【课标人教版】《高考风向标》物理第12章原子物理单元试题

1、第十二章原子物理单元试题一选择题（本题共15 小题，全部为必做题。每小题4 分，共60 分。在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对的得4 分，选不全的得2 分，有选错或不选的得 0 分。）1、原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验现象提出来的（）A 光电效应实验；B氢原子光谱实验；C 粒子散射实验；D阴极射线实验。2、下列是卢瑟福在 粒子散射实验中观察到,并据此得出核式结构结论中正确的是A 大多数 粒子发生较大角度偏转 ,少数 粒子仍按原方向前进B 极少数 粒子发生较大角度偏转 ,甚至被弹回C 粒子的散射实验证明了原子核集中了原子的全部正电荷D 粒子的散射实验证明原子核

2、是由质子和中子组成的3、 如图所示 ,为 粒子散射实验的示意图,A 点为 粒子,则该 粒子某 粒子运动中离原子核最近的位置在A点具有A最大的速度AB最大的加速度原子核C 最大的动能D 最大的电势能4、 下列说法正确的是A22688 Ra 衰变成 22286 Rn 要经过一次 衰变和一次 衰变B23892U 衰变成 23491 Pa 要经过一次 衰变和一次 衰变C23290Th 衰变成 20882 Pb 要经过 6 次 衰变和 4 次 衰变D23892U 衰变成 22286 Ra 要经过 4 次 衰变和 4 次 衰变5、某原子核的衰变过程是 A BC,符号表示放出一个粒子， 表示放出一个 粒子，

3、下列说法中正确的是（）A核 C比核 B 的中子数少2B核 C比核 A 的质量数少5C原子核为A 的中性原子的电子数比原子核为B 的中性原子的电子数多1D 核 C比核 A的质子数少 1用中子（1 n ）轰击铝27 Al)，产生钠（24 Na ）和X，钠24具有放射性，它衰变6027( 132411后变成镁 24（ 1224 Mg ）和 Y。则 X 和 Y 分别是：A 粒子和电子B 粒子和正电子C电子和 粒子D质子和正电7、在下列四个核反应中，X 表示了质子的是哪些（）A 147 N 24He178O XB 1327 Al24 He1530PX ；C 12 H 13H24He X ；D。23592

4、UX3890 Sr13654Xe 10 01n8、氢原子的能级图如图所示，欲使一处于基态的原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需吸收的能量至少为：A 、 13.6evB、 10.2evC、 0.54evD、 27.2ev9、如图所示，为氢原子的能级图， 若用能量为10.5ev的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子：A 、能跃迁到n=2 的激发态上去B、能跃迁到n=3 的激发态上去C、能跃迁到n=4 的激发态上去D、以上三种说法均不对10、图示为氢原子的能级图，用光子能量为13.07ev 的光子照射一群处在基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有多少种？A、15B、 10C、

5、4D、 111、原子从一个能级跃迁到另一个较低能级时，有可能不发射光子，例如在某条件下，铬原子的 n 2 能级上的电子跃迁到 n 1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n 4 能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离原子的电子EnA叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化为n2 ，式中 n 1,2,3表示不同的能级， A 是正的已知常数，则上述俄歇电子的动能是：A、3AB、7AC、11AD、13A1616161612、雷蒙德戴维丝因研究来自太阳的电子中微子（vE ）而获得了 2002 年度诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t 四氯已烯

6、（ C 2Cl 4 ）溶液中的巨桶。电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为：vE 1737Cl1837 Ar 10e已知 1737 Cl 核的质量为 36.95658u， 1837 Ar 核的质量为36.95691u， 10 e的质量为 0.00055u，质量 u 对应的能量为 931.5Mev 。根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为：A 、 0.82MevB、 0.31MevC、 1.33MevD、 0.51Mev13、中子 n ，质子 p ，氘核 D 的质量分别为 mn 、 mp 、 mD ，现用光子能量为 E 的 射线照射静止氘核使之分解，反应的方程

7、为：Dpn若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是：A 、 1 (mD mp mn )c 2C、 1 (mD mp mn )c 222EB 、 1 (mDmpmn )c2ED 、 1 (mDmpmn )c222EE14一个氘核（ 12 H ）与一个氚核（13H ）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24 HeB放出能量，生成的新核是24 HeC吸收能量，生成的新核是23 HeD放出能量，生成的新核是23 He15、已知介子、介子都是由一个夸克（夸克u 和夸克 d ）和一个反夸克（反夸克u 和反夸克 d ）组成的，它们的带电量如下表所示

8、，表中e 为元电荷。+ eeudud带电2e121量eee3333下列说法正确的是：A 、 介子由夸克 u 和夸克 d C、 介子由夸克 u 和夸克 d组成B、介子由夸克d 和夸克 u 组成组成D、介子由夸克d 和夸克 u 组成二 .本题共 4 小题，共 40 分，全部为必做题，请按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。16(10 分 ).如图所示， 原子从 n2 的某一能级跃迁到n2 的能级，辐射出能量为2.55ev 的光子。问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏的能量， 才能使它辐射上述能量的光

