高三物理049.doc

东北师范大学附属中学网校（版权所有 不得复制）期数： 0512 WLG3 049学科：物理 年级：高三 编稿老师：王晔 审稿老师：张凤莲 同步教学信息训 练 篇高考总复习“原子和原子核”单元测试题本试卷分为第卷(选择题)和第卷(非选择题)第卷在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的1. 下列说法中正确的是:.天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的.玻尔理论成功的解释了汤姆生的原子模型.射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强.卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构2.按照玻尔的原子理论，氢原子中的电子从半径为r2的轨道自发地跃迁到半径为r1的轨道，r2r1，在此过程中氢原子要:.吸收一系列频率的光子.发出一系列频率的光子.吸收某一频率的光子.发出某一频率的光子3.关于、三种射线，下列说法中正确的是:.射线是原子核自发放射出氦核，它的穿透能力最强.射线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.射线一般伴随着或射线产生，它的穿透能力最强.射线是电磁波，它的穿透能力最弱4.一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低的能级时，则:.可能辐射出3种不同频率的光子 .可能辐射出6种不同频率的光子.频率最低的光子是由n=4能级向n=1能级跃迁时辐射出的 .波长最长的光子是由n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的5.氢原子核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，下列说法中正确的是:.电子动能增大，电势能减少，且减少量等于增大量.电子动能增大，电势能减少，且减少量大于增大量.电子动能增大，电势能减少，且减少量小于增大量.电子动能减小，电势能增大，且减少量等于增大量6.原子核内的核子能稳定地结合在一起，是因为有核力的作用，下列说法中正确的是.核力是核子间的库仑力和万有引力的合力.每个核子与核内其它的核子之间都存在核力作用 .每个核子只跟它相邻的核子之间才有核力的作用.核力是一种强力，在核子之间距离为1010m到1012m时，才产生的作用力7.以下哪些现象和原子核的变化有关.粒子散射 .天然放射性.光电效应 .光的色散8.下列叙述中，正确的是.放射性元素的半衰期是由原子内部本身的因素决定的.射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚而形成的电子流.重核的裂变和轻核的聚变都可以放出大量的能量.一种元素的同位素具有相同的化学性质和物理性质9.目前，关于人类利用核能发电，下列说法中正确的是.利用了重核衰变放出的能量.利用了轻核聚变放出的能量-0.545nE/eV-0.854-1.513-3.402-13.61.利用了重核裂变放出的能量.核能发电对环境的污染要比火力发电大10.图为氢原子n=1，2，3，4，5的各个能级示意图，当光子能量为的一束光照射容器中的氢（设氢原子处于n=2的能级），氢原子吸收光子后，能发出频率为1、2、3、4、5、6的六种光，且频率依次增大，则E等于.h1 . h3 .h6. h(6-1)11.下列说法中不正确的是.天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构.粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构.发现质子的核反应方程是 N+HeO+H.氢原子从定态n=3跃迁到n=2，再跃迁到n=1定态，则后一次跃迁辐射出的光子波长比前一次的短12.如图所示，是原子核人工转变实验装置示意图.A是粒子源，F是铝箔，S为荧光屏，在容器中充入氮气后屏S上出现闪光，该闪光是由于.粒子射到屏上产生的.粒子从氮核里打出的粒子射到屏上产生的.粒子从上打出的某种粒子射到屏上产生的.粒子源中放出的射线射到屏上产生的13. Th经过一系列衰变和衰变，成为稳定的原子核Pb，那么下列说法中正确的是共经过4次衰变和6次衰变 共经过6次衰变和4次衰变铅核比钍核少8个质子 铅核比钍核少16个中子. . . .14.一个质子以1.0107m/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核反应方程为Al + H Si核反应方程为Al + n Si硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致 硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致. . . .OB1O/B2123415.