1、“原子物理”练习题1.关于原子结构和核反应的说法中正确的是（ABC）A.卢瑟福在 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B.天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中一定不偏转的是 射线C.据图可知，原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 要放出核能D.据图可知，原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 要吸收能量2.如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数 Z 的关系图像，下列说法正确的是（B ）如 D 和 E 结合成 F，结合过程一定会吸收核能如 D 和 E 结合成 F，结合过程一定会释放核能如 A 分裂成 B 和 C，分裂过程一定会吸收核能如 A 分裂成 B 和 C，
2、分裂过程一定会释放核能A BC D3.处于激发状态的原子，如果在入射光的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射，原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理，那么发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量 En、电子的电势能 Ep、电子动能 Ek 的变化关系是（B ）AE p 增大、E k 减小、E n 减小 BE p 减小、E k 增大、E n 减小CE p 增大、E k 增大、E n 增大 DE p 减小、E k 增大、E n 不变4.太阳的能量来自下面的
3、反应：四个质子（氢核）聚变成一个 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 粒子的质量为 ma，质子的质量为 mp，电子的质量为 me，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 粒子所放出能量为 （C）A125(4m pma2me)Nc2 B250(4m pma2me)Nc2 C500(4m pma2me)Nc2 D1000(4m pma2me)Nc25.一个氘核（ ）与一个氚核（ ）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现H131质量亏损.聚变过程中（B）A.吸收能量，生成的新核是 B.放出能量，生成的新核是42 eH42C.吸收能量，生成
4、的新核是 D.放出能量，生成的新核是e3 36.一个原来静止的原子核放出某种粒子后，在磁场中形成如图所示的轨迹，原子核放出的粒子可能是（A ）A. 粒子 B. 粒子C. 粒子 D.中子7.原来静止的原子核 ，质量为 ，处在区域足够大的匀XAZ1m强磁场中，经 衰变变成质量为 的原子核 Y， 粒子的质量为 ，已测得 粒子的2 3mO 原子序数 ZFeCD核子平均质量FE AB速度垂直磁场 B，且动能为 .假设原子核 X 衰变时释放的核能全部转化为动能，则下列0E四个结论中，正确的是（D）核 Y 与 粒子在磁场中运动的周期之比为 2Z核 Y 与 粒子在磁场中运动的轨道半径之比为此衰变过程中的质量亏
5、损为 - -1m23此衰变过程中释放的核能为 40AEA. B. C. D.8.氢原子发出 a、 b 两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图所示，若 a 光是由能级 n=4 向 n=1 跃迁时发出时，则 b 光可能是（A）A从能级 n=5 向 n=1 跃迁时发出的B从能级 n=3 向 n=1 跃迁时发出的C从能级 n=5 向 n=2 跃迁时发出的D从能级 n=3 向 n=2 跃迁时发出的9.通过研究发现：氢原子处于各定态时具有的能量值分别为E1=0、E 2=10.2eV、E 3=12.1eV、E 4=12.8eV若已知氢原子从第 4 能级跃迁到第 3 能级时，辐射的光子照射某金属，刚好能发生光
6、电效应现假设有大量处于 n=5 激发态的氢原子，则其在向低能级跃迁时所辐射的各种能量的光子中，可使该金属发生光电效应的频率种类有（C ）A、7 种 B、8 种 C、9 种 D、10 种10.太阳的能量来源于轻核的聚变，太阳中存在的主要元素 是氢，核聚变反应可以看做是 4 个氢核结合成 1 个氦核同时 放出 2 个正电子，由表中数据可以计算出该核聚变反应过程 中释放的能量为（取 1u = 10-26 kg） （B） 16A.4.410-29 J B.4.010-12 JC.2.710-12 J D.4.410-23 J11.已知氢原子的能级规律为 En= E1 (其中 E1= -13.6eV，n
7、=1，2，3，)现用光子1n2能量介于 10eV12.9eV 范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子，则下列说法中正确的是（BD）A.照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B.照射光中可能被吸收的光子能量只有 3 种C.可能观测到氢原子发射不同波长的光有 3 种D.可能观测到氢原子发射不同波长的光有 6 种12.下列核反应和说法中正确的是(BD)A.铀核裂变的核反应是: nKrBaU109236145239B.若太阳的质量每秒钟减少 4.0106 吨，则太阳每秒钟释放的能量约为 3.61026JbC.压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响D.在 粒子散射的实验中，绝大多数 粒子几乎直
