原子和原子核物理专题练习

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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。

高考物理一轮复习专题训练—原子和原子核

高考物理一轮复习专题训练—原子和原子核一、原子结构1.原子的核式结构(1)1909～1911年，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型。

(2)α粒子散射实验的结果：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”，如图1所示。

图1(3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。

2.氢原子光谱(1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。

(2)光谱分类(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R(122－1n2)(n＝3，4，5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107m－1)。

(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高。

在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。

3.玻尔理论(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。

(2)跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m－E n。

(h 是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。

原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。

4.氢原子的能级图，如图2所示图2【自测1】(2020·天津卷，1)在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。

下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是()答案D解析发现原子具有核式结构的是卢瑟福的α粒子轰击金箔发生散射的实验，选项D正确。

高考物理一轮复习知识点全方位练习：原子和原子核

2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：原子和原子核基础达标1.在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止,如图所示的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()2.下列关于原子核的叙述中正确的是 ()A.居里夫人通过α粒子轰击铝原子核,首次发现了中子B.核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢反应速度,防止反应过于剧烈C.轻核聚变过程中,会有质量亏损,要释放能量D.原子核的质量越大,比结合能就越小3.下列说法正确的是()A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后,绕核运动的电子动能增大C.天然放射现象的发现揭示了原子可再分D.83210Bi的半衰期是5天,100 g83210Bi经过10天会全部发生衰变4.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1.62 eV.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.10.20 eVB.2.89 eVC.2.55 eVD.1.89 eV5.下列说法中正确的是()A .原子核发生一次β衰变,该原子外层就一定失去一个电子B .核泄漏事故污染物55137Cs 能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程为55137Cs →56137Ba +x ,可以判断x 为质子C .氢原子的能级图如图所示,若氢原子从n=2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有可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m 1、m 2、m 3,质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m 1+2m 2-m 3)c 26. 法国物理学家贝可勒尔发现了铀和含铀的矿物质发出看不见的射线,开始了对原子核的研究.一静止的92238U 核经α衰变成为 90234Th 核,释放出的总动能为E k ,则衰变后 90234Th 核的动能为( )A .2119E kB .1192E k C .2117E k D .1172E k 7. 2019年4月1日,在中国核能可持续发展论坛上,生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设.某核电站获得核能的核反应方程为 92235U +01n →56144Ba +3689Kr +x 01n,已知铀核的质量为m 1,钡核的质量为m 2,氪核的质量为m 3,中子的质量为m 4,下列说法中正确的是 ( )A .该核电站通过核聚变获得核能B .铀核的质子数为143C .在上述核反应中x=2D .一个铀核发生上述核反应,释放的能量为(m 1-m 2-m 3-2m 4)c 2技能提升8. 氢原子的能级图如图所示.有一群处于n=4能级的氢原子,若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A 发生光电效应,则下列说法中正确的是( )A .这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A 发生光电效应B .如果辐射进来能量为0.32 eV 的光子,可以使氢原子从n=4能级向n=5能级跃迁C .如果辐射进来能量为1.32 eV 的光子,不可以使处于n=4能级的氢原子发生电离D .用氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射出的光照射金属A ,所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV 9.(多选) μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用,如图所示为μ氢原子的能级示意图.假定光子能量为E 的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率分别为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光,且频率依次增大,若普朗克常量为h ,则 ( )A .E=h (ν1+ν2)B .E=h (ν1-ν4+ν5)C .E=h (ν2+ν4)D .E=h (ν6-ν3)10.(多选) 下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是( )A .卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B .天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒,其放射线在磁场中不偏转的是γ射线C .据图可知,原子核A 裂变成原子核B 和C 要放出核能D .据图可知,原子核D 和E 聚变成原子核F 要吸收能量11.某静止的原子核发生核反应且放出能量Q ,其方程为 x x X→x xY +x xZ,假设释放的能量全都转化为新核Y 和Z 的动能,其中Z 的速度为v ,以下结论正确的是 ( )A .Y 原子核的速度大小为xxvB .Y 原子核的动能与Z 原子核的动能之比为D ∶FC .Y 原子核和Z 原子核的质量之和比X 原子核的质量大D .Y 和Z 的结合能之和一定大于X 的结合能12. 如图所示为静止的原子核在匀强磁场中发生衰变后做匀速圆周运动的轨迹,衰变后两带电粒子a 、b 的半径之比为45∶1,两带电粒子a 、b 的动能之比为117∶2.下列说法正确的是 ( )A.此衰变为β衰变B.大圆为β粒子的运动轨迹C.小圆为α粒子的运动轨迹D.两带电粒子a、b的周期之比为10∶1313.(多选)现有两动能均为E0=0.35 MeV的12H在一条直线上相向运动,两个12H发生对撞后能发生核反应,得到23He和新粒子,且在核反应过程中释放的能量完全转化为23He和新粒子的动能.已知12H的质量为2.014 1 u,23He的质量为3.016 0 u,新粒子的质量为1.008 7 u,核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV.下列说法正确的是(如果涉及计算,结果保留整数) ()A.核反应方程为12H+12H→23He+11HB.核反应前后不满足能量守恒定律C.新粒子的动能约为3 MeVD.23He的动能约为1 MeV挑战自我14.重元素的放射性衰变共有四个系列,分别是U238系列(从92238U开始到稳定的82208Pb为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从93237Np开始到稳定的83209Bi为止),其中,前三个系列都已在自然界找到,而第四个系列在自然界一直没有被发现,只是在人工制造出Np237后才发现的.下列说法正确的是()A.92238U的中子数比83209Bi的中子数少20个B.从93237Np到83209Bi,共发生7次α衰变和4次β衰变C.Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化D.92238U与92235U是不同的元素6Li),发生核反应后生成氚核和α粒子.生成的氚核速度方向与中15.用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(3子的速度方向相反,氚核与α粒子的速度大小之比为7∶8,已知中子的质量为m,质子的质量可近似看作m,光速为c.(1)写出核反应方程;(2)求氚核和α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α粒子和氚核的动能,求质量亏损.参考答案1.C 【解析】金箔中的原子核与α粒子都带正电,α粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用,A 、D 错误;由原子核对α粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件知,α粒子受力的方向应指向曲线轨迹的凹侧,且入射方向越对准金核,偏转角度越大,B 错误,C 正确.2.C 【解析】查德威克在α粒子轰击铍核实验中发现了中子,故A 错误;核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢中子速度,故B 错误;轻核聚变过程中,会有质量亏损,由爱因斯坦质能方程可知,要释放能量,故C 正确;比结合能为结合能与核子数的比值,原子核的质量大,其比结合能不一定小,故D 错误.3.B 【解析】 γ射线是高频的电磁波,β射线是高速运动的电子流,故A 错误;氢原子辐射光子后,电子绕核运动的轨道半径减小,由xx 2x 2=m x 2x ,可知电子动能增大,故B 正确;天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构,故C 错误;设原来83210Bi 的质量为m 0,衰变后剩余质量为m ,有m=m 0(12)xx =100×(12)105g =25 g,即剩余质量为25 g,衰变的质量为75 g,故D 错误.4.C 【解析】由题中提供信息,红外线单个光子的能量最大值为1.62 eV,所以氢原子跃迁辐射出的光子能量需小于或等于1.62 eV,才能被红外测温仪捕捉.根据氢原子能级图可知,氢原子由能级4向能级3跃迁时辐射出的光子满足这一要求,所以给处于能级2的氢原子提供的能量至少需要使其跃迁到能级4,即ΔE=E 4-E 2=2.55 eV,C 项正确.5.D 【解析】原子核发生一次β衰变,该原子核内中子变成质子,放出一个电子,选项A 错误;根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知,x 的质量数为零,电荷数为-1,则x 是电子,选项B 错误;根据玻尔理论可知,氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光的能量为hν=E 2-E 1=-3.4 eV -(-13.6 eV)=10.2 eV,氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光的能量为hν'=E 6-E 2=-0.38 eV -(-3.4 eV)=3.02 eV,结合光电效应发生的条件可知,若氢原子从n=2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,故C 错误;质子、中子、α粒子的质量分别是m 1、m 2、m 3,质子和中子结合成一个α粒子的过程中亏损的质量为2m 1+2m 2-m 3,根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是(2m 1+2m 2-m 3)c 2,故D 正确.6.A 【解析】根据动量守恒定律得0=m Th v Th +m αv α,又知E k =E kTh +E kα=12m Th x Th 2+12m αx α2,x Thx α=4234,联立解得E kTh =2119E k ,故A 正确.7.D 【解析】该核电站利用核裂变获得核能,故A 错误;铀核 92235U 的质子数为92,故B 错误;根据电荷数守恒、质量数守恒可知,x=3,故C 错误;核反应后的中子数是3个,所以中子增加2个,则一个铀核 92235U 发生上述核反应,释放的能量为(m 1-m 2-m 3-2m 4)c 2,故D 正确.8.D 【解析】氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子,其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子的能量以及从n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量,不能使金属A 发生光电效应,故共有4种频率的光能使金属A 发生光电效应,故A 错误;因为从n=4能级向n=5能级跃迁时所需要的能量为ΔE=E 5-E 4=0.31 eV,不等于光子能量0.32 eV,所以不能发生跃迁,故B 错误;要使处于n=4能级的氢原子发生电离,需要的能量只要大于0.85 eV 就可以,故C 错误;由题意可知,金属A 的逸出功为2.55 eV, 氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为hν=E 4-E 1=12.75 eV,由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能E k =hν-W 0=10.2 eV,故D 正确.9.AB 【解析】 μ氢原子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高的m 能级,然后从m 能级向较低能级跃迁,从m 能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态,则辐射的能量最大,跃迁到其他较低的激发态时μ氢原子仍不稳定,将继续向基态和更低的激发态跃迁,即1、2、3…m 任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光,故总共可以产生的光子的种类数为C x 2=x (x -1)2=6,解得m=4,即μ氢原子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级,然后从n=4能级向低能级跃迁,辐射光子的能量按从小到大的顺序排列为4→3、3→2、4→2、2→1、3→1、4→1,所以能量E 与hν3相等,也等于h (x 1+x 2)和h (x 1-x 4+x 5),故A 、B 正确,C 、D 错误.10.ABC 【解析】卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型,故A 正确;天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒,其放射线在磁场中不偏转的是γ射线,B 正确;裂变和聚变都有质量亏损,根据质能方程可知,都放出能量,C 正确,D 错误.11.D 【解析】由动量守恒定律得0=Dv'-Fv ,所以v'=x xv ,故A 错误;Y 原子核与Z 原子核的质量之比为D ∶F ,速度之比为F ∶D ,因此它们的动能之比为F ∶D ,故B 错误;因为放出能量,有质量亏损,所以Y 原子核和Z 原子核的质量之和比X 原子核的质量小,结合能之和比X 的大,故C 错误,D 正确.12.D 【解析】根据动量守恒定律可知,两带电粒子动量相等,由两圆外切可知,此为α衰变,由R=xxxx可知,大圆为α粒子轨迹,A 、B 、C 错误;由R=xxxx ,可知xx x x=xx x x=451,根据动量守恒定律以及动量与动能的关系有√2x x x k x =√2x x x k x ,解得x x x x=x k x x k x=2117,根据周期公式T=2πx xx ,可知x x x x=x x x x x xx x=1013,D 正确.13.CD 【解析】由核反应过程中的质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程为 12H +12H →23He +01n,则新粒子为中子 01n,A 错误;核反应过程中有质量亏损,释放能量,仍然满足能量守恒定律,B 错误;由题意可知ΔE=(2.014 1 u ×2-3.016 0 u -1.008 7 u)×931 MeV/u ≈3.3 MeV,根据核反应中系统的能量守恒有E kHe +E kn =2E 0+ΔE ,根据核反应中系统的动量守恒有p He -p n =0,由E k =x 22x ,可知x kHe x kn=xn x He,联立解得E kHe =x n xn +x He(2E 0+ΔE )≈1 MeV,E kn =x Hex n +x He (2E 0+ΔE )≈3 MeV,C 、D 正确. 14.B 【解析】 92238U 的中子数为238-92=146个,83209Bi 的中子数为209-83=126个,则 92238U 的中子数比 83209Bi的中子数多20个,A 错误;根据质量数守恒,有237-209=4×7,可知发生了7次α衰变,根据电荷数守恒,有93-83=2×7-4,可知发生了4次β衰变,B 正确;放射性物质的半衰期不受外界因素的影响,C 错误;92238U 与 92235U 的质子数相同,中子数不同,它们是相同的元素,D 错误.15.(1)01n +36Li →13H +24He(2)7x 11 8x11(3)141xx 2121x 2【解析】 (1)核反应方程为 01n +36Li →13H +24He(2)由动量守恒定律得m n v=-m H v 1+m He v 2 由题意得v 1∶v 2=7∶8,m n ∶m H ∶m He =1∶3∶4 解得v 1=7x11,v 2=8x 11(3)氚核和α粒子的动能之和为E k =12·3m x 12+12·4m x 22=403242mv 2释放的核能为ΔE=E k -E kn =403242mv 2-12mv 2=141121mv 2 由爱因斯坦质能方程得,质量亏损为 Δm=Δx x 2=141xx 2121x 2。