据最新报道，放射性同位素钬Ho可有效治疗肝癌，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是 .32.67.99.16616.由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质.所谓的反物质即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但相反，例如反质子即为H，假若使一束质子、反质子、粒子和反粒子组成的射线，通过OO/进入匀强磁场B2而形成的4条径迹，则1、2是反粒子径迹 3、4为反粒子径迹2为反粒子径迹 4为反粒子径迹. . . .17. 对玻尔理论的评价和议论，不妥当的有 A. 玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础 B. 玻尔理论的成功之处是引入量子观念 C. 玻尔理论的建立解释了经典电磁理论与卢瑟福原子结构模型的矛盾 D玻尔理论完全否定了经典电磁理论18. 处于基态的氢原子在某单色光束照射下，只能发出频率为1、2、3的三种光，且123，则该照射光的光子能量为 A. h1 B. h2 C. h3 D. h（1+2+3）19. 根据玻理论，某原子的电子从能量为的轨道跃迁到能量为轨道，辐射出波长为的光，以表示普朗克常量，表示真空中的光速，则等于 A. B. C. D. 20. 一个电子（质量为m、电量为-e）和一个正电子（质量为m、电量为e），以相等的初动能EK相向运动，并碰到一起，会发生“湮灭”，而产生两个频率相同的光子设产生的光子频率为，则每个光子的能量为h，动量分别为p和p/，下面的关系中正确的是 A. h= mc2，p = p/ B. h=1/2，p = p/C. h= mc2+EK，p = -p/ D. h= 1/2（mc2+ EK）第二卷 非选择题21.氢原子中，电子绕核做匀速圆周运动形成电流，在基态时电流强度为I，当它处于量子数n=2的激发态时，所形成电流的电流强度为_PoX1BeX2石蜡X322.氢原子基态的能级为E1，电子轨道半径为r1，电子（质量为m、电量为e）在量子数n=3的激发态轨道上运动的速率为v2,v3=_，当它由此能级跃迁回基态时所发光的波长为，则=_.23.如图所示，由天然放射性元素钋(Po)放出的射线X1轰击铍(Be)时会产生粒子流X2，用X2轰击石蜡时会打出粒子流X3则X1为：_；X2为：_；X3为：_.24.1994年11月9日欧洲的一个科学小组在德国达姆塔特由Ni和Pb经核聚合，并紧接着射出一个中子而产生了第110号元素的一种同位素（元素符号暂用X表示），该过程的核反应方程式是_.25.在匀强电场中逆电场线方向运动的铀核（U）速度减为零时若发生衰变，衰变时v与电场线垂直，衰变后当粒子沿的方向移动位移时，残核在电场线平行的方向上位移L为_L，L与L方向_.（填“垂直”、“相同”或“相反”）.26.原子物理中常用一个特殊的质量单位，即“原子质量单位”，符号为u,1u=1.660610-27（电子电量为e=1.610-19C），1u相当于931.5MeV的能量.秦山核电站第一期工程装机容量为三十万千瓦，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.21010J，并且假定所产生的能量都变成了电能，那么每年（一年按365天计算）消耗铀235仅115Kg.请问1g铀235完全裂变的质量亏损是_u（保留2位有效数字）27.1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用下宇称不守恒，并由吴健雄用Co放射源进行了实验验证.次年，李、杨二人为此获得诺贝尔物理奖. Co的衰变过程是CoNi+e+e.其中，e是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零.在上述衰变方程中，衰变产物N的质量数A是_，核电荷数Z是_.在衰变前Co核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物Ni和e的运动径迹不在一条直线上.如果认为衰变产物只有Ni和e，那么衰变过程将违背_守恒定律.28. 已知电子的电量是e=1.6010-19C当电子经过电势差为4.88V的电场加速后，与某种蒸汽的原子发生碰撞假定在碰撞过程中，原子吸收电子的全部动能而进入激发态，则当处在激发态的此种原子回到基态时，它所激发的光波的波长为 m（已知普朗克常数h=6.6310-34Js，答案要求保留3位有效数字）29. U衰变为Ra，需要经过_次衰变和_次衰变.30.中子星是由密集的中子组成的星体，具有极大的密度，通过观察已知某中子星的自转角速度=60rad，该中子星并没有因为自转而解体根据这些事实人们可以推知中子星的密度，则中子星密度最小值的表达式为=_，计算出该中子星的密度至少为_Kgm3（假设中子星通过万有引力结合成球状星体，保留2位有效数字，万有引力常量G=6.710-11Nm2/Kg2）31.