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1、高考物理二轮专题复习 原子物理复习内容： 1、粒子散射实验 原子的核式结构 原子核的组成2、玻尔的原子模型 能级3、天然放射现象 衰变、原子核人工转变、裂变和聚变复习目标： 1、掌握氢原子能级模型和核反应中核能的计算。2、能够利用质量数守恒和电荷数守恒解决核反应 卢瑟福原子核式结构模型量子化 理论 一、原子物理和原子核物理的知识框架汤姆生枣糕模型 汤姆生发现电子玻尔原子理论卢瑟福粒子散射实验原子可分 经典电磁场理论半衰期 氢原子能级天然放射现象的发现衰变（、衰变）原子核人工转变 能量裂变聚变原子核可分2爱因斯坦质能方程E=mC一、粒子散射实验 原子的核式结构 原子核的组成1、（1997全国）卢
2、瑟福的粒子散射实验中，有少数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n E/eV1 -13.63 -1.512 -3.45 -0.584 -0.85、(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）、通过此实验发现了质子 B实验中利用了放射源放出的射线、实验中利用了放射源放出的射线 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 能级如图所示为氢
3、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 ( )、频率最大的是 、波长最长的是、频率最大的是 、波长最长的是n E/eV1 -13.63 -1.512 -3.45 -0.584 -0.85、(2005年理综)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、（2001年高考试题）在下列四个方程中，x1、x2、x3和x4
4、各代表某种粒子，以下判断中正确的是 AC Ax1是中子Bx2是质子Cx3是粒子Dx4是氘核(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是聚变 B是裂变C是衰变 D是裂变abA、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451，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 衰变。由左手定则，两者的环绕的方向均为逆时针方向r=mv/qB1/q qa/qb=rb/ra=2/90 大圆
5、为粒子甲乙丙这个原子核的原子序数是92 、(2005年辽宁大综)放射源放在铅块上的细孔中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.已知放射源放出的射线有、三种,下列判断正确的是 （几种粒子的区别）BA、甲是射线,乙是射线,丙是射线B、甲是射线,乙是射线,丙是射线C、甲是射线,乙是射线,丙是射线D、甲是射线,乙是射线,丙是射线四、原子核物理中的能量、(2005年北京理综)为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献,联合国将2005年定为“国际物理年”,对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2 ,下列说法不正确的是 DA.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B根据E=mc2可以计算核反应中释放的核能C.
6、一个中子和一个质子结合成氘核时,释放出核能,表明此过程出现了质量亏损D. E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能10、（1994年 全国）一个铀核衰变为钍核时释放出一个粒子，已知铀核的质量为3.85313110-25 kg，钍核质量为3.78656710-25 kg，粒子的质量为6.6467210-27 kg，在这个衰变过程中释放出来的能量等于 J（保留两位二位数字）8.710 1311、一个质子和一个中子结合氘核时,产生 光子, 由此可见 ( ) B CA.氘核的质量等于质子和中子的质量之和 B.氘核的质量小于质子和中子的质量之和C.核子结合成原子核时会释放核能 D.原子核分解成核子时会释
7、放核能课后练习1、（1992年全国）卢瑟福粒子散射实验的结果 C （粒子散射实验，核式结构）A.证明了质子的存在 B.证明了原子核是由质子和中子组成的C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 2、（04年海南综合31） 若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对 的原子来说（ ）BAx=90 y=90 z=234 Bx=90 y=90 z=144Cx=144 y=144 z=90 Dx=234 y=234 z=3243、(2005年理综)氢原子的能级图如图所示欲使一处于
8、基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是 （电离能）AA13.60eV B10.20eV C0.54eV D27.20eV4、（1998年全国）天然放射性元素Th（钍）经过一系形衰变和衰变之后，变成Pb（铅）下列论断中正确的是 B D （衰变中的守恒）A铅核比钍核少24个中子 B铅核比钍核少8个质子C衰变过程中共有4次衰变和8次衰变 D衰变过程中共有6次衰变和4次衰变2002年全国高考15目前普遍认为, 质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量为 ,d夸克带电量为 ,e为基元电荷。下列论断可能正确的是 ( ) B（守恒问题）A.质子由1个u夸
9、克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成ab5、（1994年 上海）在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a，b所示，由图可以判定BD（结合带电粒子在磁场中的运动）A.该核发生的是衰变 B.该核发生的是衰变C.磁场方向一定是垂直纸面向里D.磁场方向向里还是向外不能判定6（03年江苏高考4）铀裂变的产物之一氦90（
10、）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（），这些衰变是（ ）BA1次衰变，6次衰变B4 次衰变C2次衰变D2次衰变，2次衰变7、（04年浙江14）本题中用大写字母代表原子核。E经衰变成为F，再经衰变成为G，再经衰变成为H。上述系列衰变可记为下式：另一系列衰变如下： 已知P是F的同位素，则（ ）BAQ是G的同位素，R是H的同位素BR是E的同位素，S是F的同位素CR是G的同位素，S是H的同位素 DQ是E的同位素，R是F的同位素8、(2005年春季理综)16一个氘核（）与一个氚核（）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损聚变过程中 BA吸收能量，生成的新核是 B放出能量，生成的
11、新核是C吸收能量，生成的新核是 D放出能量，生成的新核是9、静止在匀强磁场中的锂原子核，俘获一个速度为7.7104 m/s 的中子而发生核反应放出粒子后变成一个新原子核，已知中子速度方向与磁场方向垂直，测得粒子速度为：2104m/s，方向与中子速度方向相同，求： （核反应和磁场的综合应用题）（1）生成的新核是什么？写出核反应方程式。（2）生成的新核的速度大小和方向。（3）若粒子与新核间相互作用不计，则二者在磁场中运动轨道半径之比及周期之比各为多少？(1)（2）由动量守恒定律 mn vn=m v +mH vH V H =( mn vn- m v )/ mH=- 1.0103 m/s方向与中子方向
12、相反3）由 r=mv/qB mv/qr : rH = mv/q ： mHvH/qH =（42 2）：（30.1）= 40: 3 T=2m/qB m/q T : TH=4/2 : 3/1=2: 310、1930年发现，在真空条件下用射线轰击铍9时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种粒子，经过研究发现，这种不知名射线具有如下特点：在任意方向的磁场中均不发生偏转；这种射线的速度不到光速的十分之一，用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来，用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来。并且被打出的氢核和氮核的最大速度之比 vH:vN 近似等于15 ：2, 若该射线中的粒子均具有相同的能量
13、，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可认为静止，碰撞过程没有机械能损失，已知氢核和氮核的质量之比等于1 :14，写出射线轰击铍核的反应方程。试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但它不是射线，而是由中子组成。（用动量守恒和能量守恒的观点解决原子物理问题） 在任意方向的磁场中均不发生偏转,则它不带电; 射线是电磁波,速度为光速c,这种射线的速度不到光速的1/10,所以它不是 射线. 对打出氢核的实验,由弹性碰撞关系 (mH vH是氢核的质量和速度) 由动量守恒定律 mv=mv1+mH vH由动能守恒 1/2mv2 = 1/2mv12 + 1/2mHvH2 对于打出氮核的实验，同理,(mN vN是氮核的质量和速度)m = mH（ 不带电，和质子质量相等的是中子） m为中子用心 爱心 专心 122号编辑 5