高三物理原子物理练习题

高三物理原子核物理练习题及答案一、选择题1.以下哪个是不稳定的原子核？A. 氘核B. 氦核C. 镭核D. 铀核答案：C2.下列物质中，具有中子最多的是：A. 氢B. 氮C. 铁D. 铀答案：D3.以下哪个是半衰期较短的放射性同位素？A. 铀-238B. 铀-235C. 钍-232D. 钚-239答案：D4.下列几种放射线中，穿透能力最强的是：A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线答案：C5.核反应中质量守恒定律及能量守恒定律的基础是：A. 爱因斯坦质能方程B. 力守恒定律C. 电荷守恒定律D. 反射定律答案：A二、填空题1.法拉第定律指出，电流的大小与通过导线的_____成正比，与导线的长度及截面积的____成反比。

答案：电压、电阻2.铀-238衰变成钍-234时，放射出____和____。

答案：α粒子、氚核3.芬特方法通过测量放射性同位素的_____测定样品的年龄。

答案：衰变产物4.质子数为92的核素是_____。

答案：铀5.链式反应是指每个裂变核生成的中子都能引起_____个新的裂变核裂变。

答案：大于1个三、计算题1.一个铀-235核裂变时，平均产生3个中子，使周围8个铀-235核继续裂变。

假设每次裂变放出的能量为210MeV，求铀-235核裂变的倍增时间。

答案：根据倍增时间的定义，我们有Td = (N-1) × τ其中，Td为倍增时间，N为平均每次裂变释放的中子数，τ为平均裂变时间。

由题意可知，N = 3裂变时间τ = 1秒/8 = 0.125秒将N和τ代入上述公式，解得Td = (3-1) × 0.125 = 0.25秒2.一个样品中的放射性同位素含量初试为1000g，经过5个半衰期后剩余多少克？答案：根据半衰期的定义，经过一个半衰期放射性同位素的质量会剩下原来的一半。

因此，经过5个半衰期，剩余的质量为原质量的(1/2)^5倍。

即，剩余质量 = 1000g × (1/2)^5 = 1000g × 1/32 = 31.25g四、解答题1.请简述核聚变和核裂变的基本原理及其应用领域。

高三物理原子练习题1. 题目：下列关于原子和原子结构的说法中，正确的是（）A. 电子、质子和中子是原子的基本组成部分B. 电子负载在一个原子核外的轨道上C. 原子核是一个带正电的粒子D. 原子的大小主要由电子云决定2. 题目：以下关于元素周期表的叙述，错误的是（）A. 元素周期表是按照元素的原子序数从小到大排列的B. 周期表的第一行代表着1周期C. 周期表的最后一行代表着7周期D. 元素周期表中的元素以相似的化学性质周期性地分布3. 题目：下列关于原子核的说法中，不正确的是（）A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核带有正电荷C. 原子核在原子中的体积很小，但质量却占据绝大部分D. 原子核带有自旋4. 题目：下列关于电子云的说法中，错误的是（）A. 电子云是由电子构成B. 电子云在原子核外形成了一定的空间分布C. 电子云的位置和速度可以同时确定D. 电子云的分布与电子的能量有关5. 题目：下列关于原子尺寸的说法中，正确的是（）A. 原子的尺寸是确定且不变的B. 原子的尺寸越大，其原子核和电子间的相互作用越强C. 原子的尺寸可由原子核的大小确定D. 原子的尺寸可以用电子云的外径表示6. 题目：下列关于原子核内质子和中子的说法中，正确的是（）A. 质子和中子的质量相等B. 质子和中子的数量决定了元素的化学性质C. 质子和中子的电荷数相等D. 质子和中子均带有自旋7. 题目：以下关于原子模型的发展历程的说法，正确的是（）A. 托姆逊提出的原子模型中，原子有质子和电子两种基本组成部分B. 波尔提出的原子模型中，电子分布在不同的轨道上C. 瑞利提出了电子云的概念，说明了电子的双性D. 卢瑟福通过金箔实验发现了原子核的存在，提出了实验原子模型8. 题目：下列关于元素的说法中，不正确的是（）A. 元素是由相同种类的原子组成的，具有相同的原子序数B. 元素可以在化学反应中被分解为其他化合物C. 元素是构成物质的基本单位D. 元素可以通过化学方法进行定性分析9. 题目：下列关于原子核和电子云的比较中，正确的是（）A. 原子核带有负电，电子云带有正电B. 原子核的质量占据了整个原子的大部分C. 电子云的体积大于原子核D. 原子核和电子云都是以静止的状态存在10. 题目：以下关于同位素的叙述中，错误的是（）A. 同位素是指具有相同质子数但中子数不同的核素B. 同位素具有相似的化学性质C. 同位素的存在导致了同一元素的相对原子质量不同D. 同位素的存在对元素周期表的排列没有影响以上是高三物理原子练习题，希望能够帮助你巩固对原子和原子结构的理解。

