高中物理-第十七章-原子和原子核练习.doc

第十七章 原子和原子核
[考点解读]
知识内容
要求
说明
102、α粒子散射实验，原子的核式结构
103、氢原子的能级结构，光子的发射和吸收
104、氢原子的电子云
105、原子核的组成，天然放射现象，α射线，β射线，γ射线，衰变、半衰期
106、原子核的人工转变，核反应方程，放射性同位素及其应用
107、放射性污染和防护
108、核能、质量亏损，爱因斯坦的质能方程
109、重核的裂变，链式反应，核反应堆
110、轻核的聚变，可控热核反应
111、人类对物质结构的认识
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ

Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ

原子物理
电子的发现
原子的结构
汤姆生模型
a粒子散射实验 实验的结果是：绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数a粒子发生了较大的偏转，极少数a粒子偏转角超过了90°，极个别的甚至被弹回，偏转角几乎是180°
天然放射线
α射线: α粒子流。α粒子就是氦原子核,贯穿本领小,电离作用强。
β射线:高速电子流。β粒子就是电子，贯穿本领强，电离作用弱。
Υ射线:波长极短的电磁波。贯穿本领很强，电离作用很小。
原子核的衰变 指原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化。
半衰期 指放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。
人工核转变
发现质子
发现中子
原子核的组成 原子核由质子和中子组成，质子与中子统称核子。具有相同质子数和不同中子数的原子之间，互称同位素。
核力 指把各种核子紧紧地约束在原子核里的力。
核能 指原子核转变中释放(或吸收)的能量。
质能方向 E=mc2,
重核裂变
轻核聚变

卢瑟福核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核叫原子核，原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量，带负电的电子在核外绕核旋转。
玻尔理论
1、原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为定态。
2、原子从一种定态跃迁到另一种定态时，辐射(或吸收)一定频率的光子。光子的能量 hv=E初－E终。(各定态的能量值叫能级。)
3、原子的不同能量状态与电子沿不同半径圆轨道绕核运动相对应。能量不连续，故可能的电子轨道也不连续。

[解题方法指导]
例1  关于半衰期，以下说法正确的是：
A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。
B．升高温度可以使半衰期缩短。
C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个。
D．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克。
【错解】每经过3.8天就有半数的氡核发生衰变，经过两个半衰期即7.6天后，只剩下四分之一的氡故选 C，D。
【错解原因】放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间是一种统计规律，半衰期对某一个或某几个原子核来说，是无意义的。“上述”解法忽视了这一事实，故错选了C。
【分析解答】考虑到放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配。因此，正确答案只有D。

(1)求电子在基态轨道上运动时的动能。
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态。画一能级图，在图14－1上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线。

(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长。(其中静电力恒量K=9.0×109N·m2/C2，电子电量e=1.6×10-19C，普朗克恒量h=6.63×10-34J·s，真空中光速c=3.0×108m/s)。

【错解】
(1)电子在基态轨道中运动时量子数n=1，其动能为

由于动能不为负值

(2)作能级图如图，可能发出两条光谱线。
(3)由于能级差最小的两能级间跃迁产生的光谱线波长越短，所以(E3-E2)时所产生的光谱线为所求，其中

【错解原因】
(1)动能的计算错误主要是不理解能级的能量值的物理意义，因而把

道上的能量，它包括电势能EP1和动能EK1。计算表明EP1=-2EK1，所以E1=EP1＋EK1=-EK1，EK1E1=l3.6eV。虽然错解中数值表明正确，但理解是错误的。
(2)错解中的图对能级图的基本要求不清楚。
(3)不少学生把能级图上表示能级间能量差的长度线看成与谱线波长成正比了。
【分析解答】
(l)设电子的质量为m，电子在基态轨道上的速率为v1，根据牛顿第

(2)当氢原子从量子数n=3的能级跃迁到较低能级时，可以得到3条光谱线。如图14-2所示。

(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3-E1。

例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。这种元素是什么？它的原子量是多少？它的原子序数是多少？
【错解】

最后生成元素的原子量是208，原子序数是82，由查表知这是铅208，

【错解原因】

何况反应的次序也不是先进行6次α衰变，再进行4次β衰变，所以此解法是错误的。
【分析解答】
6次α衰变和4次β衰变总的效果使原子量和原子序数变化为
原子量=232-6×4=208
原子序数=90-2×6-4×(-1)=82

[学习感悟]

[实战训练场]
1．下列核反应方程中，哪些是平衡的 [ ]

