第十六章 原子與原子核

1、第十六章原子與原子核第一課時(shí)原子的核式結(jié)構(gòu)、波爾的原子模型實(shí)戰(zhàn)45分鐘1圖為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，觀察到的現(xiàn)象描述正確的是()A在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比在A位置時(shí)稍少些C在C、D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光D在D位置時(shí)，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少解析：因?yàn)榻^大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后仍然沿原來(lái)方向前進(jìn)，在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多，A對(duì)；因?yàn)樯贁?shù)粒子穿過(guò)金箔后發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，在B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)比在A位置時(shí)

2、要少得多，B錯(cuò)；粒子散射實(shí)驗(yàn)中有極少數(shù)粒子轉(zhuǎn)角超過(guò)90°，甚至接近180°，所以C錯(cuò)D對(duì)正確選項(xiàng)為A、D.答案：AD評(píng)注：粒子散射是得出原子模型結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析是建立盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型的關(guān)鍵通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)這一宏觀上探測(cè)，巧妙的、間接的構(gòu)建出原子結(jié)構(gòu)的微觀圖景2在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，如果兩個(gè)具有相同能量的粒子，從不同大小的角度散射出來(lái)，則散射角度大的這個(gè)粒子()A更接近原子核B更遠(yuǎn)離原子核C受到一個(gè)以上的原子核作用D受到原子核較大的沖量作用解析：由庫(kù)侖定律可知，粒子受的斥力與距離的平方成反比，粒子距原子核越近，受斥力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的越大，即散射角度越大，A

3、對(duì)B錯(cuò)；由于原子的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原子核的體積，當(dāng)粒子穿越某一個(gè)原子的空間時(shí)，其它原子核距粒子相對(duì)較遠(yuǎn)，而且其它原子核對(duì)粒子的作用力也可以近似相互抵消，所以散射角度大的這個(gè)粒子并非是由于受到多個(gè)原子核作用造成的，C錯(cuò)；當(dāng)粒子受到原子核較大的沖量作用時(shí)，動(dòng)量的變化量就大，即速度的變化量就大，則散射角度大，D對(duì)正確選項(xiàng)為A、D.答案：AD評(píng)注：動(dòng)量定理不僅適用于宏觀世界里物體間的相互作用，也適用于微觀世界里粒子間的相互作用3盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出()A原子的核式結(jié)構(gòu)模型B原子核內(nèi)有中子存在C電子是原子的組成部分D原子核是由質(zhì)子和中子組成的解析：英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是

4、絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原方向前進(jìn)，但有少數(shù)粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)粒子散射實(shí)驗(yàn)只發(fā)現(xiàn)原子可以再分，但并不涉及原子核內(nèi)的結(jié)構(gòu)查德威克在用粒子轟擊鈹核的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子，盧瑟福用粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子答案：AC易錯(cuò)點(diǎn)：容易將原子結(jié)構(gòu)與原子核結(jié)構(gòu)混淆4圖中的圓點(diǎn)代表粒子散射實(shí)驗(yàn)中的原子核，帶箭頭的曲線代表粒子的徑跡，其中不可能發(fā)生的是：()解析：根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)可知，粒子不可能與原子核相吸引，因?yàn)樗鼈兪峭N電荷答案：AC5根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

5、)A動(dòng)能先增大，后減小B電勢(shì)能先減小，后增大C電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零D加速度先變小，后變大解析： 粒子帶正電荷，所以原子核對(duì)粒子的電場(chǎng)力先做負(fù)功后正功，電勢(shì)能先增大后減小，電場(chǎng)力先變大后變小，所以加速度先變大后變小答案：C6用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測(cè)到了一定數(shù)目的光譜線調(diào)高電子的能量再次進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來(lái)增加了5條用n表示兩次觀測(cè)中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量根據(jù)氫原子的能級(jí)圖可以判斷，n和E的可能值為()A. n1,13.22 eVE13.32 eVB. n2,13.22 eVE13.32 eVC. n1,12.75

6、 eVE13.06 eVD. n2,12.72 eVE13.06 eV解析：在n1的情況下，光譜線在原有情況下增加5條，意味著基態(tài)氫原子從最初能躍遷到第5定態(tài)變?yōu)槟苘S遷到第6定態(tài)，所以電子的能量應(yīng)為0.38 eV(13.60 eV)E0.28 eV(13.6 eV)，即13.22 eVE13.32 eV，A正確在n2的情況下，光譜線在原有情況下增加5條，意味著基態(tài)氫原子從最初能躍遷到第2定態(tài)變?yōu)槟苘S遷到第4定態(tài)，所以電子的能量應(yīng)為0.85 eV(13.6 eV)E0.54 eV(13.6 eV)，即12.75 eVE13.06 eV，B錯(cuò)誤，D正確答案：AD7右圖為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量

7、的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光關(guān)于這些光下列說(shuō)法正確的是()A最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的B頻率最小的光是由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的C這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D用n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)解析：由hhE，故.故由n4躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最大，波長(zhǎng)最短，所以該光子最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；因由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量大于由n4躍遷到n3產(chǎn)生光子的能量，故其頻率不是最小，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；大量的氫原子由n4的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷，可能躍遷輻射