C1．天然放射现象的发现揭示了 ［ ］Ａ．原子不可再分 Ｂ．原子的核式结构Ｃ．原子核还可再分 Ｄ．原子核由质子和中子组成 cd2．关于α粒了散射实验，下列说法中正确的是 ［ ］Ａ．绝大多数α粒子经过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转Ｂ．α粒子在接近原子核的过程中，动能减小，电势能减小 Ｃ．α粒子在离开原子核的过程中，加速度逐渐减小Ｄ．对α粒了散射实验的数据分析，可以估算出原子核的大小C3．如图5－5所示，ａ为未知的天然放射源，ｂ为一张黑纸，ｃ为水平放置的平行金属板，板间有竖直方向较强的匀强电场，ｄ为荧光屏，ｅ为固定不动的显微镜筒．整个装置放在真空中．实验时，如果将电场Ｅ撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁的亮点数没有变化．如果再将黑纸ｂ移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁的亮点数大为增加，由此可判定放射源ａ发出的射线为 ［ ］ Ａ．β射线和γ射线 Ｂ．α射线和β射线 Ｃ．α射线和γ射线 Ｄ．α射线和Ｘ射线 B4．在核反应方程：94e B +42e H →126C ＋ｘ中，ｘ表示 ［ ］ Ａ．质子 Ｂ．中子 Ｃ．电子 Ｄ．正电子 B5．下列核反应中属于α衰变的是 ［ ］Ａ．115B +42e H →147N +10n Ｂ．2713Al +21H →2512g M +42e H Ｃ．23090Th →22688Ra +42He Ｄ．31H +11H →42He c6．最初发现中子的原子核的人工转变，是下列核反应方程中的哪一个 ［ ］ Ａ．147N +42He →179F +10n Ｂ．94Be +42He →126C +10n Ｃ．2311Na +42He →2613Al 126C +10n Ｄ．2713Al +42He →3015P +10n d7．在核反应方程3015P →3014Si ＋ｘ中的ｘ表示 ［ ］ Ａ．质子 Ｂ．中子 Ｃ．电子 Ｄ．正电子c8．用中子轰击铝27，产生钠24和ｘ粒子，钠24具有放射性，它衰变后变成镁24，则ｘ粒子和钠的衰变过程分别是 ［ ］Ａ．质子、α衰变 Ｂ．电子、α衰变 Ｃ．α粒子、β衰变 Ｄ．正电子、β衰变 bd9．下列说法正确的是 ［ ］Ａ．用α射线轰击铍（94Be ），铍核转变为126C ，并放出γ射线 Ｂ．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强Ｃ．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹Ｄ．γ光子的能量足够大时，用γ射线轰击氘核能使氘核分解为11H 和10nCd10．1900年，德国物理学家普朗克在研究电磁辐射的能量分布时发现，只有认为电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，每一份的能量等于ｈν，理论计算的结果才能跟实验事实完全符合．受该理论的启发，其他一些物理学家开展了有关方面的一些研究工作，取得了一些丰富的成果，下列所述符合这种情况的有：［］Ａ．麦克斯韦提出的光的电磁说Ｂ．汤姆生提出的原子模型Ｃ．爱因斯坦提出的光子说Ｄ．玻尔提出的“玻尔理论”d11．人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从［］Ａ．发现电子开始的Ｂ．发现质子开始的Ｃ．α粒子散射实验开始的Ｄ．发现天然放射现象开始的ac12．目前，关于人类利用核能发电，下列说法中正确的是［］Ａ．核能发电对环境的污染比火力发电要小Ｂ．核能发电对环境的污染比火力发电要大Ｃ．还只是利用重核裂变释放大量能量Ｄ．既有重核裂变、又有轻核聚变释放大量能量b13．下列说法中正确的是［］Ａ．β射线就是大量的原子被激发后，从原子的内层电子中脱出的电子Ｂ．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物体和确定其化学组成Ｃ．把一个动能为零的自由电子和一个氢离子结合成基态的氢原子时，将要放出紫外线Ｄ．由于原子里的核外电子不停地绕核做加速运动，所以原子要向外辐射能量，这就是原子光谱的来源Acd14．天然放射物质的放射线包含三种成份，下面的说法中正确的是［］ Ａ．一导厚的黑纸可以挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线Ｂ．某原子核在放出γ粒子后会变成另一种元素的原子核Ｃ．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线Ｄ．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子b15．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数ｎ越大，则［］Ａ．电子轨道半径越小Ｂ．电子轨道速度越小Ｃ．原子的能量越小Ｄ．原子的电势能越小ad16．对卢瑟福的α粒子散射实验现象的分析表明了［］Ａ．原子内存在着质量与正电荷集中的原子核 Ｂ．原子内有带负电的电子Ｃ．电子绕核运行的轨道是不连续的 Ｄ．原子核只占原子体积的极小部分ac17．如图5-1为氢原子ｎ＝1，2，3，4的各个能级示意图．处于ｎ＝4能量状态的氢原子，当它向较低能级发生跃迁时，发出的光子能量可能为［］D18．下面列举的现象中，哪个是卢瑟福在α粒子散射实验中观察到的，并据此现象得出原子的核式结构［］Ａ．大多数α粒子发生较大角度偏转，少数α粒子仍按原方向前进Ｂ．多数α粒子发生较大角度偏转，少数α粒子按原方向前进，或被弹回Ｃ．绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原方向前进Ｄ．极少数α粒子发生较大角度偏转，甚至被弹回d19．