某放射性原子核A以速度v运动时，某瞬间释放一个粒子，粒子的速度与原原子核A的运动方向相反，大小为2v，那么，所生成的新核的速率为_，方向为_BA32. 如图所示的匀强磁场中的A点，有一个静止的原子核，当它发生 衰变时，射出的粒子以及新核的轨道作如图的圆周运动，可以确定，发生衰变时新核的运动方向是 ；若两圆的半径之比为44：1，则这个放射性元素的原子序数是 33.将氢原子中电子的运动看作是绕氢核做匀速圆周运动，这时在研究电子运动的磁效应时，可将电子的运动等效为一个环形电流，环的半径等于电子的轨道半径.现对一氢原子加上一外磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直电子的轨道平面，这时电子运动的等效电流用I1来表示.将外磁场反向，但磁场的磁感应强度大小不变，仍为B，这时电子运动的等效电流用I2来表示.假设在加上外磁场及外磁场反向时，氢核的位置、电子运动的轨道平面以及轨道半径都不变，求外磁场反向前后电子运动的等效电流的差，即I1-I2等于多少?用m和e表示电子的质量和电量.34.中子的发现是两个守恒定律在核反应过程中的重要应用，1930年发现用钋放出的射线轰击Be核时产生一种射线，其贯穿能力极强，能穿透几厘米厚的铅板，当时著名物理学家居里夫妇也不知道这是一种什么射线，1932年，英国青年物理学家查德威克用这种射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出了一些氢核和氮核.若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为vH=3.5107m/s，被打出的氮核的最大速度vN=4.7106m/s，假定正碰时无能量损失，设未知射线中粒子的质量为m，初速为v，被打出的核质量为m.（1）推导出被打出的核的速度v的表达式；（2）根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m与质子质量之比.（氮核质量mN为氢核质量mH的14倍）35静止在匀强磁场中的锂核（），俘获一粒子后，生成粒子和氚核，测得粒子的速度为2104m/s，氚核速度为103m/s，且两者的运动方向相反（1）写出核反应方程（2）求被俘粒子俘获前的速度（3）画出生成核的运动轨迹，并求出它们的轨道半径之比（4）当粒子旋转6圈时，氚核转几圈？361919年卢瑟福用a粒子撞击 14N核发现了质子（1）写出这个核反应的方程（2）上述核反应可用如下的模型来认识，运动的a粒子撞击一个静止的14N核它们暂时形成一个整体（复合核），随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核已知复合核发生转化需要能量119MeV那么要想发生上述核反应，入射的a粒子的能量至少要多大？（3）英国物理学家威尔逊在1911年发明了“云室”，带电粒子在云室中运动时，可以显示出运动轨迹把云室放在匀强电场中，分别将质子和a粒子垂直于电场方向打入同一匀强电场中，观察到它们运动轨迹，如果质子和a粒子运动的轨迹相同（电场方向和质子、a粒子运动径迹所在平面平行）求：质子和a粒子进入电场时的动能之比是多少？高考总复习“原子和原子核”单元测试题参考解答12345678910CDCBBCBCCB11121314151617181920BBBAACDCCC21I/8 23 23射线中子流质子流24NiPbXn 251013相同 265.5102027 6028动量 28 2.5510-7 2942 3032/4G1.3101431与原子核A的运动方向相同 32，水平向右，43 33解：用r表示电子的轨道半径，v表示电子的速度，则等效电流为I=ev/2r当加上一垂直于轨道平面的外磁场后，设顺着外磁场方向看，电子做逆时针转动（如图所示），此时电子受到氢核对它的库仑力指向圆心，而受到的洛伦兹力背向圆心根据题中的说明，轨道半径仍为r，设此时电子运动的速度为v1，则由牛顿定律可得ke2/reBv1mv/r，当外磁场反向后，轨道半径r不变，设此时电子运动速度变为v2，此时电子受到的库仑力不变，而洛伦兹力大小变为eBv2，方向变为指向圆心，根据牛顿定律可得ke2/reBv2mv/r由以上两式，得eB(v2v1)m( vv)/r即v2v1eBr/m由I=ev/2r可得到外磁场反向前后，电子运动的等效电流的差为I1I2e(v2v1)/2rBe2/2m34（1）v2mv/(mm)（2）mmH135.(1) Li+ n He+H (2) 7.7104 (3) 外切圆，40/3 (4) 436. 解：（1） N + He O + H (2) a粒子撞击N核形成复合核，应遵循动量守恒 系统损失的动能变成复合核发生转化所需要的能量，即J 所以入射a粒子的动能MeV (3)带电粒子垂直于电场方向射入匀强磁场，在匀强磁场中作类平抛运动，设它沿入射方向的位移是x，沿电场方向位移为y,有： 由于质子和a粒子的径迹相同，即它们沿入射方向通过相同的位移x时，沿电场方向的位移y也相同. 质子和a粒子的动能之比为： 6