8、出6種不同頻率的光子故C項(xiàng)錯(cuò)誤由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出光子的能量E3.4(13.6)10.2(eV)因E W逸6.34 eV.故D項(xiàng)正確答案：D8子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的稱(chēng)為氫原子(hydrogen muon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用，圖為氫原子的能級(jí)示意圖，假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n2能級(jí)的氫原子，氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為v1、v2、v3、v4、v5和v6的光，且依次增大，則E等于()Ah(v3v1)Bh(v5v6)Chv3 Dhv4解析：由能級(jí)躍遷知識(shí)及題意可知，處于n2能級(jí)的氫原子吸收能量為E的光子后，發(fā)出6種頻率的光，說(shuō)明氫原子是從n4

9、能級(jí)躍遷的，而1、2、3、4、5和6頻率依次增大，說(shuō)明從n4躍遷到n2時(shí)，輻射能量為h3的光子，綜上可知Eh3，C正確，A、B、D錯(cuò)誤答案：C9圖所示為氫原子的四個(gè)能級(jí)，其中E1為基態(tài)，若大量氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，大量氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說(shuō)法正確的是 ()A原子A可能輻射出3種頻率的光子B原子B可能輻射出3種頻率的光子C原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4D原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4解析：氫原子A由激發(fā)態(tài)E2向低能級(jí)躍遷只能輻射1種頻率的光子，故A錯(cuò)氫原子B處于n3的激發(fā)態(tài)，其向低能級(jí)躍遷能輻射31,32,21的三種頻率的光子，故B正確由氫原子能級(jí)的量

10、子性，吸收光子必須滿足hE2E1，故C、D錯(cuò)誤答案：B10可見(jiàn)光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范圍內(nèi)若氫原子從高能級(jí)躍遷到量子數(shù)為n的低能級(jí)的譜線中有可見(jiàn)光，根據(jù)氫原子能級(jí)圖可判斷n為 ()A1 B2C3 D4解析：據(jù)hEmEn，由圖知只有從高能級(jí)向n2低能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的光子能量可在可見(jiàn)光光子的能量范圍內(nèi)故B正確答案：B11圖中畫(huà)出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量E.處在n4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光波已知金屬鉀的逸出功為2.22eV.在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有()A二種 B三種C四種 D五種解析：已知金屬鉀的逸出功為2

11、.22 eV，要能打出光電子，則光波的能量必須大于鉀的逸出功值，經(jīng)過(guò)EENEM計(jì)算，除了4躍遷到3和3躍遷到2的光子能量小于逸出功值外，4躍遷到2,4躍遷到1,3躍遷到1,2躍遷到1的光子能量均大于鉀的逸出功，所以C選項(xiàng)正確答案：C12若原子的某內(nèi)層電子被電離形成空位，其它的電子躍遷到該空位上時(shí)，會(huì)將多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來(lái)，此電磁輻射就是原子的特征X射線內(nèi)層空位的產(chǎn)生有多種機(jī)制，其中的一種稱(chēng)為內(nèi)轉(zhuǎn)換，即原子中處于激發(fā)態(tài)的核躍遷回基態(tài)時(shí)，將躍遷時(shí)釋放的能量交給某一內(nèi)層電子，使此內(nèi)層電子電離而形成空位(被電離的電子稱(chēng)為內(nèi)轉(zhuǎn)換電子).214PO的原子核從某一激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)，可將能量E0

12、1.416MeV交給內(nèi)層電子(如K、L、M層電子，K、L、M標(biāo)記原子中最靠近核的三個(gè)電子層)使其電離實(shí)驗(yàn)測(cè)得從214PO原子的K、L、M層電離出的動(dòng)能分別為EK1.323MeV、EL1.399MeV、EM1.412MeV.則可能發(fā)射的特征X射線的能量為()A0.013MeV B. 0.017MeVC0.076MeV D0.093MeV解析：電子電離后的動(dòng)能等于吸收的能量減去電子原來(lái)所處的能級(jí)的能量，所以原子核的K層的能量為0.093MeV，原子核的L層的能量為0.017MeV，原子核的M層的能量為0.004MeV.所以可能發(fā)射的特征X射線的能量為0.076MeV、0.087MeV、0.013M

13、eV.故正確為A、C.答案：AC點(diǎn)評(píng)：這是一道信息題要求學(xué)生能把題中所給的知識(shí)與已學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合學(xué)生首先要弄清電子的電離能、動(dòng)能與吸收能量的關(guān)系13氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過(guò)程中 ()A原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大B原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小C原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量增大D原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增加解析： 根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在離核越遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其能量越大， 由能量公式En(E113.6 eV)可知，電子

14、從低軌道(量子數(shù)n 小)向高軌道(n值較大)躍遷時(shí)，要吸收一定的能量的光子故選項(xiàng)B可排除氫原子核外電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由原子核對(duì)電子的庫(kù)侖引力提供，即，電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ekmv2.由此可知：電子離核越遠(yuǎn)，r越大時(shí)，則電子的動(dòng)能就越小，故選項(xiàng)A、C均可排除由于原子核帶正電荷，電子帶負(fù)電荷，事實(shí)上異性電荷遠(yuǎn)離過(guò)程中需克服庫(kù)侖引力做功，即庫(kù)侖力對(duì)電子做負(fù)功，則原子系統(tǒng)的電勢(shì)能將增大，系統(tǒng)的總能量增加，故選項(xiàng)D正確答案：D點(diǎn)評(píng)：考查對(duì)玻爾理論、庫(kù)侖定律、圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律及電場(chǎng)力做功性質(zhì)的綜合運(yùn)用的能力第二課時(shí)天然放射現(xiàn)象實(shí)戰(zhàn)45分鐘1一天然放射性物質(zhì)射出三種射線，經(jīng)過(guò)一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域