原子核物理试题及答案

原子核物理试题及答案一、选择题1. 原子核由什么粒子组成？A. 电子B. 质子和中子C. 质子和电子D. 中子和电子答案：B2. 放射性衰变过程中，原子核的哪种性质会发生变化？A. 质量数B. 电荷数C. 核外电子数D. 核内质子数答案：A3. 下列哪种粒子的发现证实了原子核内部结构的存在？A. α粒子B. β粒子C. γ射线D. X射线答案：A4. 原子核的稳定性与哪种因素有关？A. 质子数B. 中子数C. 质子数与中子数的比例D. 核外电子数答案：C5. 原子核的结合能与哪种因素有关？A. 原子核的质量B. 原子核的电荷数C. 原子核的体积D. 原子核的表面答案：A二、填空题1. 原子核的组成粒子中，带正电的是______，带负电的是______。

答案：质子；电子2. 放射性同位素的半衰期是指放射性物质的原子核数量减少到原来的______所需的时间。

答案：一半3. 原子核的结合能与原子核的质量亏损有关，质量亏损越大，结合能______。

答案：越大4. 核裂变是指重原子核在吸收中子后，分裂成两个或多个较轻原子核的过程，同时释放出大量的______。

答案：能量5. 核聚变是指轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程，同时释放出______。

答案：能量三、简答题1. 请简述原子核的组成及其性质。

答案：原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

原子核的性质包括质量数、电荷数、结合能等。

2. 放射性衰变有哪几种类型？请分别简述其特点。

答案：放射性衰变主要有α衰变、β衰变和γ衰变三种类型。

α衰变是原子核放出α粒子（由两个质子和两个中子组成）的过程，导致原子核质量数减少4，电荷数减少2；β衰变是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子被放出，导致原子核电荷数增加1；γ射线是原子核在能量状态变化时放出的高能光子，不改变原子核的质量数和电荷数。

3. 核裂变和核聚变有何不同？答案：核裂变是重原子核在吸收中子后分裂成两个或多个较轻原子核的过程，释放出能量；核聚变是轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程，也释放出能量。