2．下面关于原子核衰变的说法中正确的是 [ ]
A．发生α衰变时，原子在周期表中的位置向前移两位
B．发生β衰变时原子在周期表中的位置向后移一位
C．α、β衰变不能同时发生
D．发生β衰变时原子核质量基本上不变

3．同位素指的是 [ ]
A. 具有相同的核子数而质子数不同的原子
B. 具有相同的质子数而核子数不同的原子
C. 具有相同的核子数而中子数不同的原子
D. 具有相同的质子数而中子数不同的原子

4．设质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3．那么，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，释放的能量是 [ ]
A．m3c2 B．(m1+m2)c2
C．(m3-m2-m1)c2 D．(m1+m2-m3)c2

5．重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两种主要方法，下面关于它们的说法中正确的是 [ ]
A．裂变和聚变过程都有质量亏损
B．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加
C．裂变过程质量有所增加，聚变过程有质量亏损
D．裂变和聚变过程质量都有所增加

6．1919年英国物理学家 用α粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程式为+→+．1932年英国物理学家 用α粒子轰击铍核发现了中子，核反应方程式为+→+．

7．一个原子核，它的符号是，那么该原子核中有 个质子， 个中子．
8．铋210的半衰期是5d，10g的铋210经过10d后，还应该剩下 g．

9．放射性同位素应用较广，它应用的两个主要方面是利用它的_______和_______．

10．某行星内发生核反应，三个α粒子结合成一个碳核要放出能量，已知α粒子的质量为4.002 6 u，碳核质量为12.000 0 u，求：
（1）三个α粒子结合成一个碳核放出的能量．
（2）1.2 kg氦完全结合成碳放出的能量．

11．用γ光子轰击氘核，使之分解为中子和质子．已知氘核的质量为2.013 5 u，中子质量为1.008 6 u，质子质量为1.007 2 u．求：
（1）氘核需吸收的能量．
（2）为使氘核分解为中子和质子，γ光子的波长不应大于多少．

[能力提升篇]
1．卢瑟福的α粒子散射实验第一次显示了 [ ]
A．质子比电子重
B．原子的全部正电荷都集中在原子核里
C．α粒子是带正电的
D．可以用人为方法产生放射性现象

2．在α粒子散射的实验中，当α粒子最接近金核时 [ ]
A．α粒子动能最小 B．α粒子受到的库仑力最大
C．α粒子电势能最小 D．α粒子与金核间有核力作用

3．一个放射性元素的原子核放出一个α粒子和一个β粒子后，其核内质子数和中子数的变化是 [ ]
A．质子数减少3个，中子数减少1个
B．质子数减少2个，中子数减少1个
C．质子数减少1个，中子数减少3个
D．质子数减少1个，中子数减少2个

4．下列关于放射性元素半衰期的说法中, 正确的是 [ ]
A.温度升高半衰期缩短
B.压强增大半衰期增长
C.半衰期由该元素质量多少决定
D.半衰期与该元素质量、压强、温度无关

5．某原子核的衰变过程为X（β）→Y（α）→Z[符号（β）→表示放射一个β粒子，（α）→表示放射一个α粒子]，下列说法正确的是 [ ]
A. 核X的中子数减核Z的中子数等于2
B. 核X的质量数减核Z的质量数等于5
C. 核Z的质子数比核X的质子数少1
D. 原子核为X的中性原子中的电子数比原子核Y的中性原子中的电子数多1

6．甲乙两种放射性元素质量相等, 半衰期之比为3∶2, 下列说法中正确的是[ ]
A.甲的衰变速度较大
B.经过某一相等的时间衰变后, 甲乙剩余质量比可以为2∶1
C.只要适当改变条件, 二者的半衰期可以相同
D.经过某一相等的时间衰变后, 甲乙剩余质量比可为1∶1

7．元素X是Y的同位素, 都具有放射性, 分别进行以下的衰变过程: ，, 则下列说法正确的是 [ ]
A. Q与S不再是同位素
B. X和R的原子序数可能相同
C. X和R的质量数可能相同
D. R的质子数大于上述所有任何元素
图24-1
乙
甲

8．在匀强磁场中，一静止的放射性原子核发生衰变，放出一个粒子后变为另一新原子核，为此拍得如图24-1所示两个相切的圆形径迹的照片，则 [ ]
A．图甲为发生α衰变的照片，其中大圆为α粒子的径迹
B．图甲为发生β衰变的照片，其中大圆为电子的径迹
C．图乙为发生α衰变的照片，其中大圆为α粒子的径迹
D．图乙为发生β衰变的照片，其中大圆为电子的径迹

9．A和B是两种放射性同位素, 当A有7/8的原子核发生衰变时, B恰好有15/16的原子核发生衰变, A的半衰期是12天, 则B的半衰期是______天.