15、(方向如圖所示)，調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感強(qiáng)度B的大小，使得在MN上只有兩個(gè)點(diǎn)受到射線照射下面的哪種判斷是正確的()A射到b點(diǎn)的一定是射線B射到b點(diǎn)的一定是射線C射到b點(diǎn)的一定是射線或射線D射到b點(diǎn)的一定是射線解析：射線不帶電，肯定打在點(diǎn)a.(1)若粒子打在a點(diǎn)有：qaEqavaB對(duì)粒子則由于v>v，故有qE<qVB由洛倫茲力方向向右，所以粒子可能打在b點(diǎn)(2)若粒子打在a點(diǎn)有：qEqvB由v<v得：qE>qv即粒子向右的電場(chǎng)力大于洛倫茲力，也可能打在b點(diǎn)所以答案是C.答案：C2如圖所示是利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖，如果工廠生產(chǎn)的是厚度為1 mm的鋁板，在，三種

16、射線中，你認(rèn)為對(duì)鋁板厚度控制起主要作用的是()A射線B射線C射線D以上三種射線都能控制解析：如射線的貫穿本領(lǐng)很小，一張白紙就把它擋住，更穿不過(guò)1 mm的鋁板；射線穿透能力很強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板，穿越1 mm的鋁板如同高速子彈穿過(guò)薄紙一樣，當(dāng)鋁板厚度發(fā)生變化時(shí)，探測(cè)器不能明顯反映這種變化，而射線穿透能力較強(qiáng)(穿透幾mm厚的鋁板)當(dāng)鋁板厚度發(fā)生變化時(shí)，探測(cè)器能明顯反映這種變化，應(yīng)該使用射線答案：B點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)三種射線的特點(diǎn)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，前提要熟悉三種射線的特點(diǎn)3如圖，R為放射源，虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的磁場(chǎng)B，LL為厚紙板，MN為熒光屏，今在屏上P點(diǎn)處發(fā)現(xiàn)亮斑，則到達(dá)P點(diǎn)處的放射

17、性物質(zhì)微粒和虛線范圍內(nèi)B的方向分別為()A粒子，B垂直于紙面向外B粒子，B垂直于紙面向內(nèi)C粒子，B垂直于紙面向外D粒子，B垂直于紙面向內(nèi)解析：了解天然放射現(xiàn)象中三種射線的基本屬性，是分析此例的基礎(chǔ)由于粒子貫穿本領(lǐng)很弱，只能穿透幾厘米空氣，因此穿透厚紙板到達(dá)屏上P點(diǎn)處不可能是粒子；由于粒子不帶電，穿過(guò)B區(qū)域不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此到達(dá)P點(diǎn)處的也不可能是粒子；由此可知，到達(dá)P點(diǎn)處的必然是粒子又由于粒子帶的是負(fù)電，因此用左手定則便可判斷B的方向應(yīng)該是垂直于紙面向內(nèi)所以應(yīng)選D.答案：D4三個(gè)原子核X、Y、Z，X核放出一個(gè)正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個(gè)氦核(He)，則下面說(shuō)法正確的

18、是()AX核比Z核多一個(gè)質(zhì)子BX核比Z核少一個(gè)中子CX核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3DX核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍解析：設(shè)X原子核為X，則根據(jù)題意應(yīng)有XYeYHZHe再據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)的關(guān)系可得C、D正確，A、B錯(cuò)誤答案：CD5一個(gè)氡核Rn衰變成釙核Po并放出一個(gè)粒子，其半衰期為3.8天.1 g氡經(jīng)過(guò)7.6天衰變掉氡的質(zhì)量，以及Rn衰變成Po的過(guò)程放出的粒子是()A0.25 g，粒子 B0.75 g，粒子C0.25 g，粒子 D0.75 g，粒子解析：氡核半衰期為3.8天，7.6天為2個(gè)半衰期，所以1 g氡7.6天衰變掉的質(zhì)量為1 g×(1 g×)0.75 g由RnPo

19、He知Rn衰變成Po的過(guò)程中放出的粒子是He即粒子，所以B正確答案：B6放射性同位素釷232經(jīng)、衰變會(huì)生成氡，其衰變方程為T(mén)hRnxy，其中()Ax1，y3 Bx2，y3Cx3，y1 Dx3，y2解析：由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得： 解得：x3，y2.答案：D72006年美國(guó)和俄羅斯的科學(xué)家利用回旋加速器，通過(guò)Ca(鈣48)轟擊Cf(锎249)發(fā)生核反應(yīng)，成功合成了第118號(hào)元素，這是迄今為止門(mén)捷列夫元素周期表中原子序數(shù)最大的元素，實(shí)驗(yàn)表明，該元素的原子核先放出3個(gè)相同的粒子x，再連續(xù)經(jīng)過(guò)3次衰變后，變成質(zhì)量數(shù)為282的第112號(hào)元素的原子核，則上述過(guò)程中粒子x是 ()A中子 B質(zhì)子C電子 D粒子