8、线穿过金箔，这可以说明金原子内部绝大部分是空的13.如图所示为氢原子的能级示意图，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发出光子，用这些光照射逸出功为 2.49eV 的金属钠，下列说法中正确的是 （D）A.这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从 n=3 跃迁到n=2 所发 出的 光波长最短B.这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从 n=3 跃迁到n=1 所发出的光批；频率最高C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为 11.11eVD.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为 9.60eV14.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在 40 亿年以
9、后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为： ，那时太阳向外辐CHe126424射的能量是由上述两种核反应产生的。已知 的质量为 m1， 的质量为 m2，则下列e2判断正确的是（D）Am 1=3m2 B3m 1=m2 C3m 1m2 15.下列核反应方程式中，表示核聚变的是 BA BeSiP0134015nHe104231C DN76 ThU92816.放射性元素甲和乙都要发生 衰变，已知甲元素的半衰期大于乙元素的半衰期，某时刻元素甲和乙的单位时间放出的 粒子数目相同，比较此时甲、乙两种元素的原子核数目，有（C）A.甲元素的原子核数小于乙元素的原子核数B.甲元素的原子核数等于乙元素的原子核
10、数C.甲元素的原子核数大于乙元素的原子核数D.无法确定17.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（ ） ，由于衰变它放出一个粒子，此粒Rn286子的径迹与反冲核的径迹是两个相外切的圆，大圆与小圆的直径之比为421，如图所示。那么氡核的衰变方程应是下列方程的哪一个（B）A. B.eFrRn01287286HePo4218286C. D.t5 Atn0518.在 粒子散射实验中，不考虑电子和 粒子碰撞的影响，这是因为（C）A. 粒子和电子根本无相互作用B.电子是均匀分布的， 粒子受电子作用的合力为零C. 粒子在和电子碰撞中动量的改变量极小，可忽略不计D.电子体积很小， 粒子碰撞不到电子19.用中子(
11、)轰击铝 27( )，产生钠 24( )和 X；钠 24 具有放射性，它衰n10Al2713Na241变后变成镁 24( )和 Y.则 X 和 Y 分别是（A ）Mg241-0.85eV-1.51eV-3.40eV-13.60eVn=4n=3n=2n=1BA. 粒子和电子 B. 粒子和正电子C.电子和 粒子 D.质子和正电子20.原子从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时发射波长为 1 的光子；原子从 b 能级状态跃迁到 c 能级状态时吸收波长为 2 的光子，已知 1 2.那么原子从 a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要（DA发出波长为 1- 2 的光子 B发出波长为 的光子21C吸收波长为
12、1- 2 的光子 D吸收波长为 的光子21.质子、中子和氘核的质量分别为 m1、m 2 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 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 光子的频率为(B )A. B. C. D. hcm231hc23123m23122.质子、中子、 粒子的质量分别为 m1、m 2、m 3。质子和中子结合成一个 粒子，释放的能量是 CA.(m1+m2-m3)c2 B.m3c2C. (2m1+2m2-m3)c2 D. (m3-2m1-2m2)c223.下列说法正确的是（ABD）A. 经过 6 次 衰变和 4 次 衰变后成为稳定的
13、原子核Th390 Pb208B.发现中子的核反应方程是 nCHeB10269C.200 个 的原子核经过两个半衰期后剩下 50 个U2389 U2389D. 在中子轰击下生成 和 的过程中，原子核中的平均核子质量变小52Sr9438Xe10524.原子核 放出 粒子后变成新的原子核 .设 、 和 粒子的质量分别YAp BkYApXBk为 my、m x 和 m；带电量分别为 qy、q x 和 q.那么下列关系式中错误的是（B ）A.B=A-4 B.my=mx+m C.k=p-2 D.qy=qx+q25.下列核反应和说法中正确的是（D ）A.铀核裂变的核反应是: nKraU109236145239