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。

原子和原子核练习和习题解答

第九章原子和原子核练习和习题解答.练习一（1）卢瑟福的原子模型与汤姆生的原子模型的主要区别是什么？卢瑟福实验中少数α粒子大角度偏转的原因是什么？答：汤姆生原子模型认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面．而卢瑟福的原子模型认为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空间里绕着核旋转．汤姆生原子模型是“均匀”结构，而卢瑟福原子模型是“核式”结构，这是他们的主要区别．根据卢瑟福模型，由于原子的全部正电荷都集中在原子核中，所以当α粒子与核十分接近时，会受到很大的库仑斥力，使它发生大角度的偏转．但是因为原子核很小，α粒子穿过原子时十分接近核的机会很少，绝大多数α粒子离核较远，受到的库仑斥力小，所以基本上仍按直线方向前进；只有极少数十分接近核的α粒子才能发生大角度的偏转．（2）氢原子核的半径是1.5×10-15m，核外电子绕核旋转的轨道半径是0.53×10-10m．如果把原子放大，使核的半径为0.1mm（尘粒大小），电子离核该有多远？解：练习二（1）为了使基态氢原子电离，要用波长多长的电磁波照射氢原子，这个波长属于电磁波谱中的哪个波段？如果氢原子处于n=5的激发态时，情况又会怎样？解：从基态跃迁到n→∞，氢原子吸收的能量ΔE=13.6eV=2.18×=91.2nm，紫外线区．由第五激发态跃迁到n→∞，ΔE=0.54eV=8.64×10-20J．＝2.3×10-6m=2.3μm．此波长属红外区．（2）已知氢的电子在第1条轨道上运动时的能量是13.6eV，那么在第4条轨道上运动时的能量应该是：答：③是正确的．*（3）计算氢原子从第六能级跃迁到第二能级时辐射的光子的能量、频率和波长．它属于哪个光谱线系？解：=4.84×10-19J．=0.411μm．它属于可见光的范围——巴耳末系．*（4）根据氢原子的能级，计算氢原子巴耳末线系第五条谱线和赖曼线系第一条谱线的波长．解：巴耳末系第五条谱线应是从n=7跃迁到n=2．=5.00×10-19J．＝3.98×10-7m=0.398μm．=1.22×10-7m=0.122μm．练习三（1）镭自发衰变为氦和氡．为什么镭被认为是一种元素而不是氦和氡的一种化合物？答：如果镭是氦和氡的化合物，镭衰变为氦和氡是一种化合物的分解反应，我们就可以用改变反应条件的办法来改变衰变进行的速度，或者反过来用化学合成的方法使氦和氡化合成镭．但这都是办不到的．所以镭不可能是氦和氡的化合物，而是一种元素．①6.25g；②1.25g；③0.625g；④2.5g．答：③是正确的．（3）钍230是α放射性的，它放出一个α粒子后变成了什么？写出衰变方程．钫223是β放射性的，它放出一个β粒子后变成了什么？写出衰变方程．长？练习四（1）用α粒子轰击氩40时，产生一个中子和一个新的核．这新的核是什么？写出核反应方程．（2）用α粒子轰击硼10，产生一个中子和一个具有放射性的核．它是什么？这个核能放出正电子，它衰变后变成什么？写出核反应方程．（3）用中子轰击氮14，产生碳14，碳14具有β放射性，它放出一个β粒子后衰变成什么？写出核反应方程．（4）用中子轰击铝27，产生钠24，写出核反应方程．钠24是具有放射性的，衰变后变成镁24，写出核反应方程．（5）带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失．说明它的原因．答：放射线具有电离本领，它可以使气体电离，从而靠电离后出现的离子把验电器上的静电中和掉．练习五（1）试证明，1原子质量单位u相当于931.50 MeV的能量．1u=1.6606×10-27kg，光速c=2.9979×108m／s，leV=1.6022×10-19J．证：1u=1.6606×10-27kg，根据E=mc2可得E=1u×c2=1.6606×10-27×（2.9979×108）2J＝9.3150×108 eV=931.50 MeV．（2）碳原子的质量是12.000 000u，可以看做是由6个氢原子（质量是1.007 825 u）和6个中子组成的．求核子结合成碳原子核时释放的能量．（在计算中可以用碳原子的质量代替碳原子核的质量，用氢原子的质量代替质子的质量，因为电子的质量可以在相减过程中消去．）解：因为6×1.007 825u=6.046 950u核子在结合成碳原子核时的质量亏损：Δm=0.098 940u．由前题结果，∴ΔE=Δm×c2=0.098 940×931M eV=92.1MeV．过程中释放出多少能量．衰变过程中核的质量差Δm=232.0372 u-（228.0287 u＋4.0026 u）=0.005 9u．衰变过程中释放的能量ΔE=Δm·c2=0.005 9×931 MeV=5.5MeVν习题（1）如果把剥离了电子的原子核一个挨一个地叠放在一起，这种材料的密度将达到1.0×108t ／cm3．说明为什么会有这么大的密度．答：因为原子是空虚的，质量主要集中在核上，如果把核叠堆在一起，空虚的空间被填满，密度当然会很大的．例如质子的质量为1.67×1.18×1017kg／m3≈1.0×108t／cm3．说明：应用现代方法测量的结果，原子核的半径R与核的质量数A差异，其现代数值约在1.1～1.3×10-15m之间．由此求得的原子核密度／m3＝1014g／cm3．（2）许多物质在受到紫外线照射时能发出荧光，但是发出的荧光波长总是等于或大于照射光的波长．你能解释这个现象吗？答：被照射物质吸收紫外线光子能量后跃迁到激发态，即ΔE吸=hν照．处于激发状态的原子是不稳定的，要回到基态来，这时就要发出荧光．如果它是直接回到基态的，则ΔE放=ΔE吸，所以v放=v吸，λ放=λ吸；如果它不是直接回到基态，则ΔE放＜ΔE吸，ν放＜ν吸，λ放＞λ吸．亦即荧光的波长总是等于或大于照射光的波长．（3）钍232经过6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的元素，这种元素是____，它的质量数是____，原子序数是____．答：铅；208；82．（4）铀238的半衰期是4.5×109年．假设一块矿石中含有1kg的铀238，经过45亿年（相当于地球的年龄）以后，还剩有多少铀238？假设发生衰变的铀238都变成了铅206，矿石中会有多少铅？这时铀铅的比例是多少？再经过45亿年，矿石中的铀铅比例将变成多少？根据这种铀铅比例能不能判断出矿石的年龄？解：45亿年为铀的一个半衰期，所以45亿年后1kg铀就剩下0.5kg了．即有0.5kg的铀发生衰变．衰变的最后产物铅206与铀的核质量比为206／238．所以这时矿石中的含铅量为再经过45亿年，矿石中的铀只剩下0.25kg了．即有0.75kg的铀发生了衰变，所以这时矿石中的含铅量为根据铀铅的比例，可推算出矿石中铀经历了多少个半衰期，从而判断出矿石的年龄是多少亿年．（5）下面是4种元素的同位素的原子核：请将X改为元素符号，并说明每个原子核中的中子数．答：解：3个α粒子质量总和为3×4.0026u=12.0078u；所以，Δm=0.0078u，相应的放出能量ΔE=Δm·c2=0.0078×931 MeV＝7.26 MeV．中，放出的能量有多少电子伏？解：设反应中放出的能量为ΔE，ΔE=Δm·c2由Δm=226.0254 u-（222.0175 u＋4.0026 u）=0.0053u∴ΔE=0.0053×931×106×1.6×10-19J=7.9×10-13J．。