20、解析：由核反應(yīng)方程CaCf3x3Hey可知A正確，B、C、D錯(cuò)誤答案：A8.關(guān)于天然放射現(xiàn)象，以下敘述正確的是 ()A若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將減小B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的C在、這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，射線的電離能力最強(qiáng)D鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)8次衰變和10次衰變解析：半衰期是由放射性元素原子核的內(nèi)部因素所決定，跟元素的化學(xué)狀態(tài)、溫度、壓強(qiáng)等因素?zé)o關(guān)A錯(cuò)；衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的，nHe，B對(duì)；根據(jù)三種射線的物理性質(zhì)，C對(duì)；U的質(zhì)子數(shù)為92，中子數(shù)為146，Pb的質(zhì)子數(shù)為82，中子數(shù)為124，因

21、而鉛核比鈾核少10個(gè)質(zhì)子，22個(gè)中子注意到一次衰變質(zhì)量數(shù)減少4，故衰變的次數(shù)為x8次再結(jié)合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來(lái)判定衰變的次數(shù)y應(yīng)滿足 2xy8292, y2x106次故本題正確答案為B、C.答案：BC點(diǎn)評(píng)：1.本題考查衰變、衰變的規(guī)律及質(zhì)量數(shù)，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的關(guān)系2衰變放出的電子并不是由核外電子躍遷出來(lái)的，而是從核中衰變產(chǎn)生的9.U衰變?yōu)镽n要經(jīng)過(guò)m次衰變和n次衰變，則m，n分別為()A2,4 B4,2C4,6 D16,6解析：據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，又因衰變?yōu)榉懦鯤e，衰變?yōu)榉懦鰁，所以衰變次數(shù)為4，衰變次數(shù)為：2×4(9286)2，故選B.答案：B10放射性同位素

22、14C可用來(lái)推算文物的“年齡”.14C的含量每減少一半要經(jīng)過(guò)約5730年某考古小組挖掘到一塊動(dòng)物骨骼，經(jīng)測(cè)定14C還剩余1/8，推測(cè)該動(dòng)物生存年代距今約為()A5730×3年 B5730×4年C5730×6年 D5730×8年解析：由放射性物質(zhì)的半衰期知n，又因nn.解得t3T，故選A.答案：A11關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時(shí)間就是半衰期B放射性物質(zhì)放出的射線中， 粒子動(dòng)能很大，因此貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)很強(qiáng)C當(dāng)放射性元素的原子的核外電子具有較高能量時(shí)，將發(fā)生衰變D放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高

23、能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出射線解析：放射性元素的半衰期是原子核數(shù)有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時(shí)間，而非原子核內(nèi)核子發(fā)生衰變，故A錯(cuò)；放射線中射線貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)最大，粒子電離本領(lǐng)最強(qiáng)，故B錯(cuò)；因衰變是原子核內(nèi)一個(gè)中子(n)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子( H)同時(shí)釋放一個(gè)電子(e)，不涉及核外電子，故C錯(cuò)；原子核發(fā)生衰變后生成的新核由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷輻射出射線，故D正確答案：D12.某原子核X吸收一個(gè)中子后，放出一個(gè)電子，分裂為兩個(gè)粒子由此可知 ()AA7，Z3 BA7，Z4CA8，Z3 DA8，Z4解析：由核反應(yīng)方程：Xn2Hee，遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，A2×417，Z2×213，所以C選項(xiàng)正確

24、答案：A13放射性元素的原子核在衰變或衰變生成新原子核時(shí)，往往會(huì)同時(shí)伴隨_輻射已知A、B.兩種放射性元素的半衰期分別為T(mén)1和T2，經(jīng)過(guò)tT1·T2時(shí)間后測(cè)得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)量之比mAmB_解析：由半衰期公式mm0()結(jié)合題意可得ma·()mB·()，所以.答案：2T22T114一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的、和射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來(lái)方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為_(kāi)射線，射線b為_(kāi)射線.解析：因射線穿透能力較弱，不能穿透鋁箔，故穿

25、過(guò)鉛箔的為、射線因射線為光子，不帶電，在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，射線為電子，帶負(fù)電，故在電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故圖中a為射線，b為射線答案：第三課時(shí)核反應(yīng) 核能實(shí)戰(zhàn)45分鐘1.現(xiàn)有三個(gè)核反應(yīng)：NaMgeUnBaKr3nHHHen下列說(shuō)法正確的是()A是裂變，是衰變，是聚變B是聚變，是裂變，是衰變C是衰變，是裂變，是聚變D是衰變，是聚變，是裂變解析：當(dāng)原子核自發(fā)的放出某種粒子成為新的原子核，叫做衰變，為衰變?cè)有驍?shù)較大的重核分解成原子序數(shù)小的原子核，叫做重核裂變，為裂變?cè)有驍?shù)很小的原子核聚合成原子序數(shù)較大的原子核，叫做輕核聚變，為聚變所以C選項(xiàng)正確答案：C2中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，質(zhì)量虧損為m，相應(yīng)的能量Em

26、c22.2MeV是氘核的結(jié)合能下列說(shuō)法正確的是()A用能量小于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核不能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子B用能量等于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和為零C用能量大于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和為零D用能量大于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和不為零解析：用能量小于等于結(jié)合能的光子照射氘核時(shí)，氘核一定不能分解，所以A正確，B錯(cuò)誤用能量大于結(jié)合能的光子照射氘核時(shí)，氘核可能分解，只要分解，分解出的質(zhì)子和中子動(dòng)能之和一定

