（課標人教版）《高考風向標》物理 第12章原子物理單元試題

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1、第十二章 原子物理單元試題 一．選擇題（本題共15小題，全部為必做題。每小題4分，共60分。在每小題給出的四個選項中，有一個或多個選項正確，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不選的得0分。） 1、原子的核式結(jié)構(gòu)學說，是盧瑟福根據(jù)以下哪個實驗現(xiàn)象提出來的（　?。? A．光電效應(yīng)實驗；　　　　　　B．氫原子光譜實驗； C．α粒子散射實驗；　　　　　D．陰極射線實驗。 2、下列是盧瑟福在α粒子散射實驗中觀察到,并據(jù)此得出核式結(jié)構(gòu)結(jié)論中正確的是 A 大多數(shù)α粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn),少數(shù)α粒子仍按原方向前進 B 極少數(shù)α粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn),甚至被彈回 C α粒子的

2、散射實驗證明了原子核集中了原子的全部正電荷 D α粒子的散射實驗證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的 3、α粒子 原子核 A 如圖所示,為α粒子散射實驗的示意圖,A點為 某α粒子運動中離原子核最近的位置,則該α粒子 在A點具有 A 最大的速度 B 最大的加速度 C 最大的動能 D 最大的電勢能 4、 下列說法正確的是 A 衰變成要經(jīng)過一次α衰變和一次β衰變 B 衰變成要經(jīng)過一次α衰變和一次β衰變 C 衰變成要經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變 D 衰變成要經(jīng)過4次α衰變和4次β衰變 5、某原

3、子核的衰變過程是 表示放出一個α粒子，下列說法中正確的是（ ） A 核C比核B的中子數(shù)少2 B 核C比核A的質(zhì)量數(shù)少5 C 原子核為A的中性原子的電子數(shù)比原子核為B的中性原子的電子數(shù)多1 D 核C比核A的質(zhì)子數(shù)少1 6．用中子（）轟擊鋁27()，產(chǎn)生鈉24（）和X，鈉24具有放射性，它衰變后變成鎂24（）和Y。則X和Y分別是： A．α粒子和電子 B．α粒子和正電子 C．電子和α粒子 D．質(zhì)子和正電 7、在下列四個核反應(yīng)中，X表示了質(zhì)子的是哪些（　?。? A． B．； C．； D

4、．。 8、氫原子的能級圖如圖所示，欲使一處于基態(tài)的原子釋放出一個電子而變成氫離子，該氫原子需吸收的能量至少為： A、13.6ev B、10.2ev C、0.54ev D、27.2ev 9、如圖所示，為氫原子的能級圖，若用能量為10.5ev的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則氫原子： A、能躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)上去 B、能躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)上去 C、能躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)上去 D、以上三種說法均不對 10、圖示為氫原子的能級圖，用光子能量為13.07ev的光子照射一群處在基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有多少種？ A、1

5、5 B、10 C、4 D、1 11、原子從一個能級躍遷到另一個較低能級時，有可能不發(fā)射光子，例如在某條件下，鉻原子的能級上的電子躍遷到能級上時并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給能級上的電子，使之脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離原子的電子叫做俄歇電子。已知鉻原子的能級公式可簡化為，式中表示不同的能級，是正的已知常數(shù)，則上述俄歇電子的動能是： A、 B、 C、 D、 12、雷蒙德·戴維絲因研究來自太陽的電子中微子（）而獲得了2002年度諾貝爾物理學獎。他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿61

6、5t四氯已烯（）溶液中的巨桶。電子中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€氬核，其核反應(yīng)方程為： 已知核的質(zhì)量為36.95658u，核的質(zhì)量為36.95691u，的質(zhì)量為0.00055u，質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5Mev。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以判斷參與上述反應(yīng)的電子中微子的最小能量為： A、 B、 C、 D、 13、中子，質(zhì)子，氘核的質(zhì)量分別為、、，現(xiàn)用光子能量為的射線照射靜止氘核使之分解，反應(yīng)的方程為： 若分解后中子、質(zhì)子的動能可視為相等，則中子的動能是： A、 B、 C、 D、 14

7、．一個氘核（）與一個氚核（）發(fā)生聚變，產(chǎn)生一個中子和一個新核，并出現(xiàn)質(zhì) 量虧損。聚變過程中 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 15、已知介子、介子都是由一個夸克（夸克和夸克）和一個反夸克（反夸克和反夸克）組成的，它們的帶電量如下表所示，表中為元電荷。 帶電量 + 下列說法正確的是： A、介子由夸克和夸克組成 B、介子由夸克和夸克組成 C、介子由夸克和夸克組成 D、介子由夸克和夸克組成 二.