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。

【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。

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—原子结构、原子核

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—原子结构、原子核1．(2022·湖南卷·1)关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是()A．卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B．玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C．光电效应揭示了光的粒子性D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性2．(2022·北京卷·1)氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子()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3．(2022·辽宁卷·2)2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果．表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列．实验中所用核反应方程为X＋2512Mg→2613Al，已知X、2512Mg、2613Al的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E.下列说法正确的是()A．X为氘核21HB．X为氚核31HC．E＝(m1＋m2＋m3)c2D．E＝(m1＋m2－m3)c24．(多选)(2022·浙江6月选考·14)秦山核电站生产146C的核反应方程为147N＋10n→146C＋X，其产物146C的衰变方程为146C→147N＋0－1e.下列说法正确的是()A．X是11HB.146C可以用作示踪原子C.0－1e来自原子核外D．经过一个半衰期，10个146C将剩下5个5．(2022·广东卷·5)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子．氢原子第n能级的能量为E n＝E1n2，其中E1＝－13.6eV.图是按能量排列的电磁波谱，要使n＝20的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是()A．红外线波段的光子B．可见光波段的光子C．紫外线波段的光子D．X射线波段的光子6．如图所示为氢原子能级图，以及从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线．则下列叙述正确的有()A．Hα、Hβ、Hγ、Hδ的频率依次增大B．可求出这四条谱线的波长之比，Hα、Hβ、Hγ、Hδ的波长依次增大C．处于基态的氢原子要吸收3.4eV的能量才能被电离D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，Hβ一定可以使该金属发生光电效应7．(2021·全国甲卷·17)如图，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为()A．6B．8C．10D．148．(多选)(2022·浙江1月选考·14)2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9×1011kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨．为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热．下列说法正确的是()A．秦山核电站利用的是核聚变释放的能量B．秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6kgC．核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度D．反应堆中存在23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n的核反应9．(多选)铀核裂变的一种方程为23592U＋X→9438Sr＋13954Xe＋310n，已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法中正确的有()A．X是中子B．X是质子C.23592U、9438Sr、13954Xe相比，9438Sr的比结合能最大，最稳定D.23592U、9438Sr、13954Xe相比，23592U的质量数最大，结合能最大，最稳定10．(2020·全国卷Ⅱ·18)氘核21H可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式621H →242He＋211H＋210n＋43.15MeV表示．海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107J,1MeV＝1.6×10－13J，则M约为() A．40kg B．100kg C．400kg D．1000kg11．A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直．图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是()A．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子B．a为α粒子运动轨迹，d为β粒子运动轨迹C．a轨迹中的粒子比b轨迹中的粒子动量小D．磁场方向一定垂直纸面向外12．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨迹半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．(1)放射性原子核用A Z X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程；(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小；(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm(光速为c)．1．C 2.B3.D4.AB5.A6.A7.A 8．CD [秦山核电站利用的是重核裂变释放的能量，故A 错误；由题知原子核亏损释放的能量一部分转化为电能，一部分转化为内能，原子核亏损的质量大于27.6kg ，故B 错误；核电站反应堆中需要用镉棒能吸收中子的特性，通过控制中子的数量控制链式反应的速度，故C 正确；反应堆利用铀235的裂变，生成多个中等质量的核和中子，且产物有随机的两分裂、三分裂，即存在23592U ＋10n →14456Ba ＋8936Kr ＋310n 的核反应，故D 正确．]9．AC [根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X 的质量数为1，电荷数为0，为中子，A 正确，B 错误；根据题图可知，23592U 、9438Sr 、13954Xe 相比，9438Sr 的比结合能最大，最稳定，23592U 的质量数最大，结合能最大，比结合能最小，最不稳定，C 正确，D 错误．]10．C [根据核反应方程式，6个氘核聚变反应可释放出43.15MeV 的能量，1kg 海水中的氘核反应释放的能量为E ＝1.0×10226×43.15MeV ≈7.19×1022MeV ≈1.15×1010J ，则相当于燃烧的标准煤的质量为M ＝1.15×10102.9×107kg ≈396.6kg ，约为400kg.故选C.]11．A [放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，但电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的运动轨迹应为外切圆；而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，且电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的运动轨迹应为内切圆，故B 放出的是β粒子，A 放出的是α粒子，故A 正确；根据带电粒子在磁场中的运动的半径r ＝m v qB半径小，故b 为α粒子运动轨迹，c 为β粒子运动轨迹，故B 、C 错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁场方向不同，粒子运动的方向相反，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，故D 错误．]12．(1)A Z X →A －4Z －2Y ＋42He (2)2πmqB q 2B 2πm (3)q 2B 2R 2(M ＋m )2Mmc 2解析(1)A Z X →A －4Z －2Y ＋42He(2)洛伦兹力提供向心力，有q v αB ＝m v α2R所以v α＝qBR m ，T ＝2πR v α＝2πm qB环形电流大小I ＝q T ＝q 2B 2πm(3)衰变过程动量守恒，有0＝p Y ＋p α所以p Y ＝－p α，“－”表示方向相反．因为p ＝m v ，E k ＝12m v 2，所以E k ＝p 22m即E kY ∶E kα＝m ∶M 由能量守恒得Δmc 2＝E kY ＋E kαΔm其中E kα＝12m v α2＝q 2B 2R 22m，所以Δm ＝q 2B 2R 2(M ＋m )2Mmc 2.。

高考物理一轮复习专题原子与原子核练含解析

专题61 原子与原子核（练）1．下列说法正确的是：（）A ．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线有良好的穿透能力B ．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立C ．α衰变的实质是一个中子转化为一个质子和一个电子D ．目前核电站利用的是核裂变释放的核能【答案】D【解析】【名师点睛】解答此题要知道：卫星遥感的工作原理与红外线夜视仪的工作原理是相同的是利用红外线良好的穿透能力；卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型；β衰变的实质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；核电站运用的时重核裂变。

2．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过a C 4820（钙48）轰击f C 24998（锎249）发生核反应，成功合成了质量数为297的第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x ，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中粒子x 是：（）A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子【答案】B【解析】根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒的原则可知：297=3m+3×4+282，解得m=1；118=3n+3×2+112，解得n=0；故此粒子是中子，故选B.【名师点睛】此题考查了原子核反应；注意核反应方程的两边的质量数守恒和电荷数守恒的，据此可计算此微粒的质量数和电荷数；要记住基本粒子的质量数和电荷数，例如质子、中子、正负电子以及α粒子和光子等.3．下列说法中正确的是________（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 、无论入射光的频率多么低，只要该入射光照射金属的时间足够长，也能产生光点效应B 、氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能减小C 、在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒D 、铀原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用E 、质子、中子、α粒子的质量分别为123m m m 、、，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是212322m m m c +-（）【答案】BCE【解析】【名师点睛】根据光电效应的条件判断能否发生光电效应．由高能级向低能级跃迁，根据轨道半径的变化，结合库仑引力提供向心力判断动能的变化，通过原子能量的变化判断电势能的变化．核力只存在于相邻的核子之间；结合质量的变化分析亏损的质量，然后结合质能方程即可。

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。

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。

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．α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β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．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α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94Be＋42He→12 6C＋10nB．汤姆孙发现了电子，说明原子核有复杂的结构C．卢瑟福在α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．α、β、γ射线比较，α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α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238 92U→234 90Th＋42He是重核裂变反应方程B．铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能C．β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(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)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α衰变，________次β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：42He＋14 7N→17 8O＋11H，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α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ΔE＝Δmc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E1＝0.60 MeV的质子轰击静止的锂核73Li，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之和为E2＝19.9 MeV，已知质子、α粒子、锂粒子的质量分别取m p＝1.007 3 u、mα＝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ΔE＝Δmc2正确．(1 u＝1.660 6×10－27 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β衰变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．铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变(2)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(63Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子．生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与α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α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α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．β射线的穿透能力比γ射线强B．电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性C.212 83Bi的半衰期是1小时，质量为m的212 83Bi经过3小时后还有16m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.(3)一静止的铀核(238 92U)发生α衰变转变成钍核(Th)，已知放出的α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α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c，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；α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，β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.β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C23＝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α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94Be＋42He→12 6C＋10n，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α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；α、β、γ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 ＝λν可得光的波长越短，频率越大，根据公式E＝hν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＝hν－W0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α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．U→234 90Th＋42He的反应物只有一个，生成物有42He，解析：选BCD.方程式23892属于α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；β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(10n→11H＋ 0－1 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(133 55Cs)的比结合能与铅原子核(208 82Pb)的比结合能差不多，但铯原子核(133 55Cs)的核子数比铅原子核(208 82Pb)的核子数少得多，因此其结合能小，C正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越稳定，D错误．8．解析：由题图得出U变为Po时，U的中子数为143，质子数为92，Po的中子数为131，质子数为84，设发生x次α衰变，y次β衰变，则有235＝4x＋215,92＝2x－y＋84联立两方程得x＝5，y＝2答案：5 29．解析：(1)原子的核式结构模型是卢瑟福在α粒子的散射实验的基础上提出的，A错.1919年卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，用人工的方法使原子核发生变化从而发现了质子，原子核在人工转变过程中，电荷数一定守恒，选项B、C、D正确．(2)①核反应方程为：73Li＋11H→242He.②核反应的质量亏损：Δm＝m Li＋m p－2mα＝7.016 0 u＋1.007 3 u－2×4.0015 u＝0.020 3 u，由质能方程可得与质量亏损相当的能量：ΔE＝Δmc2＝0.020 3×931.5 MeV＝18.9 MeV，而系统增加的能量：ΔE′＝E2－E1＝19.3 MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以ΔE ＝Δmc 2正确．答案：(1)BCD (2)①73Li ＋11H →242He ②见解析10．解析：(1)半衰期是由核内部因素决定的，不受外部因素影响，A 错误．β衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的，B 错误．α、β、γ这三种射线，穿透能力依次增强，电离能力依次减弱，C 正确．衰变过程中电荷数减少10，质量数减少32，由质量数守恒知经过324＝8次α衰变，再由电荷数守恒知经过6次β衰变，D 正确．(2)①根据质量数电荷数守恒可知核反应方程为10n ＋63Li →31H ＋42He ②由动量守恒定律得m n v ＝－m H v 1＋m He v 2.由题意得v 1∶v 2＝7∶8，解得v 1＝7v 11，v 2＝8v 11.③氚核和α粒子的动能之和为E k ＝12·3m v 21＋12·4m v 22＝403242m v 2. 释放的核能为ΔE ＝E k －E kn ＝403242m v 2－12m v 2＝141121m v 2.由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为Δm ＝ΔE c 2＝141m v 2121c 2.答案：(1)CD(2)①10n ＋63Li →31H ＋42He ②7v 11 8v 11 ③141m v 2121c 2 11．解析：(1)三种射线中，γ射线的穿透能力最强，故A 错误；干涉和衍射是波。

