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1、准兑市爱憎阳光实验学校原子物理准兑市爱憎阳光实验学校原子物理1关于天然放射现象，以下说法正确的选项是 A放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期 B放射性物质放出的射线中，粒子动能很大因此贯穿物质的本领很强 C当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生哀变 D放射性的原子核发生衰变后产生的核从高能级向低能级跃迁时，辐射出射线2.氢原子的能级如下图。可见光的光子能量在1.62eV 到1eV 之间。由此可推知,氢原子A.从高能级向 n=1 能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短B.从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光均为可见光C.从高能级向 n=3 能级跃迁时发出的光的
2、频率比可见光的高D.从 n=3 能级向 n=2 能级跃迁时发出的光为可见光3一个铍原子核74Be从最靠近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变，生成一个锂核73Li，并放出一个不带电的中微子e质量不计，人们把这种衰变叫铍核的EC衰变。核反方程为：7074Be1e 3Live。一个铍原子质量为m1，一个锂原子质量为m2，一个电子质量为me，光速为c，那么一个铍原子核发生上述核反释放的能量为A(m1m22)cB(m21mem2)cC(m21mem2)cD(m2m1me)c24.以下现象中，与原子核内部变化有关的是A粒子散射现象 B天然放射现象C光电效现象 D原子发光现象5二十初，为了研究物质的内
3、部结构，物理学放射源金箔荧光屏家做显微镜了大量的，揭示了原子内部的结构，发现了电A子、中子和质子，如下图是A.卢瑟福的粒子散射装置DBCB.卢瑟福发现质子的装置C.汤姆逊发现电子的装置D.查德威克发现中子的装置6.放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是A射线，射线，射线B射线，射线，射线，C射线，射线，射线D射线，射线，射线7一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐个光子。质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为 c。以下说法正确的选项是A核反方程是1131H+0n1H+B聚变反中的质量亏损m m1+m2-m1C辐射出的光子的能量
4、E=(m3-m1-m2)cD光子的波长h(m21m2m3)c8.家发现在月球上含有丰富的32He氦 3。它是一种高效、清洁、平安的核聚变燃料其参与的一种核聚变反的方程式为32He32He 2141H 2He。关于32He聚变以下表述正确的选项是A聚变反不会释放能量 B.聚变反产生了的原子核C聚变反没有质量亏损 D.目前核电站都采用32He聚变反发电9+介子、介子都是由一个夸克夸克 u 或夸克 d和一个反夸克反夸克 或反夸克 组成的，它们的带电量如下表所示，表中 e 为元电荷。+ud带电量+ee+2213e13e3e+3e以下说法正确的选项是A.+由 u 和 组成B.由 d 和 组成C.由 u
5、和 组成 D.由 d 和 组成10.原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖离子体被加热到适当高温时，氖核参与的几种聚变反可能发生，放出能量。这几种反的总效果可以表示为621H k42Hed111H 20n43.15MeV，由平衡条件可知A.k=1,d=4 B.k=2,d=2 C.k=1,d=6 D.k=2,d=311在以下 4 个核反方程中，x表示质子的是A.303015P14Si+xB.23823492U 92Th+xC.2712713Al+0n 12Mg+xD.274He 3013Al+215P+x12.以下说法正确的选项是A.15N 112471H 6C2He是衰变方程B.12
6、31H1H 2He 是核聚变反方程C.238234492U 90Th2He是核裂变反方程D.4273012He13Al15P0n是原子核的人工转变方程13.在衰变中常伴有一种称为“中微子的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在中很难探测。1953 年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的系统，利用中微子与水中11H的核反，间接地证实了中微子的存在。1中微子与水中的1H发生核反，产生中子10110n和正电子1e，即中微子+1H10n+01e，可以判，中微子的质量数和电荷数分别是。填写选项前的字母A0 和 0B0 和 1C1 和 0D1 和 12 上述核反产生的正电子与水中的电子相遇，与电
7、子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子，即0e+011e2。正电子和电子的质量都为10-31，反中产生的每个光子的能量约为 J。正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是。3试通过分析比拟，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。14放射性元素的原子核在衰变或衰变生成原子核时，往往时伴随辐射。A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过tT1T2时间后测得这两种放射性元素的质量相，那么它们原来的质量之比mA：mB。15人类认识原子结构和利用原子能经历了十
8、分曲折的过程。请按要求答复以下问题。卢瑟福、玻尔、查德威克家在原子结构或原子核的研究方面做出了的奉献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。_。_。在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射1线的性质进2行了深入研究，如图为三种射线在同一磁场中3的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。_，_。在可控核反堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨常用作减速剂。中子在重水中可与21H 核碰撞减速，在石墨中与126C 核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？16.钚的放射性
9、同位素23923594Pu静止时衰变为铀核激发态92U和粒子，而铀核激发态23523523923592U立即衰变为铀核92U，并放出能量为0.097MeV的光子。：94Pu、92U和粒子的质量分别为mPu 239.0521u、mu 235.0439u和m 4.0026u1u 931.5MeV/c21写出衰变方程；2衰变放出的光子的动量可忽略，球粒子的动能。17一个静止的铀核23292U原子质量为 232.0372u放出一个粒子原子质量为 4.0026u后衰变成钍核22890Th原子质量为 228.0287u。：原子质量单位1u=1.671027kg，1u 相当于 931MeV1写出核衰变反方程