8、本題共4小題，共40分，全部為必做題，請按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 16(10分).如圖所示，原子從的某一能級躍遷到的能級，輻射出能量為的光子。問最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏的能量，才能使它輻射上述能量的光子？請在圖中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖 17(10分).已知兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個α粒子時，可放出28.30Mev的能量；三個α粒子結(jié)合成一個碳核時，可放出7.26Mev的能量。由此可知6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合

9、成一個碳核時，可釋放的能量為多少？ 18(10分).在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢。在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化成電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量的核能。 （1） 以上的核反應(yīng)方程是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為___________，=__________。以m1、m2、m3分別表示U、Ba、Kr核的質(zhì)量，m4、m5分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則上述核反應(yīng)過程中放出的核能DE=___________ （2） 有一座發(fā)電能力為P=1

10、.00′106kw的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率h=40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是（1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程放出的核能DE= 2.78′10-11J，核的質(zhì)量m1=390′10-27kg，求每年（1年=3.15′107s）消耗的的質(zhì)量為多少？ 19.(10分). 一速度為v的高速α粒子（）與同方向運動的氖核（）發(fā)生彈性正碰，碰后α粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度（不計相對論修正）。 全章綜合訓(xùn)練答案 參考答案： 1、C（解析略） 2、B、C（解析略） 3、B、D（本題與電場知識相聯(lián)系，粒子帶正電荷，與原子核同電性，粒

11、子靠近原子核過程中，電場力不斷做負功，最近時，其動能最小，同時電勢能最?。? （1~3題是考查對粒子散射實驗的理解，包括其意義、現(xiàn)象和規(guī)律） 4、B、C（此題考查衰變和衰變的規(guī)律及核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒規(guī)律，可以先確定衰變的次數(shù)） 5、A、D（此題仍然考查衰變和衰變的規(guī)律及核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒規(guī)律，根據(jù)題目先寫出核反應(yīng)方程，然后再進行比較） 6、A（解析略） 7、A （4~7題都是考查核反應(yīng)方程的書寫，核反應(yīng)遵循兩個原則，質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，抓住這兩個原則就可以解決問題，同時注意各粒子的符號不要混淆，如中子、質(zhì)子、粒子等） 8、A（所謂電離，指的是完全脫離原

12、子核的束縛跑到無窮遠處，所以至少需要吸收13.6ev的能量） 9、D（當光子的能量等于任意兩個能級之間的能量差時，才能躍遷，題中所給的能量10.5ev不等于任意兩能級之差，所以不能躍遷） 10、B（題中13.07ev的能量為第5能級和基態(tài)的能級之差，說明電子可躍遷到第5能級，然后再由第5能級向下躍遷，總共可產(chǎn)生種。 11、C（讀懂題目，讀懂題目所涉及的物理過程是解決本題的關(guān)鍵，鉻原子的能級上的電子躍遷到能級上時，輻射的能量為，俄歇電子的動能來源于能量的一部分，能量的另一部分用于電子遠離原子核的過程中克服引力做功，即將能級上的電子電離還需要能量，所以 （8~11題都是考查對玻爾理論，主要

13、是躍遷理論的掌握） 12、A（根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程即可求得） 13、C（已知質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時，會放出能量，反過來，將氘核分解成中子和質(zhì)子需吸收同樣多的能量，在光子的照射下，光子的能量中，有一部分（等于）會被氘核吸收用于分解，剩下的能量才轉(zhuǎn)變成中子和質(zhì)子的動能，因此有-，然后，便可求出中子的動能 14、B（既然題目說了發(fā)生質(zhì)量虧損，那一定是放出能量） 15、A、D（分析這些粒子的電量即可作出解答，從題意知介子、介子都是由夸克或夸克中的一個和反夸克或反夸克中的一個組成，仔細分析表中的電量可知，只有夸克（電量為）與反夸克（電量為）的總電量等于介子（）的電量，即介子由和組成；同理介子由

14、和組成。 16、答案：12.75Mev 解析：首先弄清的能量是從哪一能級躍遷到能 級上的，，由能級圖可知，是從 能級躍遷的，對處于基態(tài)的氫原子所需吸收的能量 ，獲得這一能量后， 氫原子處于能級，它向較低能級的躍遷如圖示所示。 17、答案：92.16Mev 解析：可以先寫出相應(yīng)的核反應(yīng)方程： 比較這些方程，將第一個方程改為 將第二個方程代入得 所以 18、答案：（1）中子（ （2）110．477kg 解析：(1)依據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可判斷為中子，且，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，即= （2）依據(jù)已知，，，，，，則，，則核反應(yīng)次數(shù)為，則每年消耗的的質(zhì)量，即 19.解析：設(shè)a粒子與氖核的質(zhì)量分別為ma與mNe，氖核在碰撞前后的速度分別為vNe與。由動量守恒與機械能守恒定律，有 　　　　　　　　 ① 　　　 ?、? 　解得 　　　 　　　　　　　?、? 　　　　　　　?、? 已知 　　　　 　　　　　　　　　　?、? 將⑤式代入③④式得 　　　　　　　　　　　　　　?、? 　　　　　　　　　　?、?