9、子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图17(10 分 ).已知两个中子和两个质子结合成一个 粒子时，可放出 28.30Mev 的能量；三个 粒子结合成一个碳核时， 可放出 7.26Mev 的能量。由此可知 6 个中子和 6 个质子结合成一个碳核时，可释放的能量为多少？18(10 分 ).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成电能。 核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应， 释放出大量的核能。23592 U（ 1）（ 2）n14156Ba3692KrX以上的核反应方程是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n 为中子， X

10、 为待求粒子，为 X 的个数，则X 为 _，=_ 。以 m1、m2 、m3 分别表示 U 、Ba、Kr 核的质量， m4、 m5 分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中传播的速度，则上述核反应过程中放出的核能E=_6有一座发电能力为P=1.00 10 kw 的核电站，核能转化为电能的效率=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是（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， 235U 核的质量 m1 =3901027kg，求每年（ 1 年=3.15107s）消耗的 235U 的质量为多少？19.(10 分 ). 一速度为v 的高速 粒子（ 24 He ）与同方向运

11、动的氖核（ 1020Ne ）发生弹性正碰，碰后 粒子恰好静止。求碰撞前后氖核的速度（不计相对论修正）。全章综合训练答案参考答案：1、 C（解析略）2、 B 、C（解析略）3、B 、 D （本题与电场知识相联系，粒子带正电荷，与原子核同电性，粒子靠近原子核过程中，电场力不断做负功，最近时，其动能最小，同时电势能最小）（1 3 题是考查对粒子散射实验的理解，包括其意义、现象和规律）4、 B、 C（此题考查衰变和衰变的规律及核反应过程中质量数和核电荷数守恒规律，可以先确定衰变的次数）5、A 、 D（此题仍然考查衰变和衰变的规律及核反应过程中质量数和核电荷数守恒规律，根据题目先写出核反应方程，然后再进

12、行比较）6、 A （解析略）7、 A（47 题都是考查核反应方程的书写，核反应遵循两个原则，质量数和核电荷数守恒，抓住这两个原则就可以解决问题，同时注意各粒子的符号不要混淆，如中子、质子、粒子等）8、 A （所谓电离，指的是完全脱离原子核的束缚跑到无穷远处，所以至少需要吸收13.6ev的能量）9、D（当光子的能量等于任意两个能级之间的能量差时，才能跃迁， 题中所给的能量 10.5ev不等于任意两能级之差，所以不能跃迁）10、 B（题中13.07ev 的能量为第 5 能级和基态的能级之差，说明电子可跃迁到第5 能级，然后再由第5 能级向下跃迁，总共可产生C 5210 种。11、 C（读懂题目，读

13、懂题目所涉及的物理过程是解决本题的关键，铬原子的n2 能级上的电子跃迁到 n1能级上时，辐射的能量为E21A( A)3 A ，俄歇电子的动224能 EK 来源于 E21 能量的一部分， E21 能量的另一部分用于电子远离原子核的过程中克服引 力 做 功 ， 即 将 n4能级上的电子电离还需要能量 1A， 所 以311142EKAAA41616（811 题都是考查对玻尔理论，主要是跃迁理论的掌握）12、 A （根据爱因斯坦的质能方程即可求得）mD )c213、 C（已知质子和中子结合成氘核时，会放出能量E(mpmn，反过来，将氘核分解成中子和质子需吸收同样多的能量E ，在光子的照射下，光子的能量

14、中，有一部分（等于E ）会被氘核吸收用于分解，剩下的能量才转变成中子和质子的动能2EK ，因此有 2EKE(mp mn mD )c2 ，然后，便可求出中子的动能EK14、 B（既然题目说了发生质量亏损，那一定是放出能量）15、A 、D（分析这些粒子的电量即可作出解答，从题意知介子、介子都是由夸克 u 或夸克 d 中的一个和反夸克u 或反夸克 d 中的一个组成，仔细分析表中的电量可知，只有夸克 u （电量为2 e ）与反夸克 d （电量为1 e ）的总电量等于介子（e ）的33电量，即介子由 u 和 d 组成；同理介子由 d 和 u 组成。16、答案： 12.75Mev解析：首先弄清2.55ev

15、的能量是从哪一能级跃迁到n2 能级上的，3.4ev2.55ev0.85ev，由能级图可知，是从n 5能级跃迁的，对处于基态的氢原子所需吸收的能量E0.85ev( 13.6ev)12.75ev ，获得这一能量后，氢原子处于 n5 能级，它向较低能级的跃迁如图示所示。17、答案： 92.16Mev解析：可以先写出相应的核反应方程：201 n211 H24 He28.30MeV324 He126C7.26MeV601 n 611H126C E比较这些方程，将第一个方程改为3 201n 3 211H3 24 He3 28.30MeV将第二个方程代入得3 201n3 211H126 C 7.26MeV3 28.30MeV所以 E7.26MeV3 28.30MeV92.16MeV18、答案：（ 1）中子（ 01 n)mU(mBamKr2mn ) c2（ 2） 110 477kg解析： (1)依据核电荷数守恒和质量数守恒可判断X 为中子，且3，根据爱因斯坦的质能方程Emc2 ，即E = mU( mBamKr2mn ) c 2，m3901027 kg ，（2）依据已知， P输出1.00106 kw ，t3.15107 s ，40%UE2.781011J ，则 W