10、；2算出该核衰变反中释放出的核能；3假设反中释放出的核能转化为钍核和粒子的动能，那么钍核获得的动能有多大？18太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和1H、412He原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反，核反方程是2e4141H2He释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，假设由于聚变反而使太阳中的11H核数目从现有数减少 10，太阳将离开主序星阶段而转入红的演化阶段。为了简化，假目前太阳由电子和11H核组成。1为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量 M。地球半径 R106m，地球质量 m6.01024kg，日地中心的距离 r1011m，地球外表处的重
11、力加速度 g10 m/s2，1 年约为107秒，试估算目前太阳的质量 M。2质子质量 m27p1.672610 kg，42He质量 m4581027 kg，电子质量 m308e0.910 kg，光速 c310 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反所释放的核能。3又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w5103W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。估算结果只要求一位有效数字。参考答案及解析参考答案及解析1【答案答案】D【解析解析】由三种射线的特点和半衰期的含义不难判断选项 D 正确。2.【答案答案】AD【解析解析】此题考查玻尔的原理理论.从高能级向 n=
12、1 的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为 0ev,不在 1.62eV 到 1eV 之间,A 正确.可见光子能量在1.62eV 到 1eV 之间从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光的能量0ev，B 错.从高能级向 n=3 能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于 1ev 的光的频率才比可见光高,C错.从n=3到n=2的过程中释放的光的能量于9ev介于1.62到1之间,所以是可见光 D 对。3【答案答案】A【解析解析】一个铍原子质量为m1，那么铍核的质量为m14me。一个锂原子质量为 m2，那么锂核的质量为 m13me。题述核反的质量亏损m(m14me)me(m2213me)m1m2，故题述核反
13、释放的能量为Emc(m1m2)c，A 正确。4.【答案答案】B【解析解析】粒子散射说明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故 A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出粒子或电子，从而发生衰变或衰变，故 B 项正确；光电效是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故 C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故 D 项错误。5.【答案答案】A【解析解析】题目中所给装置是卢瑟福研究粒子散射装置，应选项 A 正确。6.【答案答案】B【解析解析】解析：由于三种射线的能量不同，所以贯穿能力最强的是射线，射线次之，射线最弱，故正确答
14、案选 B。7.【答案答案】B【解析解析】核反方程是11221H+0n1H+；辐射出的光子的能量 E=(m1+m2-m3)c；光子的波长h(m1m2m3)c3。8.【答案答案】B【解析解析】聚变反时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量。但目前核电站都采用采用铀核的裂变反。因此 B正确。9【答案答案】AD【解析解析】u 带+2e 电量，带+1e 电量，+2e+1e=e，而+3333带+e电量，带电量守恒，所以 A 选项正确，同理，D 选项正确。10.【答案答案】B【解析解析】由质量数守恒和电荷数守恒，分别有4k d 10，2k d 6，解得k=2，d=2。正确
15、选项为 B。11.【答案答案】C【解析解析】由核反方程的质量数和电荷数守恒，可得各个选项中的x分别为正电子、粒子、质子、中子。12.【答案答案】BD【解析解析】A 选项中157N在质子的轰击下发生的核反，属于人工转变，A 错；C选项是衰变，不是裂变，C 错。13.【答案答案】C.1A；(2)8.21014，遵循动量守恒。【解析解析】1发生核反前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是 0，A 项正确。2 产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由E mc2，故一个光子的能量为E，带入数据得E22=8.21014J。正电子与水中的电子相遇，
16、与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。14【答案答案】，2T2:2T1【解析解析】放射性元素的原子核在衰变或衰变生成原子核时，往往以 光子的形式释放能量，即伴随 辐射；根据半衰期的义，经过tT1T2时间后剩下的放射性元素的质量相同，那么mAmBT2T12T2=2T1，故mA：mB2 :215【答案】【答案】1卢瑟福提出了原子的核式结构模型；玻尔把量子理论引入原子模型，并解释了氢光谱；查德威克发现了中子2重水减速效果更好【解析】【解析】(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型；玻尔把量子理论引入原子模型，并解释了氢光谱；查德威克发现了中子
17、或其他成就。(2)设中子质量为 Mn靶核质量为 M，由动量守恒律 Mnv0=Mnv1+Mv2解得：v1Mn MMv0在重水中靶核质量：MH=2Mn，v1H13v0；在石墨中靶核质量：n MMc=12Mv1C1113v0与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好。16.【解析解析】1衰变方程为23923594Pu 92U*或合起来有2上述衰变过程的质量亏损为放出的能量为这能来那个是轴核23592U的动能EU、粒子的动能Ea和y光子的能量Ey之和由式得设衰变后的轴核和粒子的速度分别为vU和v，那么由动量守恒有又由动能的义知由式得由式得代入题给数据得17.【解析解析】1232228492U90T
18、h2He2质量亏损m=0.0059uE=mc2=0.0059931MeV=9MeV3系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相，即所以钍核获得的动能EmkThmE 4E 0.09MeV mTh4 22818.【解析解析】1要估算太阳的质量M，研究绕太阳运动的任一颗行星的公转均可，现取地球为研究对象。设 T 为地球绕日心运动的周期，那么由万有引力律和牛顿律可知GmMr2 m(2T)2r地球外表处的重力加速度g GmR2得M m(22r3T)R2g以题给数值代入，得 M21030 kg2根据质量亏损和质能公式，该核反每发生一次释放的核能为E4mp2mem2c代入数值，得E10-12 J3根据题给假设，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反的次数为N M10%4mp因此，太阳总共辐射出的能量为 ENE设太阳辐射是各向同性的，那么每秒内太阳向外放出的辐射能为 4r w所以太阳继续保持在主星序的时间为t 由以上各式解得t E20.1M(4mp 2me m)c24mp4r2w以题给数据代入，并以年为单位，可得 t1101 百亿年