27、不為零(若動(dòng)能之和為零就分不開(kāi)了)，所以C錯(cuò)誤，D正確答案：AD3一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)光子已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c.下列說(shuō)法正確的是()A核反應(yīng)方程是HnHB聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損mm1m2m3C輻射出的光子的能量E(m3m1m2)cD 光子的波長(zhǎng)解析：由HnH知A錯(cuò)；質(zhì)量虧損mm1m2m3，B正確；由EmC2結(jié)合質(zhì)量虧損知C錯(cuò)誤；mC2hh，所以光子的波長(zhǎng)，因此，D錯(cuò)誤答案：B4鋁箔被粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應(yīng)：AlHeXn.下列判斷正確的是()A. n是質(zhì)子B.n是中子CX是Si的同位素 DX是P的同位素

28、解析： n的質(zhì)量數(shù)為1無(wú)電荷數(shù)應(yīng)為中子，則A錯(cuò)誤，B正確從反應(yīng)方程知X為X，其電荷數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30，是P的同位素所以C錯(cuò)誤，而D正確答案：BD5下列說(shuō)法正確的是()A. 射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)B. 射線比射線更容易使氣體電離C太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)源于重核裂變D核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來(lái)自輕核聚變解析：光子不帶電，在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，A對(duì)；射線更容易使氣體電離，B錯(cuò)；C應(yīng)為輕核的聚變，D應(yīng)為重核裂變，C、D均錯(cuò)誤答案：A6目前核電站利用的核反應(yīng)是()A裂變，核燃料為鈾 B聚變，核燃料為鈾C(jī)裂變，核燃料為氘 D聚變，核燃料為氘解析：目前核電站利用的核反應(yīng)是重核裂變，主要原料是鈾核所以A

29、選項(xiàng)正確答案：A7一個(gè)U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為UnX9438Sr2n，則下列敘述正確的是()AX原子核中含有86個(gè)中子BX原子核中含有141個(gè)核子C因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，根據(jù)Emc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加D因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少解析：核反應(yīng)方程必須遵循電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，則該核反應(yīng)方程為：UnXSr2n ，則x原子核中有140個(gè)核子，有1405486個(gè)中子，所以A正確，B錯(cuò)誤因?yàn)榱炎儠r(shí)放出能量，由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程Emc2，一定有質(zhì)量的減少，而原子核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)仍守恒，所以C、D均錯(cuò)誤答案：A8為紀(jì)念?lèi)?ài)因斯坦對(duì)物理學(xué)的巨大

30、貢獻(xiàn)，聯(lián)合國(guó)將2005年定為“國(guó)際物理年”對(duì)于愛(ài)因斯坦提出的質(zhì)能方程Emc2，下列說(shuō)法中不正確的是()AEmc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比B根據(jù)Emc2可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能C一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放出核能，表明此過(guò)程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損DEmc2中的E是發(fā)生核反應(yīng)中釋放的核能解析：Emc2中E為質(zhì)量為m的物質(zhì)所對(duì)應(yīng)具有的能量，不是核反應(yīng)中釋放的能量，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：D9天文學(xué)家測(cè)得銀河系中氦的含量約為25%.有關(guān)研究表明，宇宙中氦生成的途徑有兩條：一是在宇宙誕生后3分鐘左右生成的；二是在宇宙演化到恒星誕生后，由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)生成的.(1)把氫核聚變反應(yīng)簡(jiǎn)化為4個(gè)

31、氫核(H)聚變成氦核(He)，同時(shí)放出2個(gè)正電子(e)和2個(gè)中微子(e)，請(qǐng)寫(xiě)出該氫核聚變反應(yīng)的方程，并計(jì)算一次反應(yīng)釋放的能量(2)研究表明，銀河系的年齡約為y3.8×1017 s，每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約為1×1037 J(即P1×1037 J/s)現(xiàn)假定該能量全部來(lái)自上述氫核聚變反應(yīng)，試估算銀河系中氦的含量(最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(3)根據(jù)你的估算結(jié)果，對(duì)銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷(可能用到的數(shù)據(jù)：銀河系質(zhì)量約為M3×1041 kg，原子質(zhì)量單位1 u1.66×1027 kg,1 u相當(dāng)于1.5×1010 J的能量，電子

32、質(zhì)量me0.0005 u，氦核質(zhì)量m4.0026 u，氫核質(zhì)量mp1.0078 u，中微子e質(zhì)量為零)解： (1) 4HHe2e2em4mpm2meEmc24.14×1012J(2)mm6.1×1039kg氦的含量 k2%(3)由估算結(jié)果可知，k2%遠(yuǎn)小于25%的實(shí)際值，所以銀河系中的氦主要是宇宙誕生后不久生成的10如下一系列核反應(yīng)是在恒星內(nèi)部發(fā)生的，pCN，NC epCNpNOONepNC其中p為質(zhì)子，為粒子，e為正電子，為一種中微子已知質(zhì)子的質(zhì)量為mp1.672648×1027 kg，粒子的質(zhì)量為m6.644929×1027 kg，正電子的質(zhì)量為me