10．一对正负电子相撞时，会同时消失而转化为一对频率相同的光子，这对光子的频率应是 Hz． (电子质量m=0.91×10-30 kg，普朗克常量h=6.6×10-34 J·s)

11．放射性原子核A经一系列α和β衰变变为原子核B．若B核内质子数比A核少8，中子数比A核少16．则发生β衰变的次数为 次．

12．为了测定某水库的蓄水量, 用一瓶放射性同位素溶液倒入水库， 已知倒入时该溶液每分钟有6×107个原子核发生衰变, 这种同位素的半衰期为2天，8天后，从水库取出1 m3的水样，测得每分钟有20个原子核发生衰变, 求水库的储水量为多大．(保留1位有效数字)

13．静止的镭核发生α衰变，变为氡核．已知镭核质量为226.025 4 u，氡核质量为222.016 3 u，α粒子质量为4.002 6 u．（1）求衰变时放出的能量E．（2）设衰变时放出的能量都转变成了α粒子和氡核的动能，求α粒子的动能EK．

14．静止的放射性原子核发生α衰变时，设放出的能量都转变成了α粒子和新核Y的动能．若测得α粒子的动能为E，求新核Y的动能及衰变放出的能量．

[本章高考试题集合]
1.（2001春季）平衡下列核反应方程式：
（1）______________，_________________．
（2）______________
2.（2001春季）下列现象中，与原子核内部变化有关的是
A.粒子散射
B.光电效应
C.天然放射现象
D.原子发光现象

3．(2000年广东综合)蛇是老鼠的天敌，是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm。根据热辐射理论，λm与辐射源绝对温度T的关系近似为Tλm＝2.90×10－3m·K。

4．老鼠发出最强的热辐射的波长为
A 7.8×10－5m B 9.4×10－6m C 1.16×10－6m D 9.7×10－8m

5．老鼠发出的最强的热辐射属于
A 可见波段 B 紫外波段 C 红外波段 D X射线波段

6．（2000年全国）最近几年，原子核科学在超重元素岛的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核经过6次衰变后的产物是，由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是
A.124、259 B.124、265
C.112、265 D.112、277

7．（2000年全国）图为射线管的结构示意图，为灯丝是源，要使射线管发出射线，须在、两电极间加上几万伏的直流高压。
A.高压电源正极应接在点，射线从极发出
B.高压电源正极应接在点，射线从极发出
C.高压电源正极应接在点，射线从极发出
D.高压电源正极应接在点，射线从极发出
8．（2000年全国）与是两束平行的单色光，它们从空气射入水中的折射角分别为、，若＞；则
A.在空气中A的波长大于B的波长
B.在水中的传播速度大于B的传播速度
C.A的频率大于B的频率
D.在水中A的波长小于B的波长

9．（2000年全国）已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV，入射光的波长应为 m。

10．（2000年全国）假设在NaCI蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子CI－靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCI分子，若取Na+与CI－相距无限远时其电势能为零，一个NaCI分子的电势能为－6.1eV，已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子面形成钠离子Na+所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子CI结合一个电子形成氯离子CI－所放出的能量（新和能）为3.8eV。由此可算出，在将一个NaCI分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子CI的过程中，外界供给的总能量等于 eV/

11．（2000年上海）下列关于光的说法中正确的是
A.在真空中红光波长比紫光波长短。
B.红光光子能量比紫光光子能量小。
C.红光和紫光相遇时能产生干涉现象
D.红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射。[ ]

12．（2000年上海）关于、、三种射线，下列说法中正确的是
A.射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强。
B.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。
C.射线一般们随着或射线产生，它的穿透能力量强。
D.射线是电磁波，它的穿透能力最弱。[ ]

13．（2000年上海）某脉冲激光器的耗电功率为2×103瓦，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10－8秒，携带的能量为0.2焦耳，则每个脉冲的功率为 瓦，该激光器将电能转化为激光能量的效率为 。

14．（2000年上海）单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是

15．（2000年上海）阅读如下资料并回答问题：
自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为势辐射，势辐射具有如下特点：辐射的能量中包含各种波长的电磁波；物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。
处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变，若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，单位时间内从黑体表面单位央积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即，其中常量瓦/（米2·开4）。
在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。
有关数据及数学公式：太阳半径千米，太阳表面温度开，火星半径千米，球面积，，其中R为球半径。
（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10－9米~1×10－4米范围内，求相应的频率范围。
（2）每小量从太阳表面辐射的总能量为多少？
（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射可认为垂直身到面积为（为火星半径）的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度。