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。

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。

高一物理原子和原子核练习

原子和原子核练习一. 填空和选择题：1. 根据玻尔理论，氢原子的电子由内层轨道跃迁到外层轨道，原子的能量将_________，电子的动能将_____________。

2. 按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从半径为r a 的圆轨道自发地直接跃迁到半径为r b 的圆轨道上，且r r a b >，则在此过程中（）A. 原子要发出一系列的频率的光子B. 原子要吸收一系列频率的光子C. 原子要发出一某一频率的光子D. 原子要吸收某一频率的光子3. 玻尔得出关于氢原子的结构的理论的实验基础是（） A. α粒子的散射实验B. α粒子轰击铀核产生的裂变现象C. 原子的天然放射性现象中α衰变现象D. 低压氧气放电管中氢气在高压作用下发光产生特征谱线4. 元素X 是放射性元素A 的同位素，X 与A 分别进行了如下的衰变过程：X P Q αβ−→−−→− A R S βα−→−−→−，则下列叙述中正确的是（）A. Q 和S 是同位素B. X 和R 的原子序数相同C. X 和R 的质量数相同D. R 的质子数多于上述任一元素的质子数 5. 天然放射现象的发现揭示了（） A. 原子不可再分 B. 原子核式结构 C. 原子核是可分的 D. 原子核由中子和质子组成6. 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，放出带电粒子和反冲核的运动轨迹，由图可以判定（） A. 该核发生的是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不能判定7. 质子和中子和氘核的质量分别为m m 12，和m 3，质子和中子结合成氘核时，发出γ射线已知普朗克恒量为h ，真空中光速为c ，则γ射线频率υ=__________。

8. 下列说法正确的是（）A. 当氢原子从n =2的状态跃迁到n =6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时间C. 同一元素的两种同位素具有相同质子数D. 中子与质子结合成氘核时吸收能量 9. 下列说法正确的是（） A.88226Ra 衰变为86222Rn 要经过1次α衰变和1次β衰变B. 92238U 衰变为91234Pa 要经过1次α衰变和1次β衰变C. 90232Tn 衰变为82208Pb 要经过6次α衰变和4次β衰变D.92238U 衰变为86222Rn 要经过4次α衰变为4次β衰变 10. 氢原子从n =4的激发态直接跃迁到n =2激发态时，发出蓝色光，则当氢原子从n =5的激发态。

高三物理原子结构和原子核练习

高三物理原子结构和原子核练习一．选择题(每道小题 3分共 51分 )1、关于α、β、γ射线和X 射线以下说法正确的是A ．都是波长极短，频率很高的电磁波B ．都是原子内层电子受激辐射的C ．都是原子核发生衰变时产生的D ．以上说法都不对2、卢瑟福通过对a 粒子散射实验结果的分析，提出（A ）原子的核式结构模型．（B ）原子核内有中子存在．（C ）电子是原子的组成部分．（D ）原子核是由质子和中子组成的． 3．关于原子和原子核，下列说法中正确的是A ．卢瑟福根据α散射的实验结果，提出了原子的核式结构模型B ．根据爱因斯坦的质能方程，可求出原子核的结合能C ．氕、氘、氚核中具有相同的中子数和不同的核子数，所以是氢的同位素D ．氢原子吸收一个光子从低能级跃迁到高能级，氢原子的动能增加了 4．放射性探伤是利用了：A ．α射线的电离本领B ．β射线的贯穿本领C ．γ射线的贯穿本领D ．放射性元素的示踪本领5．某原子核AZ X 吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子.由此可知A.A =7, Z =3B.A=7, Z =4C.A =8, Z =3D.A =8, Z =46．23290T h 经过一系列α和β衰变，成为20882P b ，下列说法中正确的是A ．铅核比钍核少8个质子B ．铅核比钍核少16个中子C ．共经过4次α衰变和6次β衰变D ．共经过6次α衰变和4次β衰变7．一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为则下列叙述正确的是A ．X 原子核中含有 86个中子B ．X 原子核中含有 141个核子C ．因为裂变时释放能量，根据，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8．某核反应方程为21H+31H →42He+X. 已知21H 的质量为2.0136u. 31H 的质量为3.018u,42He 的质量为4.0026u,X 的质量为1.0087u.则下列说法中错误的是A. X 是质子，该反应释放能量B. X 是中子，该反应释放能量C. X 是质子，该反应吸收能量D. X 是中子，该反应吸收能量 9. 14C 是一种半衰期为5730年的放射性同位素。

