4的激发态的氢原子向低能级跃迁时,可能发射的光线为( ).
【1】
(A )3条 (B )4条 (C )5条 (D )6条
答案:D
★★★12.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( ).(1998年全国高考试题)【2】
(A) hν1 (B )hν2 (C )hν3
(D )h (ν1+ν2+ν3) 答案:C
★★★★13.按照玻尔理论,下列关于氢原子的论述中正确的是( ).(2000年全国高考试题)
【1.5】
(A )第m 个定态和第n 个定态的轨道半径r m 和r n 之比为r m :r n =m 2:n 2
(B )第m 个定态和第n 个定态的能量E m 和E n 之比为E m :E n =n 2:m 2
(C )电子沿某一轨道绕核运动,若其圆周运动的频率是ν,则其发光频率也是ν
(D )若氢原子处于能量为E 的定态,则其发光频率为v =E /h
答案:AB
横向拓展
★★★14.玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时,与卢瑟福的核式结构学说观点不同的是( ).【2】
(A )电子绕核运动的向心力,就是电子与核之间的静电引力
(B )电子只能在一些不连续的轨道上运动
(C )电子在不同轨道上运动时的能量不同
(D )电子在不同轨道上运动时的静电引力不同
答案:B
★★★15.卢瑟福的实验证明,两个原子核之间的斥力,在它们之间距离小到1014m 时,还遵
守库仑定律.试求两质子在相距10-14m 时的加速度.已知质子的质量是1.67×10-27kg .【2】
答案:271038.1⨯m /s 2
★★★16.α粒子质量为6.68×10-
27kg ,以速度v =2.0×107m /s 轰击金箔后,速度方向偏转了180°.试求粒子与金原子核最接近时,所具有的电势能(以α粒子远离金原子核时的电势能为零).【3】 答案:121034.1-⨯J
★★★★17.氢原子核外电子在第一轨道上运动时,能量E =-13.6eV ,轨道半径
r 1=0.53×10-10m .这时电子运动的动能是多少电子伏?电势能是多少电子伏?【3】
答案:13.6eV ,-27.2eV
★★★★18.氢原子中电子离核最近的轨道半径r 1=0.53×10-10m ,试计算电子在该轨道上运
动时的等效电流.【3】
答案:A 100.13
-⨯。