16．（2000年广东）裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为

+ → + + 3
235.0439 1.0087 183.9178 93.9154
反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位），已知1u的质量对应的能量为9.3×102MeV，此裂变反应释放出的能量是 MeV。

17.（1999年全国）下列说法正确的是
A.当氢原子从n＝2的状态跃迁到n=6的状态时，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的时间
C. 同一元素的两种同位数具有相同的质子数
D.中子与质子结合成氘核时吸收能量

18.（1990年全国）下列说法正确的是
A.衰变为要经过1次a衰变和1次衰变
B.衰变为要经过1次哀变和1次衰变
C.衰变为要经过6次。衰变和4次衰变
D.衰变为要经过4次a衰变和4次衰变

19、（1998年全国）天然放射性元素Th（钍）经过一系形α衰变和β衰变之后，变成Pb（铅）。
下列论断中正确的是
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α衰变和8次β衰变
D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变

20、（1998年全国）一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图所示。已知金属板b有光电子放出，则可知
A.板a一定不放出光电子

B.板a一定放出光电子

C.板c一定不放出光电子

D.板c一定放出光电子

21.(1996年全国)下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是( )。

22.(1996年全国)红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是( )。
A.红光　　　　　B.橙光　　　　　C.黄光　　　　D.绿光

23.(1996年全国)根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后( )。
A.原子的能量增加，电子的动能减少
B.原子的能量增加，电子的动能增加
C.原子的能量减少，电子的动能减少
D.原子的能量减少，电子的动能增加

24.(1995年全国)在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用
弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图2所示.这时 ( )
A.锌板带正电,指针带负电;　　　B.锌板带正电,指针带正电;
C.锌板带负电,指针带正电;　　　D.锌板带负电,指针带负电.

25.（1995年全国）在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),可以看到( )
A.黑白相间的直条纹;　　　　　　　　　 B.黑白相间的弧形条纹;
C.彩色的直条纹;　　　　　　　　　　　 D.彩色的弧形条纹.
.
26.（1995年全国）图7给出氢原子最低的四个能级.氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有___种,其中 最小的频率等于____赫.(保留两个数字)

27.（1994年全国）一个轴核衰变为钍核时释放出一个α粒子。已知铀核的质量为3.853131×10-25千克，钍核的质量为3.786567×10-25千克,α粒子的质量为6.64672×10-27千克。在这个衰变过程中释放出的能量等于____焦.(保留两位数字)

28.（2001年全国理综） 市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为
A. B. C. D.

29.（2001年全国物理）在下列的四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子
① ②
③ ④
以下判断正确的是
A、X1是中子 BX2是质子 C、X3是α粒子 D、X4是氘核

30. （2001年全国物理）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。普朗克常数h，电子电量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
C、最小频率为 D、最大频率为

31．（2001年上海综合）地球的年龄到底有多大？科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，推算出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半。铀238的相对含量随时间变化关系如图示。由此推断，地球的年龄大致为 。

32．（2001年上海综合）人类在探索自然规律的进程中总结了许多科学方法。如分析归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等。在下列研究中，运用理想实验方法进行研究的是
A 爱因斯坦提出光子假说
B 查理得出气体状态变化的规律
C 卢瑟福提出原子的核式结构模型
D 伽利略得出力不是维持物体运动原因的结论

33．（2001年上海物理）卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有
（A）原子的中心有个核，叫做原子核
（B）原子的正电荷均匀分布在整个原子中
（C）原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
（D）带负电的电子在校外绕着核旋转

34．（2001年上海物理）（10）1791年，米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一。请由此估算地求的半径R。（答案保留二位有效数字）
（2）太阳与地球的距离为1.5×1011 m，太阳光以平行光束入射到地面。地球表面2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量 W约为三1.87×1024J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7％，而且将吸收到的35％能量重新辐射出去。太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面。
（a）估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR2）。
（b）太阳辐射到地球的能量中只有约50％到达地面，W只是其中的一部分。太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明二个理由。

35．（2001年上海物理）A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的 （填干涉或衍射）图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径 （填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。

36.（2001年全国物理）按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是
A.第m个定态和第n个定态的轨道半径rm和rn之比为rm∶rn=m2∶n2
B.第m个定态和第n个定态的能量Em和En之比为Em∶En= n2∶m2
C.电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是ν，则其发光频率也是ν
D.若氢原子处于能量为E的定态，则其发光频率为ν=E/h