高中物理总复习原子和原子核专项练习题-新课标-人教版

高中物理总复习原子和原子核专项练习题一. 选择题1．如图所示, 被激发的氢原子从较高能级向较低能级跃迁时, 分别发出波长为、、的三条谱线.则下列关系正确的是（）A. ＝+ .B. ＝+C. D.2. 在α粒子散射实验中, 当α粒子最接近金原子核时, α粒子符合下列哪种情况（）A.动能最小B.势能最小C.α粒子与金原子核组成的系统的能量最小D.所受金原子核的斥力最大3. 天然放射现象显示出（）A.原子不是单一的基本粒子B.原子核不是单一的基本粒子C.原子核具有复杂的结构D.原子内部大部分是空的4. 在X射线管中, 由阴极发射的电子被加速后打到阳极, 会产生包括X光在内的各种能量的光子, 其中光子能量的最大值等于电子的动能.已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c, 则可知该X射线管发出的X光的（）A.最短波长为B.最长波长为hC.最小频率为D.最大频率为5. 下列关于放射性元素的半衰期的几种说法正确的是（）A.同种放射性元素, 在化合物中的半衰期比在单质中长B.放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关, 它是一个统计规律, 只对大量的原子核才适用C.氡的半衰期是3.8天, 若有4 g氡原子核, 则经过7.6天就只剩下1 gD.氡的半衰期是3.8天, 若有4个氡原子核, 则经过7.6天就只剩下一个6．我国的“神舟”六号载人飞船已发射成功, “嫦娥”探月工程也已正式启动.据科学家预测, 月球上的土壤中吸附着数百万吨的32He,每百吨32He核聚变释放出的能量, 相当于目前人类一年消耗的能量.下列关于32He的叙述正确的是（）A.和互为同位素B. 原子核内中子数为2C. 的原子核外电子数为2D. 代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原.7. 一个中子和一个质子相结合生成一个氘核, 若它们的质量分别是m1.m2.m3, 则（）A.由于反应前后质量数不变, 所以m1+m2=m3B.由于反应时释放出了能量, 所以m1+m2＞m3C.由于反应在高温高压下进行,从而吸收能量, 所以m1+m2＜m3D.反应时放出了频率为的光子, 式中c是光速, h是普朗克常量8．核电站的核心设施是原子反应堆, 它是能实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置, 主要由四部分组成, 关于这四部分组成下列说法正确的是（）A.原子燃料、减速剂、控制调节系统和冷却系统B.原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统C.原子燃料、调速剂、碰撞系统和传热系统D.原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统9. 下列说法正确的是（）A.是聚变B.是裂变C.是α衰变D.是裂变10. 下图所示为卢瑟福α粒子散射实验的原子核和两个α粒子的径迹, 其中可能正确的是（）11. 质子的质量为mp, 中子的质量为mn, 氦核的质量为mα, 下列关系式正确的是（）A.mα=2m p+2m nB.mα＜2m p+2m nC.mα＞2m p+2m nD.以上关系都不对12. 下列叙述中正确的是（）A.放射性元素的半衰期与元素所处的外部环境无关B.β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚而形成的电子流C.重核的裂变和轻核的聚变都可以放出大量的能量D.一种元素的同位素具有相同的化学性质和不同的物理性质13. 在2004年诺贝尔物理学奖新闻发布会上, 评委们在介绍两位获奖者的主要成就——“渐进自由”理论时, 用橡皮筋打了一个比方, 这时, 一名红衣女郎和一名黑衣男子突然拉着一条彩带上场, 演示了“色力”（组成中子和质子的夸克之间的相互作用力）和“距离”的相互关系, 似乎和实际生活中的男女之间“距离产生美”的道理有着异曲同工之妙.从演示看, 下列对“色力”理解正确的是（）A.“色力”的大小随夸克之间距离的减小而增大B.“色力”可能表现为引力C.“色力”的大小随夸克之间距离的增大而增大D.“色力”就是分子力14. 1998年7月8日, 全国科学技术名称审定委员会公布了101—109号元素的中文定名.而早在1996年2月, 德国达姆施特重离子研究所就合成出当时最重的人造元素, 它是由撞入一个的原子核, 并立即释放出一个中子而产生的一种新元素的原子.该元素的原子序数是（）A.111B.112C.113D.11415. 在下列四个方程中, X1.X2.X3和X4各代表某种粒子.①②③④以下判断正确的是（）A.X1是中子B.X2是电子C.X3是α粒子D.X4是氘核16. 氦原子被电离一个核外电子, 形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4 eV, 氦离子能级的示意图如图所示.在具有下列能量的光子中, 不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A.40.8 eVB.43.2 eVC.51.0 eVD.54.4 eV17. 一个静止的、质量为M的不稳定原子核, 当它放射出质量为m、速度为v的粒子后, 原子核剩余部分的速度为（）A.-vB.C.D.18. 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能级的一群氢原子向低能级跃迁时, 能够发出若干种不同频率的光波.已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中, 能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（）A.二种B.三种C.四种D.五种19. 在计算核子和原子核的质量时, 以u为单位比较方便.关于u下列说法中正确的是（）A. 1 u≈1.66×10-27 kgB.1 u等于碳12原子质量的C. 1 u相当于931.5 MeV能量D. u表示一个核子的质量20．下列核反应方程式中, 表示核聚变过程的是（）A. B.C. D.二. 非选择题21．放射性元素, 在云雾室里进行衰变, 放射线受到垂直纸面的匀强磁场的作用, 径迹如图.设射线由下向上射入磁场, 则生成新核的原子序数为__________, 质量数为__________.22. 某种原子核发生β衰变的半衰期约为12年, 经过24年发生衰变的原子数是最初原子数的___________.23．氢原子在三个能级跃迁时, 产生了频率分别为ν1.ν2.ν3的三条谱线, 且ν1＜ν2＜ν3, 对应的波长分别为λ1.λ2.λ3, 则这三个频率之间的数量关系是___________, 三个波长之间的关系是___________（等式中不引入其他物理量）.24. （1）完成核反应方程：___________.（2）衰变为的半衰期是1..min, 则6.g 经过.min还有___________g尚未衰变.25. 在原子反应堆中, 用石墨作减速剂使快中子变为慢中子.已知碳核的质量是中子质量的12倍, 而且碰撞前碳核是静止的, 碰前中子的动能为Ek0, 试求经过一次碰撞后, 中子的动能损失多少？26．足够强的匀强磁场中有一个原来静止的氡核, 它放射出一个α粒子后变为Po核.假设放出的α粒子运动方向与磁场方向垂直, 求：（1）α粒子与Po核在匀强磁场中的径迹圆半径之比；（2）α粒子与Po核两次相遇的时间间隔与α粒子运动周期的关系.27. 中子、质子、氘核D的质量分别为mn、mp、mD.现用光子能量为E的r射线照射静止氘核, 使之分解.用核符号写出上述核反应方程, 若分解后的中子、质子的动能相等, 则中子的动能是多少？28. 现有.200个氢原子被激发到量子数为4的能级上,若这些受激氢原子最后都回到基态,则在此过程中发出的光子总数是多少假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子数的.29．光具有波粒二象性, 光子的能量E＝hv, 其中频率表征波的特性.在爱因斯坦提出光子说之后, 法国物理学家德布罗意提出了光子动量p与光波波长的关系为：.若某激光管以PW ＝60 W的功率发射波长＝6.63×10－7 m的光束, 试根据上述理论计算：（1）该管在1 s内发射出多少个光子?（2）若光束全部被某黑体表面吸收, 那么该黑体表面受到的光束对它的作用力F为多大? 30. 利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站.核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大.目前，核能发电技术已经成熟，我国已具备了发展核电的基本条件.(1)核反应堆中的“燃料”是, 完成下面的核反应方程式.(2)一座100万千瓦的核电站，每年需要多少吨浓缩铀？已知铀核的质量为235.04..u，中子质量为1.00..u，锶（Sr）核的质量为89.90..u，氙（Xe）核的质量为135.90..u，.u=1.66×10-2.kg，浓缩铀中铀235的含量占2％.(3)同样功率（100万千瓦）的火力发电站, 每年要消耗多少吨标准煤？(已知标准煤的热值为2.93×104 kJ/kg)(4)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染, 需采取哪些措施？（举两种）[参考答案]一. 选择题1. 解析：根据hv＝Em－En得hv1＝E3－E2①hv2＝E2－E1 ②hv3＝E3－E1 ③①+②得h（v1+v2）＝E3－E1 ④由③④相等得h（v1+v2）＝hv3即h（）＝h整理得.答案: D2．解析：该题考查了原子的核式结构、动能、电势能、库仑定律及能量守恒等知识点.α粒子在接近金原子核的过程中, 要克服库仑斥力做功, 动能减少, 电势能增加.两者相距最近时, 动能最小, 电势能最大, 总能量守恒.根据库仑定律, 距离最近时, 斥力最大.应选AD.答案: AD3. BC4．解析：由动能定理知加速电场对电子所做的功等于电子动能的增量.由题意知光子的最大能量等于电子的动能, 则有：hvm＝eU, 故X光的最大频率vm＝, D选项正确.X光的最短波长为：, A选项错.因光子的最小能量无法确定, 所以X光子的最小频率和最长波长无法确定.答案: D5．解析：根据对半衰期的正确理解, 说法正确的是BC.答案: BC6．解析：所有同位素的质子数相同而中子数不同，A错. 原子核内有2个质子，1个中子，原子核外有2个电子，B错CD对.答案: CD7．解析：本题主要考查质量亏损.由ΔE=Δmc2=(m1+m2-m3)c2=hv知, 是放出光子的频率, 故只有BD正确.答案: BD8．解析：本题考查原子反应堆的组成.反应堆的核燃料是用浓缩铀235制成的铀棒, 铀235有易俘获慢中子、不易俘获快中子的特点, 为维持链式反应, 必须把裂变时产生的速度很大的中子的速度降下来, 为此在铀棒周围放上减速剂, 快中子与减速剂的原子核碰撞后能量减少, 变成慢中子.为了使反应堆保持一定的功率, 必须控制参与反应的中子数目, 以控制核反应的速度, 因此在铀棒之间插入一些镉做成的控制棒, 镉吸收中子能力很强, 靠镉棒插入的深度, 来控制调节核反应的速度.核燃料裂变放出的核能大部分转化成热, 使反应区温度升高, 水或液态金属钠等流体反应堆内外循环流动, 把反应堆中的热量传出去, 用于发电, 同时也使反应堆冷却.A正确.答案: A9．解析：原子核的变化通常包括衰变、人工转变、裂变和聚变.衰变是指原子核放出α粒子或β粒子后, 变成新的原子核的变化, 像本题中的C和D两选项.原子核的人工转变是指在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.裂变是重核分裂成质量较小的核, 像B选项.聚变是轻核结合成质量较大的核, 像A选项.由上述知D是错误的.答案: ABC10．解析：α粒子在靠近金的原子核时, 离核越近, 所受库仑力越大, 方向偏转越大, 根据这个特点可以判断出只有A正确.答案: A11．解析：本题考查质量亏损.两个质子和两个中子结合成氦核时放出能量, 发生质量亏损.故正确选项为B.答案: B12．解析：放射性元素的半衰期是由元素原子核内部的因素决定的, 与外部环境无关, 选项A对.β射线是原子核内一个中子变成一个质子时放出电子形成的, 选项B错.重核裂变和轻核聚变时都要发生质量亏损, 放出能量, 选项C对.一种元素的同位素具有相同的化学性质和不同的物理性质, 选项D对.故正确选项为ACD.答案: ACD13．解析：本题以新信息的提取与推理为核心命题, 考查了现代粒子物理知识.从题中给出的信息, 可以推断出“色力”可能表现为引力；橡皮筋打的比方、男女之间“距离产生美”, 即距离大了相互吸引力加强, 表现了“色力”的大小随距离的增大而增大.故BC正确.答案: BC14. B15．解析：首先根据电荷数守恒算出X1.X2.X3.X4的核电荷数分别为0、1.2.1, 从而确定粒子的名称分别为中子、氢、氦、氢, 然后再根据质量守恒确定X1代表中子, X2代表氘核, X3代表α粒子, X4代表质子, 故AC正确.答案: AC16. 解析: 根据玻尔理论, 氢原子吸收光子能量发生跃迁时光子的能量需等于能级差或大于基态能级的绝对值.氦离子的跃迁也是同样的.因为E2-E1=-13.6-(-54.4) eV=40.8 eV, 选项A是可能的.E3-E1=-6.0-(-54.4) eV=48.4 eVE4-E1=-3.4-(-54.4) eV=51.0 eV, 选项C是可能的.E∞-E1=0-(-54.4)=54.4 eV, 选项D是可能的.所以本题选B.答案: B17. 解析：由动量守恒定律可得：0=mv+(M-m)v′v′=.答案: B18. 答案: C解析:跃迁能量大于逸出功的有第4能级到第2能级；第4能级到第1能级；第3能级到第1能级；第2能级到第1能级.19. ABC20. B二. 非选择题21. Z+1 M22. 75％23. 解析: 因为hν3=hν1+hν2, 所以ν3=ν1+ν2又因为, 所以λ3= .答案: ν3=ν1+ν2λ3=24. 解析：本题考查核反应方程及半衰期.（1）方程为.（2）.答案: （1）（2）225．解析：设中子的质量为m, 速度为v0, 碳核的质量为M.碰撞后中子、碳核的速度分别为v1、v2,则有：mv0=mv1+Mv2①mv02=mv12+Mv22②①②联立解得: v1=- v0碰撞一次中子损失的动能为:.ΔEk= mv02- mv12= Ek0.26. 氡核发生α衰变的方程为：（1）上述反应过程动量守恒mαvα-m Po v Po=0设它们在同一匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R, 由Bqv=m 可得R= , 而mαvα=mPovPo所以.（2）由于T=所以即109Tα=84T Po.这样α粒子每转109圈, Po核每转84圈两者才能相遇, 故两次相遇的时间间隔Δt=109Tα.27. 解析：上述核反应方程是：上述核反应因质量亏损放出的能量ΔE=(m D-m p-m n)c2质子和中子获得的总动能是: ΔE+E所以中子的动能为:.答案:28．解析：(1)由题中信息知,处在量子数为4的能级上的.200个氢原子均分成三份:400个氢原子由第4能级直接跃迁到基态,发出400个能量最大的光子;400个氢原子由第4能级跃迁到第2能级,发出400个光子;400个氢原子由第4能级跃迁到第3能级,发出400个光子.此过程一共发出了.200个光子.如左下图.(2)处在量子数为3的能级上的400个氢原子又均分成2份:200个氢原子由第3能级直接跃迁到基态,发出200个光子;200个氢原子由第3能级跃迁到第2能级,发出200个光子.此过程一共发出了400个光子.如右上图.(3)处在量子数为2的能级上的氢原子一共有600个,它们跃迁到基态发出600个光子.如下图.(4)综合(1)(2)(3)知,此过程中发出的光子总数是2 200个.答案: 2 200个29．解析：（1）设在时间Δt内发射出的光子数为n, 光子频率为v, 每一个光子的能量E ＝hv, 则PW＝, 又v＝, 则n＝代入有关数据得n＝＝＝2.0×1020（个）.（2）在时间Δt内激光管发射出的光子全部被黑体表面吸收, 光子的末动量变为零, 据题意可知, n个光子的总动量为p总＝np＝nh/据动量定理可知FΔt＝p总黑体表面对光子束的作用力为F＝＝2.0×10－7 N又据牛顿第三定律, 光子束对黑体表面的作用力为F′＝F＝2.0×10－7 N.30. 答案: (1)38 136 (2)27 t(3)1.1×106 t (4)见解析解析:(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得:质量数为136, 电荷数为38.(2)该反应的质量亏损是:Δm=235.043 9 u+1.008 7 u-89.907 7 u-135.907 2 u-10×1.008 7 u=0.150 7 u根据爱因斯坦方程ΔE=Δmc2=0.150 7×931.5 MeV=140.4 MeV需用铀的质量: 235×50×109×365×24×3 600=6.02×1023×1.4×108×1.6×10-19mm=2.7×104 kg.(3)根据煤的燃烧值计算可得: 消耗煤的质量为109×365×24×3 600/2.93×107 t=1.1×106 t.(4)核反应堆外面需要修建很厚的水泥保护层, 用来屏蔽射线；对放射性废料, 要装入特制的容器, 埋入地层深处进行处理.。