如图5-2所示的4个图中，Ｏ点表示某原子核的位置，曲线ａｂ和ｃｄ表示经过该原子核附近的α粒子的运动轨迹，正确的图是［］Bcd20．下列说法正确的是［］Ａ．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由原子和中子组成的Ｂ．玻尔的原子结构理论没有否定卢瑟福理论，而是在卢瑟福的学说上运用了量子理论 Ｃ．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强Ｄ．γ光子的能量足够大，用γ线轰击氘核能使氘核分解为11H和1nc21．如图5-3所示是“原子核人工转变”实验装置示意图，其中Ａ是放射性物质，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［］Ａ．α粒子射到屏上产生的Ｂ．α粒子从Ｆ打出的粒子射到屏上产生的Ｃ．α粒子击中氮核后产生的新粒子射到屏上产生的Ｄ．放射性物质放出的γ射线射到屏上产生的D22．如果某放射性元素经过ｘ次α衰变和Ｙ次β衰变，变成一种新原子核，则这个新原子核的质子数比放射性元素原子核的质子数减小［］Ａ．2ｘ＋ｙＢ．ｘ＋ｙＣ．ｘ－ｙＤ．2ｘ－ｙbc23．某放射性元素的原子核Ａ的衰变过程是ＡＢＣ，下列说法中正确的是［］Ａ．原子核Ｃ的中子数比Ａ少2 Ｂ．原子核Ｃ的质子数比Ａ少1Ｃ．原子核Ｃ的中子数比Ｂ少1 Ｄ．原子核Ｃ的质子数比Ｂ少1bd24．1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰研制“两弹一星”作出突出贡献的科技专家，下列核反应方程中属研究两弹的基本的核反应方程式的是［］Abd25．23892U是一种放射性元素，进行一系列放射性衰变，由图5-5可以知道［］Ａ．表中ａ是84，ｂ是206Ｂ．①是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的Ｃ．②是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的Ｄ．从23892U衰变成20682Pb要经过6次①衰变，8次②衰变ac26．质子和中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反应方程是11H+1n→21H＋γ，以下说法正确的是［］Ａ．反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和Ｂ．反应前后的质量数不变，因而质量不变Ｃ．γ光子的能量为Δｍｃ２，Δｍ为反应中的质量亏损Ｄ．因存在质量亏损Δｍ，所以“物质不灭”的说法是不正确的c27．氘核（21H）和氚核（31H）结合成氦核（42He）的核反应方程为：21H+31H→42He+1n，设氘核，氚核，氦核和中子质量分别为ｍ１，ｍ２，ｍ３和ｍ４，真空中光速为ｃ，则反应过程释放的能量为［］ Ａ．（ｍ１＋ｍ２－ｍ３）ｃ2Ｂ．（ｍ１＋ｍ２－ｍ４）ｃ2Ｃ．（ｍ１＋ｍ２－ｍ３－ｍ４）ｃ2Ｄ．（ｍ３＋ｍ４－ｍ１－ｍ２）ｃ2bd28．一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质量分别是ｍ１、ｍ２、ｍ３，则［］ Ａ．由于反应前后质量数不变，所以ｍ１＋ｍ２＝ｍ３Ｂ．由于反应时释放出了能量，所以ｍ１＋ｍ２＞ｍ３Ｃ．由于反应在高温高压下进行从而吸收能量，所以ｍ１＋ｍ２＜ｍ３Ｄ．反应时产生了频率为（ｍ１＋ｍ２－ｍ３）ｃ2／ｈ的光子，式中ｃ是光速、ｈ是普朗克常量29．假设二个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子．已知氘核的质量是2.0136ｕ，中子的质量是1.0087ｕ，氦核同位素的质量是3.0150ｕ，写出聚变核反应方程，在聚变核反应中释放出的能量为ＭｅＶ（保留三位有效数字）．30．完成下列核反应方程（1）147N+42He→＋11H；（2）94Be+42He→126C＋；（3）147N+1n→＋11H；（4）3015P→3014Si＋；31．用γ光子轰击氘核，使之产生质子和中子，写出核反应方程式．已知氘核质量为2.0135ｕ，质子质量为1.0072ｕ，中子质量为1.0086ｕ，1ｕ＝1.6605×10－27ｋｇ，普朗克常量ｈ＝6.63×10－34Ｊ·ｓ，则γ光子的波长应为ｍ．（要求一位有效数字）9．下列核反应均属释放核能的反应，请完成核反应方程，并注明反应类型．（1）21H＋→42He+1n，反应；（2）23592U+1n→9038Sr+13654Xe+ ，反应．32．质子击中锂核后变成两个α粒子，其核反应式为；若它们的质量分别为1.6726×10－27ｋｇ、11.6505×10－27ｋｇ、6.6466×10－27ｋｇ，则此过程中释放的能量等于Ｊ．（取3位有效数字）33．太阳内部发生热核反应，每秒钟辐射出的能量约3．8×1026Ｊ，据此估算太阳一年内质量将减少________ｋｇ．（保留两位数字）34．用质子轰击锂核73Li，生成2个α粒子，这个核反应方程式为________，若用ｍｐ表示质子质量，ｍ表示锂核质量，ｍα表示α粒子质量，ｃ表示光速，则此核反应中释放能量ΔＥ＝________．35．两个氘核聚变产生一个氦核（32He）和一个中子，这一过程的核反应方程是________． 已知氘核质量为3．3426×10－27ｋｇ，氦核质量5．0049×10－27ｋｇ，中子质量1．6744×10－27ｋｇ，上述核反应释放的能量为________Ｊ．29． 3.26 30．（1）178O（2）1n（3）146C（4）01e（5）31n31．（1）31H，聚变（2）101n，裂变32．11H+73Li→242He，2.69×10－1233．1．3×101734．73Li+11H→42He+42He（ｍ＋ｍｐ－2ｍα）ｃ235．221H→32He+1n，5．3×10－13。