33、9.11×1031 kg，中微子的質(zhì)量可忽略不計(jì)真空中的光速c3.00×108 m/s.試計(jì)算該系列核反應(yīng)完成后釋放的能量解：為求出系列反應(yīng)后釋放的能量，將題中所給的諸核反應(yīng)方程左右兩側(cè)分別相加，消去兩側(cè)相同的項(xiàng)，系列反應(yīng)最終等效為4p2e2 設(shè)反應(yīng)后釋放的能量為Q，根據(jù)質(zhì)能關(guān)系和能量守恒得4mpc2mc22mec2Q代入數(shù)值可得Q3.95×1012 J高考鏈接1.(2009·全國(guó)卷)氦氖激光器能產(chǎn)生三種波長(zhǎng)的激光其中兩種波長(zhǎng)分別為10.6328m，23.39m.己知波長(zhǎng)為1的激光是氖原子在能級(jí)間隔為E11.96eV兩個(gè)能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的用E2表示產(chǎn)生波

34、長(zhǎng)為2的激光所對(duì)應(yīng)的躍遷的能級(jí)間隔，則E2的近似值為()A10.50eV B0.98eVC. 0.53eV D0.36eV解析：本題考查波爾的原子躍遷理論根據(jù)Eh，可知當(dāng)E196eV，0.6328m，當(dāng)3.39m時(shí)，聯(lián)立可知E20.36eV.答案：D2(2009·全國(guó)卷)氫原子的部分能級(jí)如圖所示，已知可見(jiàn)光子能量在1.62eV到3.11eV之間由此可推知， 氫原子 ()A從高能級(jí)向n1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的短B從高能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見(jiàn)光C從高能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見(jiàn)光的高D從n3能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見(jiàn)光解析：本題考查玻爾的原理理論

35、從高能級(jí)向n1的能級(jí)躍遷的過(guò)程中輻射出的最小光子能量為10.2eV.不在1.62eV到3.11eV之間，A正確已知可見(jiàn)光子能量在1.62eV到3.11eV之間從高能級(jí)向n2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的能量3.40eV，B錯(cuò)從高能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率只有能量大于3.11eV的光的頻率才比可見(jiàn)光高，C錯(cuò)從n3到n2的過(guò)程中釋放的光的能量等于1.89eV介于1.62eV到3.11eV之間，所以是可見(jiàn)光D對(duì)答案：AD3(2009·北京卷)下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是()A粒子散射現(xiàn)象 B天然放射現(xiàn)象C光電效應(yīng)現(xiàn)象 D原子發(fā)光現(xiàn)象解析：粒子散射實(shí)驗(yàn)表明了原子內(nèi)部有一個(gè)很小的核，并沒(méi)

36、有涉及到核內(nèi)部的變化，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)的放射出粒子或電子，從而發(fā)生衰變或衰變，故B項(xiàng)正確；光電效應(yīng)是原子核外層電子獲得光子能量脫離原子核的束縛而逸出，沒(méi)有涉及到原子核的變化，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；原子發(fā)光是原子躍遷形成的也沒(méi)有涉及到原子核的變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：B4(2009·上海物理)放射性元素衰變時(shí)放出三種射線，按穿透能力由強(qiáng)到弱的排列順序是()A射線，射線，射線B射線， 射線，射線C射線， 射線，射線D射線， 射線， 射線解析：由于三種射線的能量不同，所以貫穿能力最強(qiáng)的是射線，射線次之，射線最弱，故正確答案選B.答案：B5(2009·廣東物理)科

37、學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的He(氦3)，它是一種高效清潔安全的核聚變?nèi)剂希鋮⑴c的一種核聚變反應(yīng)的方程式為HeHe2HHe.關(guān)于He聚變下列表述正確的是()A聚變反應(yīng)不會(huì)釋放能量B聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C聚變反應(yīng)沒(méi)有質(zhì)量虧損D目前核電站都采用He聚變反應(yīng)發(fā)電解析：聚變反應(yīng)時(shí)將質(zhì)量較小的輕核聚變成質(zhì)量較大的核，聚變過(guò)程會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出大量的能量但目前核電站都采用鈾核的裂變反應(yīng)因此B正確答案：B6(2009·安徽卷)原子核聚變可望給人類(lèi)未來(lái)提供豐富的潔凈能源當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量這幾種反應(yīng)總的效果可以表示為6HkHedH2n43.1

38、5MeV由平衡條件可知()Ak1 d4 Bk2 d2Ck1 d6 Dk2 d3解析：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，分別有4kd10,2kd6，解得 k2，d2.正確選項(xiàng)為B.答案：B7(2009·重慶卷)某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為H CNQ1；HNCXQ2方程式中Q1.Q2表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見(jiàn)下表：原子核HHeHeCNN質(zhì)量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001A.X是He，Q2>Q1 BX是He，Q2>Q1CX是He，Q2<Q1 DX是He，Q2<Q1解析：HCN中質(zhì)

39、量虧損為m11.0078u12.0000u13.0057u0.0021u，根據(jù)根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知HNCX中X的電荷數(shù)為2.質(zhì)量數(shù)為4，質(zhì)量虧損為m21.0078u15.0001u12.0000u4.0026u0.0053u，根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程可知Q1m1C2.Q2m2C2，則Q1Q2.答案：B8(2009·四川卷)氫原子能級(jí)的示意圖如圖所示，大量氫原子從n4的能級(jí)向n2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光A，從n3的能級(jí)向n2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b，則()A氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可能會(huì)輻射出射線B氫原子從n4的能級(jí)向n3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出紫外線C在水中傳播時(shí)，A光較b