37. （2001年全国物理）某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：a.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行 b.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直c.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关 d.衍射条纹的间距与光的波长有关
以上几点中，你认为正确的是______________。

38．（2002春季）氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，
A 氢原子的能量减小，电子的动能增加 B 氢原子的能量增加，电子的动能增加
C 氢原子的能量减小，电子的动能减小 D 氢原子的能量增加，电子的动能减小

39．(2002全国理综)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e，d夸克带电量e，e为基元电荷。下列论断可能正确的是
A 质子由1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
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

40．（2002广东综合）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。
（1）核反应方程式U＋n→Ba＋Kr＋aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为 ，a＝ 。以mU、mBa、mKr分别表示U、Ba、Kr核的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，C为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能△E＝ 。
（2）有一座发电能力为P＝1.00×106kW的核电站，核能转化为电能的效率η＝40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题（1）中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能△E＝2.78×10－11J，U核的质量mU＝390×10－27kg。求每年（1年＝3.15×107s）消耗的U的质量。

41.（2002广东物理）下面说法正确的是
A.光子射到金属表面时，可能有电子发出
B.光子射到金属表面时，一定有电子发出
C.电子轰击金属表面时，可能有光子发出
D.电子轰击金属表面时，一定没有光子发出

42．(2004全国)本题中用大写字母代表原子核。E经α衰变成为F，再经β衰变成为G ，再经α衰变成为H。上述系列衰变可记为下式：
β
α
β
β
α
α
F
E
G
H
S
R
Q
P

另一系列衰变如下已知P是F的同位素，则
A．Q是E的同位素，R是F的同位素
B．R是E的同位素，S是F的同位素
C．R是G的同位素，S是H的同位素
D．Q是G的同位素，R是H的同位素

43．（2004全国）在核反应方程式中 （ ）
A．X是中子，k=9 B．X是中子k=10
C．X是质子，k=9 D．X是质子，k=10

44．（2004新课程）现有1200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总数的。
A．2200 B．2000 C．1200 D．24 00

45．（2004新课程）下面是四种与光有关的事实：
①用光导纤维传播信号
②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度
③一束白光通过三棱镜形成彩色光带
④水面上的油膜呈现彩色
其中，与光的干涉有关的是
A．①④ B．②④ C．①③ D．②③

46．（2004江苏理综）1905年，爱因斯坦创立了“相对论”，提出了著名的质能方程E＝mc2，下面涉及到对质
能方程理解的几种说法中，正确的是 （ ）
A．若物体的能量增大，则它的质量增大
B．若物体的能量增大，则它的质量减小
C．若核反应过程质量减小，则需吸收能量
D．若核反应过程质量增大，则会放出能量

47．（2004江苏理综）下列关于紫外线的几种说法中，正确的是 （ ）
A．紫外线是一种紫色的可见光
D．紫外线的频率比红外线的频率低
C．紫外线可使钞票上的荧光物质发光
D．利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控

48.（2004天津理综）激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏之距离以及相邻两条亮纹间距。若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是
A. B. C. D.

49.（2004天津理综）人眼对绿光最为敏感。正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是
A. W B. W
C. W D. W
50．（2004广东物理）中子n、质子p、氘核D的质量分别为现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为

若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是：
A. B.
C. D.

51.（2004广东物理）分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为:
A. B. C. D.

52．（2004广西物理）中子n、质子p、氘核D的质量分别为现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为

若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是：
A. B.
C. D.

53．（2004广西物理）氦－氖激光器发出波长为633nm的激光，当激光器的输出功率为1mW时，每秒发出的光子数为：
A. B. C. D.

54. (2004江苏物理)下列说法正确的是）
A. 光波是—种概率波
B. 光波是一种电磁波
C. 单色光从光密介质进入光疏介质时．光子的能量改变
D. 单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变

55．(2004江苏物理)下列说法正确的是（ ）
A. α射线与γ射线都是电磁波
D. β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
C. 用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D. 原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量

56．（2004上海物理）下列说法正确的是 （ ）
A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。
B．光的频率越大，波长越长。
C．光的波长越大，光子的能量越大。
D．光在真空中的传播速度为3.00×108m/s

57．（2004上海物理）下列说法中正确的是 （ ）
A．玛丽·居里首先提出原子的核式结构学说。
B．卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子。
C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子。
D．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说。

58．(2004全国春)钍核Th经过6次衰变和4次衰变后变成铅核，则
A．铅核的符号为Pb，它比Th少8个中子
B．铅核的符号为Pb，它比Th少16个中子
C．铅核的符号为Pb，它比Th少16个中子
D．铅核的符号为Pb，它比Th少12个中子

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