高考物理专项训练：原子物理一、选择题（共25小题）1．原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验提出来的（）A．光电效应实验B．氢原子光谱实验C．α粒子散射实验D．天然放射实验2．下列说法不正确的是（）A．H+H→He+n是聚变B．U+n→Xe+Sr+2n是裂变C．Ra→Rn+He是α衰变D．Na→Mg+e是裂变3．在下列四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子，以下判断中正确的是（）．A．X1是α粒子 B．X2是质子C．X3是中子D．X4是电子4．北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术．如奥运会场馆周围80%～90%的路灯将利用太阳能发电技术、奥运会90%的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，其核反应方程是（）A．B．C．D．5．为了解决人类能源之需，实现用核能代替煤、石油等不可再生能源，很多国家都在研制全超导核聚变“人造太阳”，它是从海水中提取原料，在上亿度的高温下发生的可控核聚变反应，科学家依据的核反应方程是（）A．H+H→He+nB．U+n→Ba+Kr+3nC．Th→Pa+eD．U→Th+He6．用中子（n）轰击铝27（Al），产生钠（Na）和X；钠24具有放射性，它衰变后变成镁（Mg）和Y．则X和Y分别是（）A．α粒子和电子B．α粒子和正电子C．电子和α粒子D．质子和正电子7．我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克”（英名称：EAST，俗称“人造太阳”）．设可控热核实验反应前氘核（12H）的质量为m1，氚核（13H）的质量为m2，反应后氦核（24He）的质量为m3，中子（01n）的质量为m4．光速为c．下列说法中不正确的是（）A．这种装置中发生的核反应方程式是12H+13H→24He+01nB．由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4C．核反应放出的能量等于（m1+m2﹣m3﹣m4）c2D．这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同8．匀强磁场中某种天然放射性元素的静止原子核发生α衰变，得到一张粒子径迹照片，如图所示，由图作出以下判断及论述，其中正确的是（）A．由于α粒子质量较小，所以半径较小的圆是它的径迹B．由于α粒子速度较大，所以半径较大的圆是它的径迹C．由于α粒子电量较小，所以半径较大的圆是它的径迹D．α粒子与反冲核作圆周运动的绕行方向一定同为顺时针或逆时针9．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（Rn），由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42：1，如图所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个（）A．Rn→Fr+eB．Rn→Po+HeC．Rn→At+eD．Rn→At+H10．一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16（）A．该原子核发生了α衰变B．反冲核沿小圆做逆时针方向运动C．原静止的原子核的原子序数为15D．沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相同11．如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有（）A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向上的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b12．如图所示，一验电器与锌板相连，现用一弧光灯照射锌板一段时间，关灯后，指针保持一定偏角（）A．用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将增大B．用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小C．使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯照射锌板相同的时间，验电器的指针偏角将增大D．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器的指针一定偏转13．下列关于光电效应的说法正确的是（）A．若某材料的逸出功是W，则它的极限频率B．光电子的初速度和照射光的频率成正比C．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大14．当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是 1.5eV．为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为（）A．1.5eV B．3.5eV C．5.0eV D．6.5eV15．紫外线光子的动量为．一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后（）A．仍然静止B．沿着光子原来运动的方向运动C．沿光子运动相反方向运动D．可能向任何方向运动16．如图为一光电管的工作原理图，当用波长为λ的光照射阴极K时，电路中有光电流，则（）A．换用波长为λ1（λ1＞λ）的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B．换用波长为λ2（λ2＜λ）的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C．增加电路中电源的路端电压，电路中的光电流一定增大D．将电路中电源的极性反接，电路中可能还有光电流17．根据玻尔理论，一个氢原子中的电子从半径为r a的圆轨道自发地直接跃迁到另一半径为r b的圆轨道上，r a＞r b．在此过程中（）A．原子要发出某一频率的光子B．原子要吸收某一频率的光子C．原子要发出一系列频率的光子D．原子要吸收一系列频率的光子18．激光器输出功率为P瓦，它每秒发出的光子数为（）A． B． C． D．19．氢原子核外电子从第3能级跃迁到第2能级时，辐射的光照在某金属上能发生光电效应，那么，以下几种跃迁能辐射光子且能使金属发生光电效应的有（）A．处于第4能级的氢原子向第3能级跃迁B．处于第2能级的氢原子向第1能级跃迁C．处于第3能级的氢原子向第5能级跃迁D．处于第5能级的氢原子向第4能级跃迁20．用一束单色光照射处于基态的一群氢原子，这些氢原子吸收光子后处于激发态，并能发射光子，现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种，分别为v1、v2和v3，且v1＜v2＜v3．则入射光子的能量应为（）A．hv1B．hv2C．h（v1+v2）D．hv321．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3．质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（）A．（m1+m2﹣m3）c2B．m3c2C．（2m1+2m2﹣m3）c2D．（m3﹣2m1﹣2m2）c2 22．太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个α粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子．已知α粒子的质量为m a，质子的质量为m p，电子的质量为m e，用N表示阿伏伽德罗常数，用c表示光速．则太阳上2kg的氢核聚变成α粒子所放出能量为（）A．125（4m p﹣m a﹣2m e）Nc2B．250（4m p﹣m a﹣2m e）Nc2C．500（4m p﹣m a﹣2m e）Nc2D．1000（4m p﹣m a﹣2m e）Nc223．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，一个质子和一个中子结合成氘核时，若放出的能量全部转变为一个γ光子的能量，已知普朗克常量为h，真空中的光速为c．则放出的γ光子的频率为（）A．B．C．D．（m1+m2+m3）c2h24．一个氘核（）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（）A．吸收能量，生成的新核是B．放出能量，生成的新核是C．吸收能量，生成的新核是D．放出能量，生成的新核是25．中子n、质子P、氘核D的质量分别为m n、m p、m D．现用光子能量为E的γ射线照射静止的氘核使之分解，核反应方程γ+D=p+n，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．二、解答题（共2小题，满分0分）26．如图所示，静止在匀强磁场中的，Li俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子而发生核反应，Li+n→H+He，若已知He的速度为v2=2.0×104m/s，其方向跟中子反应前的速度方向相同，求：（1）H的速度是多大？（2）在图中画出粒子H和He的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比．（3）当粒子He旋转了3周时，粒子H旋转几周？27．如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场．在虚线PH上的点O处有一质量为M、电荷量为Q的镭核（88226Ra）．某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的α粒子而衰变为氡（Rn）核，设α粒子与氡核分离后它们之间的作用力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计．（1）写出镭核衰变为氡核的核反应方程；（2）经过一段时间α粒子刚好到达虚线PH上的A点，测得=L．求此时刻氡核的速率．答案1、C2、D3、D4、A5、A6、A7、B8、CD9、B 10、BC 11、AC 12、C 13、AD 14、B 15、B 16、BD17、A 18、B 19、B 20、CD 21、C 22、C 23、B 24、B25、C26、【解答】解：（1）36Li核俘获01n的过程，系统动量守恒，则m n v0=m H v1+m He v2，即代入数据m n=1 u，m He=4 u，m H=3 u，得v1=﹣1.0×103 m/s，负号表示跟v0的方向相反．（2）运动轨迹如图所示13H和24He在磁场中半径之比为（3）H和He的周期之比为所以它们的转动周期之比为n H：n He=T He：T H=2：3 当α粒子转3周时，氘核转动2周．答：（1）13H的速度是﹣1.0×103 m/s．（2）它们的轨道半径之比是3：40．（3）粒子13H旋转2周．27、【解答】解：（1）核反应方程为88226Ra→86222Rn+24He．（2）设衰变后，氡核的速度为v0，α粒子速度为vα，由动量守恒定律得（M 一m）v0=mVα，α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，到达A点需要的时间为t=，氡核在电场中做匀加速直线运动，t时刻速度为v=v0+at，氡核的加速度为a=，由以上各式解得答：（1）核反应方程为88226Ra→86222Rn+24He；（2）此时刻氡核的速率为．高考物理专项训练：原子物理参考答案与试题解析一、选择题（共25小题）1．原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验提出来的（）A．光电效应实验B．氢原子光谱实验C．α粒子散射实验D．天然放射实验【分析】卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型．【解答】解：原子的核式结构学说是卢瑟福通过α粒子散射实验提出的。