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原子和原子核物理专题练习1．（2013广东省深圳市一模）核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇．有一种核裂变方程为：235 92U＋1n→X＋9438Sr ＋1010n ，下列说法正确的是A Ａ．裂变反应中亏损的质量变成了能量Ｂ．裂变反应出现质量亏损导致质量数不守恒Ｃ．X 原子核中有54个质子Ｄ．X 原子核比铀核的平均结合能大2（2013江西省九江市七校联考）人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程，卢瑟福、汤姆孙、玻尔、查德威克等科学家做出了卓越的贡献。

关于他们的主要成就，下列说法正确的是( AC )A ．查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子B ．卢瑟福提出了原子的核式结构模型并认为氢原子的能级是分立的C ．玻尔第一次把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统D ．汤姆孙通过对阴极射线(普克里）的研究发现了电子，并提出了原子的核式结构模型 3.（2013河北省衡水中学质检）下列说法中错误的是( C ) A ．一般物体辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关B ．对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关C ．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构D ．E =mc 2表明物体具有的能量与其质量成正比E ．“人造太阳”的核反应方程是n Kr Ba n U 1089361445610235923++→+4（2013西安名校质检）2011年3月11日，日本东海岸发生9.0级地震，地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏，向空气中泄漏大量碘131和铯137、钡等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．4月4日，日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水，引起周边国家的指责．有效防治核污染，合理、安全利用核能成为当今全世界关注的焦点和热点。

下列说法中正确的是：BA ．福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电B ．铯、碘、钡等衰变时释放能量，故会发生质量亏损C ．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几毫米厚的铝板D ．铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统，其半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度．5（2013山东省威海质检）物理学家常常根据物理实验观察到的现象提出假设，并用假设解释一些物理现象，进而建立新理论。

玻尔关于氢原子结构的理论便是这种研究方法的成功典范。

玻尔理论是根据下列哪些现象提出的__AD____________a ．α粒子散射实验现象b ．慢中子轰击铀核产生的裂变现象c ．天然放射现象d ．氢原子光谱的不连续现象6（2013贵州六校联考）如图甲是氢原子的能级图，对于一群处于n =4的氢原子，下列说法中错误的是 ACA ．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁B ．这群氢原子能够发出6种不同频率的光C ．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eVD ．如果发出的光中子有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n =3能级跃迁到 n =1能级发出的E ．从n = 4能级跃迁到n =3能级发出的光的波长最长7（2013黑龙江哈尔滨名校质检）氢原子能级图如图所示，大量氢原子由n=5的能级状态向基态跃迁，其中由n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光子恰好能使金属发生光电效应，则BD A ．跃迁过程中可放出20种光子 B ．跃迁过程中可放出10种光子C ．跃迁产生的光子中，共有2种能使该金属发生光电效应D ．跃迁产生的光子中，共有6种能使该金属发生光电效应８(2013河南名校质检)下列说法正确的是 CD ，A 、β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的B 、光电效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性C 、原子从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2。

那么原子从a 能级状态跃迁到到c 能级状态时将要吸收波长1212-λλλλ的光子D 、a 粒子散射实验说明了原子具有核式结构9（2013福建省南安一中质检）下列说法中正确的是BA ．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B ．由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C ．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D ．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量 10.（2013江苏苏南四校联考）下列说法正确的是 AC A ．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能B ．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数4 -0.85 ∞E n /eV n0 -1.51 -3.4-13.63 215 -0.54 第35题图甲就越多C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大D．β射线的速度接近光速，普通一张白纸就可挡住11（2013河北省唐山市期末模拟）根据玻尔理论，氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道后DEA．原子的能量增加，系统的电势能减少B．原子的能量增加，系统的电势能增加C．原子的能量减少，核外电子的动能减少D．原子的能量减少，核外电子的动能增加E．原子系统的电势能减少，核外电子的动能增加12（2013河北保定期末）下列说法正确的是__BE_____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，它的半衰期也会相应发生改变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13（2013年甘肃省五市联考）关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是（ BC ）A．核反应堆发生的是轻核聚变反应B．核反应堆发生的是重核裂变反应C．放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关D．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关14 （2013天星调研卷）核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。