14、B.组成 核的核子中任何两个核子间都存在不可忽略的核力作用2359C.压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响D.在 粒子散射的实验中，绝大多数 粒子几乎直线穿过金箔，这可以说明金原子内部绝大部分是空的26.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应.根据这一理论，在太阳内部 4 个氢核(即质子)转化成一个氦核( )和两个正电子( )He42e01及两个神秘的中微子( e).在基本粒子物理学的标准模型中中微子是没有质量的.已知氢原子的质量为 1.0078u，氦原子的质量为 4.0026u，电子的质量为 0.0005u，中微子的能量为0.82MeV，1u 的质量
15、对应 931.5MeV 的能量，则该核反应释放的能量为（ C）A.26.64MeV B.25.7MeV C.24.8MeV D.27.34MeV27.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（C）A.光电效应实验 B.氢原子光谱实验C. 粒子散射实验 D.天然放射实验28.有一种衰变叫 EC 衰变， EC 衰变发生于核内中子数相对过少的放射性原子核 .核内的一个质子( )可以俘获一个核外电子( )并放射出一个中微子而转变为一个中子( ).H1 e01 n10经过一次 EC 衰变后原子核的（ A）A.质量数不变，原子序数减少 1 B.质量数增加 1，原子序数不变C.质量数不变，原子序
16、数不变 D.质量数减少 1，原子序数减少 129.下列说法不正确的是（D ）A. 是聚变nHe1042312B. 是裂变2SrXU1094385059C. 是 衰变Ra8668D. 是裂变MgN0124130.下列四个方程中，表示重核裂变的是（C）A Na Mg e B N He O H2 1472178C U n Kr Ba3 n D H H He n2359109361451034031.2005 年被联合国定为“世界物理年” ，以表彰爱因斯坦对科学的贡献。爱因斯坦对物理学的贡献有（AC）A.创立“相对论” B.发现“X 射线”C.提出“光子说” D.建立“原子核式模型”32.为纪念爱因斯
17、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，下列说法中不正确的是（ D）A.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.一个中子核一个质子结合成氘核使，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D.E=mc2 中的 E 是发生核反应中释放的核能3.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 ，HONe178142下列说法中正确的是（AC）A.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C.实验中利用了放射源放出的 射线D.原子核在人工转变中，电荷数可能不守恒34.
18、已知 +介子、 - 介子都是由一个夸克（夸克 u 或夸克 d）和一个反夸克（反夸克或反夸克 ）组成的，它们的带电量如下表所示，表中 e 为元电荷.ud + - u d ud带 电 量 +e -e 321e321下列说法正确的是（AD）A. +由 u 和 组成 B. +由 d 和 组成 C. -du由 u 和 组成 D. - 由 d 和 组成35.氢原子的能级图如图所示.欲使一处于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（A）A.13.6eVB.10.20eVC.0.54eVD.27.20eV36.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
19、的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。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（C）A.二种 B.三种C.四种 D.五种23 （16 分）核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子了。若已知氘原子的质量为 2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为 4.0026u，中子的质量为 1.0087u，1u=1.6610 -27kg。写出氘和氚聚合的反应方程。试计算这个核反应释放出来的能量。若建一座功率为 3.0105kW 的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？（一年按 3.2107s 计算，光速 c=3.00108m/s，结果取二位有效数字）略 2.810 -12J 23kgn E/eV4 -0.853 -1.512 -3.401 -13.605 -0.54 0n E/eV4 -0.853 -1.512 -3.401 -13.60