高考物理-原子物理（含答案）-专题练习一一、选择题1、下列说法不正确的是（）A．普朗克提出“振动者的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点B．如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体”C．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关D．爱因斯坦指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的”2、下列说法正确的是A．汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子B．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子的发光现象C．用任何频率的光照射处于基态的氢原子都可以使其发生跃迁D．原子由激发态向基态跃迁时吸收能量3、（2013·天津市五区县高三第一次质量调查，2题）朝鲜在2013年2月12日进行了第三次核试验，此举引起国际社会的广泛关注。

据称，此次核试验材料为铀235，则下列说法正确的是（）A. 原子核中有92个质子,143个核子B.是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度后半衰期会缩短C.核爆炸的能量来自于原子核的质量亏损，遵循规律△E=△mc2D.的一种裂变可能为4、下列说法正确的是A．根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构B．一个氢原子从的能级跃迁到的能级，该氢原子吸收光子，能量增加C．铀（）经过多次、衰变形成稳定的铅（）的过程中，有6个中子转变成质子D．机场、车站等地进行安全检查时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了射线较强的穿透能力5、在众多的裂变反应中，有一种反应方程为，其中X为某种粒子，a为X的个数，则A．X为中子，a=2 B．X为中子，a=3C．X为质子，a=2 D．X为质子，a=36、以下关于近代物理学的说法中正确的是A．光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比B．氢原子的能级是不连续的，辐射光的能量也是不连续的C．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性二、多项选择7、在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是（）A．玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象B．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大C．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流D．铀元素的半衰期为T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化E．查德威克发现了中子，其核反应方程为：Be+He→C+n8、下列说法中正确的是（）．A．炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B．各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应C．气体发出的光只能产生明线光谱D．甲物体发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱9、关于下列四幅图的说法正确的是（）甲：卢瑟福α粒子乙：光电效应丙：玻尔的氢原子能丁：三种射线在散射实验演示实验能级示意图磁场中的偏转A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点B．乙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，说明锌板原来带正电C．丙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4eV的光子而发生跃迁D．丙图中处于基态的氢原子能吸收动能为10.4eV的电子的能量而发生跃迁E．丁图中1为α射线，它的电离作用很强，可消除静电10、关于太阳光谱,下列说法正确的是（ )A.太阳光谱是吸收光谱B.太阳光谱中的暗线,是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的C.根据太阳光谱中的暗线,可以分析太阳的物质组成D.根据太阳光谱中的暗线,可以分析地球大气层中含有哪些元素11、下列说法正确的是（）A．居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大C．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性。

高考物理复习原子物理学题100题ＷＯＲＤ版含答案一、选择题1.下列说法正确的是:A. β,γ射线都是电磁波B. 原子核中所有核子单独存在时，质量总和大于该原子核的总质量，C. 在LC振荡电路中，电容器刚放电时电容器极板上电量最多，回路电流最小D. 处于n=4激发态的氢原子，共能辐射出四种不同频率的光子2.下列说法正确的是______A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期不发生改变3.(多选)下列说法正确的是______。

（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．太阳辐射能量与目前采用核电站发电的能量均来自核聚变反应B．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C．一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，能辐射6种不同频率的光子D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小E. 康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性4.如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49 eV的金属钠。

下列说法正确的是（ )A. 这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最短B. 这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C. 能发生光电效应的光有三种D. 金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV5.2017年11月17日，“中国核潜艇之父”----黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑，下列有关核反应说法错误的是（ )A. 目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B. 重核裂变反应前后一定有质量亏损C. 式中d=2D. 铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小6.下列说法正确的是A. 某种放射性元素的半衰期为T,则这种元素的12个原子核在经过2T时间后，这些原子核一定还有3个没有发生衰变B. 根据爱因斯坦的光电效应方程E K=hv一W，若频率分别为和 (<)的光均能使某种金属发生光电效应，则频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能一定比频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能更大C. 氢原子由高能级向低能级跃迁时，从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应D. 放射性元素发生β衰变时，放射性元素的原子放出核外电子，形成高速电子流一一即β射线。

2024高考物理原子物理学练习题及答案精选一、选择题1. 下列元素中，属于惰性气体的是：A) 氢气 (H2)B) 氮气 (N2)C) 氧气 (O2)D) 氩气 (Ar)答案：D2. 以下哪种粒子在原子核中的数量最多？A) 质子B) 中子C) 电子D) 引力子答案：B3. 以下关于原子核的说法哪个是错误的？A) 原子核带有正电荷B) 原子核由质子和中子组成C) 原子核占据整个原子的体积D) 原子核的质量约等于整个原子的质量答案：C4. 电离能是指：A) 电子从原子中进入自由状态所需的能量B) 两个原子之间发生化学反应所需要的能量C) 电子在原子核附近运动所受到的力D) 电子在金属中的自由运动所需的能量答案：A5. 以下关于原子核中质子和中子的说法哪个是正确的？A) 质子质量和中子质量相等B) 质子带有正电荷，中子带有负电荷C) 质子和中子的质量和电荷都相等D) 质子带有正电荷，中子不带电荷答案：D二、填空题1. 原子序数为20的钙元素的简化电子结构为_________。

答案：2, 8, 8, 22. 原子核中质子的数量等于_________。

答案：电子的数量3. 电离能越大，原子结构中的电子越_________。

答案：稳定4. 氢原子的质子数为_________，中子数为_________。

答案：1，05. 氯元素的电子结构为_________。

答案：2, 8, 7三、解答题1. 将下列原子按照质子数从小到大排列：氢、铜、锌、氧。

答案：氢、氧、铜、锌2. 简要说明半导体材料与导体材料以及绝缘体材料的区别。

答案：半导体材料具有介于导体材料和绝缘体材料之间的电导率，在适当的条件下可以导电。

导体材料具有很高的电导率，能够自由传导电流。

绝缘体材料的电导率非常低，不容易传导电流。

3. 简述原子核聚变与原子核裂变。

答案：原子核聚变是指两个或两个以上轻原子核融合成较重的新原子核的过程，同时产生巨大能量。

原子核裂变是指重原子核分裂成两个或多个轻原子核的过程，同样会释放大量能量。

高三物理原子物理练习1.天然放射现象的发现揭示了( )A.原子不可再分B.原子的核式结构C.原子核还可再分D.原子核由质子和中子组成(知识点：考查天然放射现象。

能力培养：理解能力。

) 2.下列说法正确的是( )A.22688Ra衰变为22286Rn要经过1次α衰变和1次β衰变。

B.23892U衰变为23491Pa要经过1次α衰变和1次β衰变。

C.23290Th衰变为20882Pb要经过6次α衰变和4次β衰变。

D.23892U衰变为22286Rn要经过4次α衰变和4次β衰变。

(知识点：衰变规律。

能力培养：理解能力、推理能力、分析综合能力。

)3.以下几个原子核反应中，X代表α粒子的反应式是：( )A.42He+94Be→126C+X B.23490Th→23491Pa+XC.21H+31H→1n+X D.3015P→3014Si+X(知识点：考查原子核反应遵循的两个原则。