40、光的速度小D氫原子在n2的能級(jí)時(shí)可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離解析：射線的產(chǎn)生機(jī)理是原子核受激發(fā)，是原子核變化才產(chǎn)生的，A.錯(cuò)；根據(jù)躍遷規(guī)律可知高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的能量等于這兩個(gè)能級(jí)差，從n4的能級(jí)向n3的能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)輻射出的光子能量小于A光子的能量不可能為紫外線，B錯(cuò)；根據(jù)躍遷規(guī)律可知從n4向n2躍遷時(shí)輻射光子的能量大于從n3向n2躍遷時(shí)輻射光子的能量，則可見(jiàn)光A的光子能量大于b，又根據(jù)光子能量Eh可得A光子的頻率大于b，則A的折射率大于b，又VC/n可得在水中傳播時(shí)，A光較b光的速度小，C對(duì)；欲使在n2的能級(jí)的氫原子發(fā)生電離，吸收的能量一定不小于3.4eV，D錯(cuò)答案：C9(2009

41、·浙江卷)氫原子核由兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子組成，這兩個(gè)質(zhì)子之間存在著萬(wàn)有引力庫(kù)侖力和核力，則3種從大到小的排列順序是()A核力萬(wàn)有引力庫(kù)侖力B萬(wàn)有引力庫(kù)侖力核力C庫(kù)侖力萬(wàn)有引力核力D核力庫(kù)侖力萬(wàn)有引力解析：核力是強(qiáng)力，它能將核子束縛在原子核內(nèi)萬(wàn)有引力最弱，研究核子間相互作用時(shí)萬(wàn)有引力可以忽略答案：D10(2009·天津卷)下列說(shuō)法正確的是()A.NHCHe是衰變方程B. HHHe是核聚變反應(yīng)方程C. UThHe是核裂變反應(yīng)方程D. HeAlPn是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程解析：A.選項(xiàng)中N在質(zhì)子的轟擊下發(fā)生的核反應(yīng)，屬于人工轉(zhuǎn)變，A.錯(cuò)；C選項(xiàng)是衰變，不是裂變，C錯(cuò)答案：BD11(2

42、009·浙江自選模塊)(1)科學(xué)家經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在粒子(氦核)，p(質(zhì)子)及n(中子)這3種粒子中，中子的穿透能力最強(qiáng)，質(zhì)子次之，粒子最弱某同學(xué)對(duì)影響粒子穿透能力的因素提出了如下假設(shè)，合理的假設(shè)是()A穿透能力一定與粒子是否帶電有關(guān)B穿透能力可能與粒子質(zhì)量大小有關(guān)C穿透能力一定與粒子所帶電荷量有關(guān)D穿透能力一定與質(zhì)量大小無(wú)關(guān)，與粒子是否帶電和所帶電荷量有關(guān)(2)水(包括海水)是未來(lái)的“煤炭”，能從根本上解決人類(lèi)能源問(wèn)題這是指_(填“氫能”“核能”“氫能和核能”)的利用請(qǐng)說(shuō)明理由答案：(1)ABC(2)答案一：核能因?yàn)楹Ｋ泻写罅亢司圩兊牟牧想?，通過(guò)核聚變能夠釋放大量的核能答案二：核

43、能和氫能因?yàn)楹Ｋ泻写罅亢司圩兊牟牧想?，通過(guò)核聚變能夠釋放大量的核能氫能有便于儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，也可以為解決能源問(wèn)題做出貢獻(xiàn)12(2009·江蘇卷物理) 在衰變中常伴有一種稱(chēng)為“中微子”的例子放出中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè).1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中H的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在(1)中微子與水中的H發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子(n)和正電子(e)，即中微子Hne可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是_(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)A0和0 B0和1C1和 0 D1和1(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形

44、成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子()，即e e2已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×1031，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為_(kāi)J正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是_(3)試通過(guò)分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小解析：(1)發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A.項(xiàng)正確(2)產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖蒃mc2，故一個(gè)光子的能量為 ，帶入數(shù)據(jù)得 8.2×1014J.正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不

45、可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒(3)物質(zhì)波的的波長(zhǎng)為，要比較波長(zhǎng)需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來(lái)即p，因?yàn)閙n>me，所以pn>pe，故n>e.答案：(1)A(2)8.2×1014遵循動(dòng)量守恒(3)粒子的動(dòng)量p，物質(zhì)波的波長(zhǎng)由mn>me，知pn>pe，則n>e13(2009·山東卷)歷史中在利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.(1MeV1.6×13J)上述核反應(yīng)方程為_(kāi)質(zhì)量虧損為_(kāi)kg.解析：HXHeHe或HLiHeHe，m3.1×1029

46、kg.答案：HXHeHe或HLiHeHe.3.1×1029 kg14(2009·福建卷)隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，大量的科學(xué)發(fā)展促進(jìn)了人們對(duì)原子原子核的認(rèn)識(shí)，下列有關(guān)原子原子核的敘述正確的是_(填選項(xiàng)前的編號(hào))盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)天然放射現(xiàn)象標(biāo)明原子核內(nèi)部有電子輕核聚變反應(yīng)方程有： HHHen氫原子從n3能級(jí)躍遷到n1能級(jí)和從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)，前者躍遷輻射出的光子波長(zhǎng)比后者的長(zhǎng)解析：(1)盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出原子核式結(jié)構(gòu)模型，天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)錯(cuò)天然放射線中放出的粒子是原子核中的一個(gè)中子衰變?yōu)橘|(zhì)子放出的電子，原子核內(nèi)并沒(méi)