核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。

已知钚的一种同位素23994Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为23994Pu→X+He+γ，下列有关说法正确的是（ D ）A、X原子核中含有92个中子。

B、100个23994Pu经过24100年后一定还剩余50个。

C、由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量增加。

D、衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。

15（2013甘肃嘉峪关检测）对聚变反应，下列说法中正确的是( BC ) A．和是两种不同元素的原子核B．和是氢的两种同位素的原子核C．这个反应过程中有质量亏损D．这个反应既是核反应，又是化学反应16（2013天星调研卷）核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。

核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。

已知钚的一种同位素23994Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为23994Pu→X+He+γ，下列有关说法正确的是（ D ）E、X原子核中含有92个中子。

F、100个23994Pu经过24100年后一定还剩余50个。

G、由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量增加。

H、衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。

17（2013江苏省连云港市期末）下列说法正确的是ADA．光电效应说明光具有粒子性B．天然放射性现象说明原子具有复杂的结构C．太阳光中强度最大的绿光，所以绿光的光子能量最大D．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型18 （2013江苏南京盐城一模）以下说法中正确的是（ C ）A．汤姆孙通过实验发现了质子B．贝克勒尔通过实验发现了中子C．卢瑟福通过实验提出了原子的核式结构模型D．查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂结构19.下列现象中，与原子核内部变化有关的是( B )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20.(创新题)如图所示为卢瑟福发现质子的实验装置.M是显微镜，S是荧光屏，窗口F处装有金箔，氮气从阀门T充入，A是放射源.下列说法中正确的是( D )A.该实验的核反应方程为：42He＋14 7N―→16 8O＋11HB.充入氮气后，调整金箔厚度，使S上见不到质子引起的闪烁C.充入氮气前，调整金箔厚度，使S上能见到α粒子引起的闪烁D.充入氮气前，调整金箔厚度，使S上见不到α粒子引起的闪烁21.(创新题)目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(C )A.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经3.8天后就一定剩下两个氡原子核了B.β射线是速度约为光速的110的氦核流 C.γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱 D.发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了44.(2012·惠州模拟)静止的氡核222 86Rn 放出α粒子后变成钋核21884Po ，α粒子动能为E 0，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( C ) A.4E 0218c 2 B.0 C.222E 0218c 2 D.218E 0222c 2 22.下列说法中正确的是(BD )A.天然放射现象的发现揭示了原子具有核式结构B.大量氢原子从n ＝5的激发态向低能态跃迁时，产生的光谱线数有10条C.天然放射性元素的半衰期与温度有关D.核反应方程42He ＋14 7N→X＋11H 中X是168O的同位素23.(2012·广州模拟)北京奥运会的相关场馆建设大量采用对环境有益的新技术，如奥运会场馆周围80%的路灯利用了太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水采用了全玻真空太阳能集热技术.太阳能的产生是太阳内部高温高压条件下的核反应形成的，下列说法正确的是(AC ) A.该核反应的方程可能是411H→42He ＋201eB.该核反应的方程可能是235 92U ＋10n→136 54Xe ＋9038Sr ＋1010nC.411H→42He ＋201e 反应之所以释放出能量，是因为11H 核子的平均质量较42He 的大 D.411H→42He ＋201e 反应之所以释放出能量，是因为11H 核子的平均质量较42He 的小 24.在下列四个方程中，X 1、X 2、X 3、X 4各代表某种粒子.①23592U ＋10n→9538Sr ＋13854Xe ＋3X 1②21H ＋X 2→32He ＋10n③23892U→23490Th ＋X 3④2412Mg ＋42He→2713Al ＋X 4则以下判断中正确的是(AC )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25.氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m 1、m 2、m 3和m 4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是(AD ) A.核反应方程为21H ＋31H→42He ＋10n B.这是一个裂变反应C.核反应过程中的质量亏损Δm ＝m 1＋m 2－m 3D.核反应过程中释放的核能ΔE ＝(m 1＋m 2－m 3－m 4)c 226.(易错题)如图所示，两个相切的圆表示一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断(AC )A.原子核发生β衰变B.原子核发生α衰变C.大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹D.大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹27.(预测题)(18分)(1)(双选)我国中科院等离子体研究所经过艰辛的努力，率先建成了世界上第一个全超导的托克马克试验装置并调试成功，这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度的高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续地输出能量，就像太阳一样为人类提供无限的能源.下列关于“人造太阳”的说法中正确的是(AC ) A.“人造太阳”的核反应方程是21H ＋31H→42He ＋10nB.“人造太阳”的核反应方程是23592U ＋10n→14456Ba ＋8936Kr ＋310n C.核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多 D.核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同 15.(2012·盐城模拟)(1)原子核的比结合能与质量数的关系如图所示.核子组合成原子核时____B________. A.小质量数的原子核质量亏损最大 B.中等质量数的原子核质量亏损最大 C.大质量数的原子核质量亏损最大 D.不同质量数的原子核质量亏损相同14.(2012·太原模拟)正电子断层显像发射计算机(PET)．它的基本原理是：将放射性同位素15O 注入人体，参与人体的代谢过程．15O 在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET 原理，回答下列问题：(1)写出15O 的衰变的方程式____)158O ―→157N+01e _______________________________．(2)将放射性同位素15O 注入人体，15O 的主要用途( B )A.利用它的射线B.作为示踪原子C.参与人体的代谢过程D.有氧呼吸 12.(2011·太原模拟)下列说法正确的是(BD )A.157N+11H ―→126C+42He 是α衰变方程 B.11H+21H ―→32He+γ是核聚变反应方程C.23892U ―→23490Th+42He 是核裂变反应方程 D.42He+2713Al ―→3015P+10n 是原子核的人工转变方程11.(2012·西城区模拟)一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一个γ光子．已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m 1、m 2、m 3、m 4，普朗克常量为h ，真空中的光速为c ．下列说法中正确的是(A )A.这个反应的核反应方程是21H+31H ―→42He+10n+γB.这个核反应既不是聚变反应也不是裂变反应C.辐射出的γ光子的能量E =(m 3+m 4－m 1－m 2)c 2D.辐射出的γ光子的波长λ=()21234hm m m m c +-- 6.(2012·嘉兴模拟)如图所示，铅盒A 中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场(不计射线粒子的重力)，则下列说法中正确的有( B )A.打在图中a 、b 、c 三点的依次是β射线、γ射线和α射线B.α射线和 β射线的轨迹是圆弧C.α射线和β射线的轨迹是抛物线D.如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向上的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b 7.(2012·东城区模拟)一块含23892U (铀238)的矿石质量为M ，其中23892U 的质量为m ．已知23892U 的半衰期为T ，则下列说法正确的是( D ) A.经过时间2T 后这块矿石中基本不再含有23892U 了B.经过时间2T 后矿石中的23892U 有m4发生了衰变 C.经过时间2T 后该矿石的质量剩下M m4+ D.经过时间3T 后矿石中23892U 的质量还剩m89.(2012·嘉兴模拟)三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一个氦核.则下面说法正确的是( CD ) A.X 核比Z 核多一个质子 B.X 核比Z 核少一个中子 C.X 核的质量数比Z 核质量数大3 D.X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍2.太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁波(场)的形式向四面八方辐射出去，其总功率达到3.8×1026W.根据爱因斯坦的质能方程估算，单纯地由于这种辐射，太阳每秒钟减少的物质质量的数量级最接近于( B )A.1018kg B.109kg C ．10-10kg D.10-17kg4.如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象．由图象可知( ABC ) A.该金属的逸出功等于E B.该金属的逸出功等于h ν0C.入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED.入射光的频率为02ν时，产生的光电子的最大初动能为E 25.23692U 经过一系列α衰变和β衰变，最后变成20882Pb ，衰变方程可写为：23692U ―→20882Pb ＋n α＋k β＋γ，则( A )A.n ＝7，k ＝4B.n ＝5，k ＝0C.n ＝6，k ＝4D.n ＝4，k ＝76.中子和质子结合成氘核时,质量亏损为Δm,相应的能量ΔE=Δmc 2=2.2 MeV 是氘核的结合能.下列说法正确的是( AD )A.用能量小于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核不能分解为一个质子和一个中子B.用能量等于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零C.用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零D.用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和不为零。

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