能力培养：理解能力。

)4题图4.图为查德威克实验示意图，由于天然放射性元素钋(Po)放出的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石石昔时会打出粒子流B，经研究知道：( )A.A为中子，B为质子。

B.A为质子，B为中子。

C.A为γ射线，B为中子。

D.A为中子，B为γ射线。

(知识点：考查原子核的人工转变(发现中子的过程)。

能力培养：推理能力、实验能力。

)5.关于核力，下列说法中正确的是：( )A.核力是一种特殊的万有引力B.原子核由任意两个核子内部有核力作用C.核力是原子核所稳定存在的原因D.核力是一种短程强作用力(知识点：核力。

能力培养：理解能力。

)6.如图所示，长直螺线管通入电流I后，在管内产生匀强磁场，有一原来静止的重原子核在环内发生了哀变，a 、b 两个相切圆分别是表示衰变后带电粒子的运动轨迹，下列判断：①该原子核发生的是a 衰变；②圆a 是衰变后产生的新原子核的轨迹；③该原子核发生的是β衰变；④螺线管中电流方向可能与图示箭头方向相反。

光学、原子物理1．下列说法中正确的是A.天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构B.一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光C.放射性元素发生一次 衰变，原子序数增加1U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短D.235922．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C．对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的3．下列说法中正确的是A．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波B．自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在4．以下说法与事实相符的是A．根据亚里士多德的论断，两物体从同一高度自由下落，重的物体和轻的物体下落快慢相同； B．根据亚里士多德的论断，物体的运动不需要力来维持；C．伽利略通过理想斜面实验，总结出了牛顿第一定律；D．根据牛顿第一定律可知，物体运动的速度方向发生了变化，必定受到外力的作用。

5．如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则错误的是A．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光B．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光C．从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光D．从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光E．光在ab面上不可能发生全反射6．下列说法不正确的是A．奥斯特首先发现了电磁感应定律，开辟了能源利用的新时代B．牛顿利用扭秤实验，首先测出引力常量，为人类实现飞天梦想奠定了基础C．法拉第首先提出了“场”的概念，使人们认识了物质存在的另一种形式D．卡文迪许利用实验的方法，得出了力不是维持物体运动的原因E．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型7．用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图. 则这两种光A. 照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B. b光光子能量比a大C. 用b光照射光电管时，金属的逸出功大D. 达到饱和光电流时，用a光照射光电管单位时间内逸出的光电子数多8．以下说法中正确的是A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉现象B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实C．某种介质中振源振动的越快，机械波传播得就越快D．运动物体速度可以大于真空中的光速9．如图所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是A．入射光频率太高 B．入射光波长太短 C．光照时间短 D．电源正负极接反10．秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站，它为中国核电事业的发展奠定了基础。

原子物理高考真题训练1．江苏2012年(1)如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光. 在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是 _____________.(2)一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 _____________. 该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 _____________.(3)A、B 两种光子的能量之比为2 :1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为E A 、E B . 求A、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功.2．江苏2013年（1）如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的___▲____也相等。

（A）速度（B）动能（C）动量（D）总能量（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如题12C-1图所示。

电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____ （选填“近”或“远”）。

当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。

（3）如题12C-2图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0。

1m/ s。

A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0。

2m/ s，求此时B的速度大小和方向。

3．江苏2014年(1)已知钙和钾的截止频率分别为7. 73×1014Hz 和5. 44×1014Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的 。

A ．波长B ．频率C ．能量D ．动量(2)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。

它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。

其衰变方程是2222188684Rn Po →+ 。

已知22286Rn 的半衰期约为3. 8天，则约经过 天，16 g 的22286Rn 衰变后还剩1g 。

高三物理原子物理试题答案及解析1.）（5分）下列说法正确的是A．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子B．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p跟它对所应的波的频率γ和波长λ之间，遵从关系和C．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短E．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期将发生变化【答案】ABC【解析】普朗克把最小的能量单位叫做能量子，故A选项正确；德布罗意提出实物粒子也具有波动性，故B选项正确；光子到达频率高的区域就是光亮区，故C选项正确；在康普顿效应中，光子动量减小，据可知波长变大，故D选项错误；半衰期不会随外界和是否有杂质而改变，故E选项错误。

【考点】本题考查原子物理知识。

2.下列说法正确的是 (填选项前的字母)A．人们在研究天然放射现象过程中发现了质子B．铀核裂变的核反应方程C．设质子、中子、粒子的质量分别为、、，两个质子和两个中子结合成一个粒子，释放的能量是D．原子在、两个能量级的能量分别为、，且，当原子从a能级跃迁到b能级时，吸收光子的波长（其中c为真空中的光速，h为普朗克常量）【答案】C【解析】1919年，卢瑟福通过粒子轰击氮核，发现了质子，所以A错误；铀核裂变的核反应方程为，所以B错误；根据爱因斯坦质能方程可知，当两个质子和两个中子结合成一个粒子释放的能量为，所以C正确；根据玻尔原子模型可知，原子从高能级跃迁到低能级时会释放光子，故D错误。

【考点】原子物理3.⑴下列说法正确的是A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能B．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大D．β射线的速度接近光速，普通一张白纸就可挡住⑵一个中子轰击铀核（）可裂变生成钡（）和氪（）.已知、、和中子的质量分别是mu 、mBa、mKr、mn，则此铀裂变反应的方程为；该反应中一个裂变时放出的能量为．（已知光速为c）（3）如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg．初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移-时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？【答案】(1): AC (2) (mu －mBa－mKr－2mn)C2 （3）3kg【解析】(1): 一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，电子获得的能量就越大，B错误，β射线可以射穿几毫米的铝板，D错误，(2)方程为，根据爱因斯坦质能方程可得（3）（4分）根据公式由图可知，撞前（1分）撞后（1分）则由（1分）解得：（1分）【考点】考查了动量守恒定律，核反应方程的书写点评：在书写核反应方程时，需要注意质子数，质量数守恒4.右图为卢瑟福在实验室里第一次成功地实现了原子核人工转变的实验装置示意图。