47、有電子錯(cuò)氫原子從n3能級(jí)躍遷到n1能級(jí)放出的光子能量比從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)大，由公式E可知，前者躍遷輻射出的光子波長(zhǎng)比后者的短，錯(cuò)正確選項(xiàng)為答案：15(2009·海南物理)()已知：功率為100W燈泡消耗的電能的5%轉(zhuǎn)化為所發(fā)出的可見(jiàn)光的能量，光速c3.0×108m/s，普朗克常量h6.63×1034 J·s，假定所發(fā)出的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)都是560 nm，計(jì)算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)()钚的放射性同位素Pu靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)U*和粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)U*立即衰變?yōu)殁櫤薝，并放出能量為0.097MeV的光子已知：Pu.U和粒子的質(zhì)量分別為mPu239.05

48、21u.mv235.0439u和m4.0026u1u931.5 MeV/c2(1)寫(xiě)出衰變方程；(2)已知衰變放出的光子的動(dòng)量可忽略，求粒子的動(dòng)能解析：()一波長(zhǎng)為光子能量為Ey設(shè)燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為n，燈泡電功率為P，則n式中，k5%是燈泡的發(fā)光效率聯(lián)立式得n代入題給數(shù)據(jù)得n1.4×1019s1()(1)衰變方程為PuU*U*U或合起來(lái)有PuU(2)上述衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損為 mmPumUm放出的能量為 Ec2·m這能來(lái)那個(gè)是軸核U的動(dòng)能EU.粒子的動(dòng)能E和y光子的能量Ey之和EEUEEy由式得EUE(mPumUm)c2Ey設(shè)衰變后的軸核和粒子的速度分別為vU和v，則由

49、動(dòng)量守恒有mUvUmv又由動(dòng)能的定義知 EUmUv，Emv由式得由式得E(mPumUm)c2E代入題給數(shù)據(jù)得E5.034MeV答案：()n1.4×1019s1()(1)PuU (2)E5.034MeV單元測(cè)試題一、選擇題1原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，是盧瑟福根據(jù)以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出來(lái)的()A光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)B氫原子光譜實(shí)驗(yàn)C粒子散射實(shí)驗(yàn) D陰極射線實(shí)驗(yàn)答案：C2下列是盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)中觀察到，并據(jù)此得出核式結(jié)構(gòu)結(jié)論中正確的是()A大多數(shù)粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，少數(shù)粒子仍按原方向前進(jìn)B極少數(shù)粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回C粒子的散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核集中了原子的全部正電荷D粒子的散射實(shí)驗(yàn)證明原子

50、核是由質(zhì)子和中子組成的答案：BC3. 如圖所示，為粒子散射實(shí)驗(yàn)的示意圖，A點(diǎn)為某粒子運(yùn)動(dòng)中離原子核最近的位置，則該粒子在A點(diǎn)具有()A最大的速度B最大的加速度C最大的動(dòng)能D最大的電勢(shì)能解析：本題與電場(chǎng)知識(shí)相聯(lián)系， 粒子帶正電荷，與原子核同電性，粒子靠近原子核過(guò)程中，電場(chǎng)力不斷做負(fù)功，最近時(shí)，其動(dòng)能最小，同時(shí)電勢(shì)能最小答案：BD4下列說(shuō)法正確的是()A.Ra衰變成Rn要經(jīng)過(guò)一次衰變和一次衰變B.U衰變成Pa要經(jīng)過(guò)一次衰變和一次衰變C.Th衰變成Pb要經(jīng)過(guò)6次衰變和4次衰變D.U衰變成Ra要經(jīng)過(guò)4次衰變和4次衰變解析：此題考查衰變和衰變的規(guī)律及核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒規(guī)律，可以先確定衰變的

51、次數(shù)答案：BC5某原子核的衰變過(guò)程是ABC，符號(hào)表示放出一個(gè)粒子，表示放出一個(gè)粒子，下列說(shuō)法中正確的是()A核C比核B的中子數(shù)少2B核C比核A的質(zhì)量數(shù)少5C原子核為A的中性原子的電子數(shù)比原子核為B的中性原子的電子數(shù)多1D核C比核A的質(zhì)子數(shù)少1解析：此題仍然考查衰變和衰變的規(guī)律及核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒規(guī)律，根據(jù)題目先寫(xiě)出核反應(yīng)方程，然后再進(jìn)行比較答案：AD6用中子(n)轟擊鋁27(Al)，產(chǎn)生鈉24(Na)和X，鈉24具有放射性，它衰變后變成鎂24(Mg)和Y.則X和Y分別是()A粒子和電子 B粒子和正電子C電子和粒子 D質(zhì)子和正電答案：A7在下列四個(gè)核反應(yīng)中，X表示了質(zhì)子的是哪些()A. NHeOXB.AlHePX；C.HHHeX ；D.UXSrXe10n答案：A8氫原子的能級(jí)圖如圖所示，欲使一處于基態(tài)的原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，該氫原子需吸收的能量至少為()A13.6eVB10.2eVC0.54eVD27.2eV解析：所謂電離，指的是完全脫離原子核的束縛跑到無(wú)窮遠(yuǎn)處，所以至少需要吸收13.6eV的能量答案：A9如圖所示，為氫原子的能級(jí)圖，若用能量為10.5eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則氫原子()A能躍遷到n2的激發(fā)態(tài)上去B能躍遷到n3的激發(fā)態(tài)上去C能躍遷到n4的激發(fā)態(tài)上去D以上