原子物理学综合练习题教学过程原子的核式结构 一、原子核式结构1、汤姆生的“葡萄干蛋糕”模型（1）1897年汤姆生发现了电子，使人们认识到原子．．有复杂结构，揭开了研究原子的序幕．(2)“葡萄干蛋糕”模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里．2、卢瑟福的核式结构模型（1）α粒子散射实验的结果：α粒子通过金箔时，绝大多数不发生偏转，仍沿原来的方向前进，少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过900，个别甚至被弹回，偏转角几乎达到1800．（2）核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数，所以整个原子是呈电中性的．电子绕着核旋转所需的向心力就是核对它的库仑引力．（3）从α粒子散射实验的数据估算出原子核大小的数量级为10－15一10－14m ，原子大小的数量级α为 10—10 m。

例1. 在卢瑟福α粒子散射实验中,当α粒子最接近金核时 ( )(A)α粒子的动能最小 (B)α粒子受到的库仑力最大(C)α粒子的电势能最小 (D)α粒子与金核间的万有引力最小例2．卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是( )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内D 带负电的电子在核外绕着核旋转例3．如图所示为卢瑟福和他的同事们做 粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下面关于观察到的现象的说法中正确的是（）A．放在A位置时，相同时间内观察到荧光屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少例4．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（）A．绝大多数α粒子经过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C、α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小例5.当α粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是( ).例6．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列符合历史事实的是（）A ．牛顿总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量B ．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构C ．奥斯特发现电流的磁效应D ．汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子（二）天然放射现象1．放射性现象：贝克勒耳发现天然放射现象，使人们认识到原子核．．．也有复杂结构，揭开了人类研究原子核结构的序幕．通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，具有天然放射性的元素叫做放射性元素。

高三物理原子物理试题1.一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，设正负电子对撞前的质量均为m，动能均为Ek ，光速为c，普朗克常量恒为h.求：①写出该反应方程；②对撞过程中的质量亏损和转化成的光子在真空中波长λ．【答案】①；②【解析】①该反应方程为： (3分)②由于光子的静止质量为零，所以质量的亏损为：△m=2m，由质能方程，对应的能量为：ΔE=2mC2 (2分)根据能量守恒可知2hv=2EK+△E，即有： (2分)所以光子在真空中波长： (2分)2.海水中含有丰富的氘，而氘核聚变可以放出很大的能量，这可能是将来最有效的能量来源。

两个氘核()聚变的核反应方程为为：，则X为．已知两个氘核发生聚变时放出的能量为E，一个氘核的质量为m1，一个氦核()的质量为m2，真空中的光速为c，则X的质量为．【答案】【解析】由质量数守恒、核电核数守恒计算出x的质量数为1，电荷数为0，根据爱因斯坦质能方程可得3.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有A．H+H→He+n是核聚变反应B．H+H→He+n是β衰变C．U+n →Ba+Kr+3n是核裂变反应D．U+n →Xe+Sr+2n是α衰变【答案】AC【解析】H+H→He+n是核聚变反应，U+n →Ba+Kr+3n是核裂变反应，U+n →Xe+Sr+2n是核裂变反应，选项AC正确。

4.下列说法正确的是。

（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．爱因斯坦的光子说解释了光电效应，光电子的最大初动能与入射光子频率有关B．各种原子的发射光谱都是线状谱，可将太阳光谱中的暗线与元素光谱比较确定太阳成分C．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式模型，确定了一般原子核半径数量级为10-15m D．原子核的比结合能大小可反应原子核的稳定程度，该值随质量数的增加而增大E．康普顿效应表明光子除了能量之外还有动量，揭示了光的粒子性【答案】ACE【解析】设小球C运动到劈A最低点分离时速度大小为，此时劈A速度大小为小球C运动到劈A水平动量守恒（1分）机械能守恒有（1分）得之后A 向左匀速离开（1分）5.下列说法正确的是（）A．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于原波长的成分。

原子部分计算专项训练1、知一个氢原子核质量为1.673×10-27kg，一个锂原子核质量为11.6505×10-27kg，一个氦原子核质量是 6.646×10-27kg，有一个锂核(73Li)受到一个质子的轰击变成两个α粒子.(1)写出核反应方程式；(2)求释放的核能为多少焦耳?2、秦山核电站的功率为3.0×105 kW，如果1 g铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010J，并且假设所产生的能量都变成了电能，那么每年要消耗多少铀235?(一年按365天计算)3、一静止的质量为M的原子核发生一次α衰变.已知衰变后的α粒子的质量为m、电荷量为q、速度为v，并假设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和新核的动能.(注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计)求：(1)衰变后新核反冲的速度大小；(2)衰变过程中的质量亏损.4、一静止的硼核105(B)吸收一个慢中子(速度可忽略)后，转变成锂核73(Li)并发出一个粒子，已知该粒子的动能为1.8 MeV，求锂核的动能. 5、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)铀核裂变有许多可能的核反应，以下表示的是其中的一种，完成下面的核反应方程式23592Ｕ＋1n→14156Ｂａ＋9236Kr＋____________1ｎ(2)若裂变前23592Ｕ质量为235.0439 u，1n质量为1.0087 u.14156Ｂａ裂变后质量为140.9139 u, 9236Ｋｒ质量为91.8973 u，1ｎ质量不变，求一个铀核裂变放出的能量为多少兆电子伏?(1 u相当于931.5 MeV)6、钚的同位素离子23994Pu发生衰变后生成铀(U)的一个同位素离子，同时放出能量为E=0.09 MeV的光子.从静止的钚核中放出的α粒子在垂直通过正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动.已知匀强电场的电场强度为E=2.22×104N／C，匀强磁场的磁感应强度为B=2.00×10-4T.(普朗克恒量h=6.63×10-34 J·s，真空中的光速为c=3×108 m/s，电子电量为e=1.6×10-19 C)(1)写出该核反应方程式;(2)该光子的波长为多少;(3)求放出的α粒子的速度大小;(4)若不计光子的动量，求出α粒子和铀核的动能之比.高三物理原子部分计算专项训练（参考答案）1、解：(1)：73Li+11H ——242He (4分) (2)Δm =(11.6505×10-27+1.673×10-27-2×6.646×10-27=0.0315×10-27 kg (3分) ΔE =Δmc 2=0.0315×10-27×(3×108) 2 J=2.8×10-12 J (4分)2、解：核电站每天的发电量为W =Pt =3×108×24×3600 J=2.592×1013 J. (4分) 每年的发电量W 总=365W =9.46×1015 J （2分）而1 g 铀完全裂变时产生的能量为8.2×1010 J. (3分)所以，每年消耗的铀的量为m =1015102.81046.9⨯⨯kg=1.154×102kg (3分)3、解：（1）设新核的速度为V ，根据动量守恒定律有0=mv -(M-m )V （3分）解得V =mM mv-（2分）（2）释放的核能ΔE =21mv 2+21 (M-m )V 2=)(22m M Mmv -（3分） 又因为ΔE =Δm ·c 2（2分）所以Δm =2c E ∆=22)(2c m M Mmv- （2分）4、解：核反应方程：105B+10n →73Li+42He(4分)发生核反应时动量守恒.设锂核和α粒子质量、速度、动能分别为：m 1，m 2；v 1，v 2；E k1，E k2.则有m 1v 1=m 2v 2 （3分）所以E k2=21m 2v 22=22222)(m v m =21m m E k1（3分）=74×1.8=1.03 MeV （2分）5、解：(1)3 (4分) (2)Δm ＝(235.0439+1.0087) u-(140.9139+91.8973+3×1.0087) u=0.2153 u (4分)ΔE=Δmc 2 = 0.2153 u ×931.5 MeV ／u= 200.6 MeV (4分)6、23994 Pu →23592 U +42He (3分) (2) E =h ν,λ=c /ν(2分)λ=196834106.11009.01031063.6--⨯⨯⨯⨯⨯⨯=E hc m =1.35×10-11 m(2分) (3)v α=BE=1.11×107 m/s(3分)(4)动量大小相等,动能大小与质量成反比,所以:U E E α=4235。

高三物理原子物理练习1.天然放射现象的发觉揭示了( )A.原子不可再分B.原子的核式结构C.原子核还可再分D.原子核由质子和中子组成(知识点：考查天然放射现象。

能力培养：明白得能力。

)2.下列说法正确的是( )A.22688Ra衰变为22286Rn要通过1次α衰变和1次β衰变。

B.23892U衰变为23491Pa要通过1次α衰变和1次β衰变。

C.23290Th衰变为20882Pb要通过6次α衰变和4次β衰变。

D.23892U衰变为22286Rn要通过4次α衰变和4次β衰变。

(知识点：衰变规律。

能力培养：明白得能力、推理能力、分析综合能力。

)3.以下几个原子核反应中，X代表α粒子的反应式是：( )A.42He+94Be→126C+X B.23490Th→23491Pa+XC.21H+31H→1n+X D.3015P→3014Si+X(知识点：考查原子核反应遵循的两个原则。

能力培养：明白得能力。

)4题图4.图为查德威克实验示意图，由于天然放射性元素钋(Po)放出的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石石昔时会打出粒子流B，经研究明白：( )A.A为中子，B为质子。

B.A为质子，B为中子。

C.A为γ射线，B为中子。

D.A为中子，B为γ射线。

(知识点：考查原子核的人工转变(发觉中子的过程)。

能力培养：推理能力、实验能力。

)5.关于核力，下列说法中正确的是：( )A.核力是一种专门的万有引力B.原子核由任意两个核子内部有核力作用C.核力是原子核所稳固存在的缘故D.核力是一种短程强作用力(知识点：核力。

能力培养：明白得能力。

)6.如图所示，长直螺线管通入电流I 后，在管内产生匀强磁场，有一原先静止的重原子核在环内发生了哀变，a 、b 两个相切圆分别是表示衰变后带电粒子的运动轨迹，下列判定：①该原子核发生的是a 衰变；②圆a 是衰变后产生的新原子核的轨迹；③该原子核发生的是β衰变；④螺线管中电流方向可能与图示箭头方向相反。

原子物理（2022.6）1.图为氢原子的能级图。

大量氢原子处于n =3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV 的金属钠。

下列说法正确的是A ．逸出光电子的最大初动能为10.80eVB ．n =3跃迁到n =1放出的光子动量最大C ．有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应D ．用0.85eV 的光子照射，氢原子跃迁到n =4激发态 （2022.6不定项）2.秦山核电站生产146C 的核反应方程为14114706N n C+X +→，其产物146C 的衰变方程为14140671C N+e -→。

下列说法正确的是 A ．X 是11HB ．146C 可以用作示踪原子 C ．01e -来自原子核外D ．经过一个半衰期，10个146C 将剩下5个 （2022.1不定项）3. 2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9×1011kW ·h ，相当于减排二氧化碳六亿多吨。

为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热。

下列说法正确的是 A ．秦山核电站利用的是核聚变释放的能量B ．秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6kgC ．核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度D ．反应堆中存在235114489192056360U+n Ba Kr+3n →+的核反应（2021.6）4.已知普朗克常量h =6.63×10-34J ·s ，电子的质量为9.11×10-31kg ，一个电子和一滴直径为4μm 的油滴具有相同的动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为 A ．10-8 B ．106C ．108D ．1016（2021.6不定项）对四个核反应方程（1）238234492902U Th He →+； （2）234234090911Th Pa e -→+；（3）1441717281N+He O H →+；（4）23411120H+H He n+17.6MeV →+下列说法正确的是A ．（1）（2）式核反应没有释放能量B ．（1）（2）（3）式核反应均是原子核衰变方程C ．（3）式是人类第一次实现原子核转变的方程D ．利用激光引发可控的（4）式核聚变是正在尝试的技术之一（2021.1）5. 2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。