原子物理试题精选及答案

1、“原子物理”练习题核子平均质盘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丫射线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,分裂过程一定会释放核能A. （D（4）B.

2、（2）（4）C. （2）（3）D.原子发3.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，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）A. Ep增大、Ek减小、En减小B. Ep减小、Ek增大、En减小C. Ep增大、Ek增大、En增大D. Ep减小、Ek增大、En不变4.太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个a粒子，同

3、时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。已知u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a粒子所放出能量为（C）A . 125(4mpma 2me)Nc2B.C. 500(4mpma2me)Nc2D.5. 一个笊核(2h)与一个瓶核(2250（4mp ma2me）Nc21000（4mp ma 2me） Nc3h ）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现He42质量亏损.聚变过程中（B）A.吸收能量，生成的新核是 ：HeB.放出能量，生成的新核是3C.吸收能量，生成的新核是 3HeD.放出能量，生成的新核是

4、6.一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. a粒子B. 3粒子C. 丫粒子D.中子7 .原来静止的原子核ZAX ,质量为m1,处在区域足够大的匀强磁场中，经a衰变变成质量为mh的原子核Y, a粒子的质量为 m3 ,已测得a粒子的速度垂直磁场B,且动能为E0 .假设原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能，则下列四个结论中，正确的是（D）核Y与a粒子在磁场中运动的周期之比为Z -2核Y与a粒子在磁场中运动的轨道半径之比为Z -2此衰变过程中的质量亏损为mi-m2-m3此衰变过程中释放的核能为AE0A-4A. B. C.D.Ei=0、 E

5、2=10.2eV、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9 .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D .从能级n=3向n=2跃迁时发出的E3=12.1eV、E4=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敕子名称质质子PL0073Q粒子4.0015正电子0.00055中

6、子n1.00K7C)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（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个氨核同时放出2个正电子，由表中数据可以计算出该核聚变反应过程1一 26中释放的能量为（取 1u = 6 X10 kg） （B）A.4.4X 10-29 JB. 4.0X10-12 JC. 2.7X 10-12 JD. 4.4X 10-23 J111 .已知氢原子的能级规律为En=n2 Ei （其中Ei= -13.6eV, n=1, 2, 3,）.现用光子能量介

7、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：2325UT Ba+Kr +2；nB.若太阳的质量每秒钟减少4.0X 106吨，则太阳每秒钟释放的能量约为3.6X 1026JC.压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响D.在a粒子散射的实验中，绝大多数a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13

8、.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2.49eV的金属钠，下列说法中正确的是迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为（D）n=4-0.85eVn=3-1.51eVn=2-3.40eVn=113.60eVA.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

9、年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为：2He+4He+2Ha16c，那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的。已知：He的质量为mi, 16c的质量为m2,则下列判断正确的是（D）A. mi=3m2B. 3mi=m2C. 3mi<m2D . 3mi>m215 .下列核反应方程式中，表示核聚变的是B303002341A. 15Pt14s+eb , 1H+1HT2He+0n入 14 c 1402382344C. 6、7N +eD. 92Ut 90Th+2He16 .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

10、a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氢原子核（222 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外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42 : *B *i,如图所示。那么氢核的衰变方程应是下列方程的哪一个（B）八 22222202222184一/A. 86Rn； 87Fr eB. 86Rn, 84Po：He.22222202222202C. 86 Rn > 85At ieD. 86Rn

11、 > 85At iH18.在a粒子散射实验中，不考虑电子和 a粒子碰撞的影响，这是因为（ C）A. a粒子和电子根本无相互作用B.电子是均匀分布的，a粒子受电子作用的合力为零C. a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，a粒子碰撞不到电子一 .1272419 .用中子（0n）轰击铝27（ 13 AI）,广生钠24（ n Na）和X;钠24具有放射性，它最变后变成镁24（124Mg ）和Y.则X和丫分别是（A）A . a粒子和电子B. a粒子和正电子C.电子和a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 入i的光子；原子从b能级状态跃

12、 迁到c能级状态时吸收波长为 入2的光子，已知 入i>入2.那么原子从a能级状态跃迁到 c能级状态时将要（DA.发出波长为入i-入2的光子B.发出波长为 一：的光子1 一 2C.吸收波长为 入1-入2的光子D.吸收波长为 二的光子1 一 221 .质子、中子和笊核的质量分别为mi、m2和m3, 一个质子和一个中子结合成笊核时，若放出的能量全部转变为一个丫光子的能量，已知普朗克常量为h,真空中的光速为 c。则放出的丫光子的频率为（B） 22cm1m2m3cmlm2- m3c mm3c2A. B. C. m D. m1 m2 - m3 c hhhh22 .质子、中子、a粒子的质量分别为 m1

13、、m2、m3。质子和中子结合成一个 a粒子，释 放的能量是CA. （m1+m2-m3）c2B. m3C2C. （2m1+2m2-m3）c2D. （m3-2m1-2m2）c223 .下列说法正确的是（ABD）A . 292Th经过6次a衰变和4次3衰变后成为稳定的原子核2828 PbB.发现中子的核反应方程是 ：Be+：HeT 1fC+dnC.200个29；U的原子核经过两个半衰期后剩下50个2928UD 235U 在中子轰击下生成 94Sr和140Xe的过程中 原子核中的平均核子质量变小 D . 923854 /24 .原子核Ay放出“粒子后变成新的原子核B x .设Ay、B x和“粒子的质量

14、分别为my、mx和m；带电量分别为qy、qx和q.那么下列关系式中错误的是（B）A.B=A-4B.my=mx+mC. k=p-2D.qy=qx+q25 .下列核反应和说法中正确的是（D）235. 14192.1A.铀核裂变的核反应是：235UT Ba+Kr +2；nB.组成胃U核的核子中任何两个核子间都存在不可忽略的核力作用C.压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响D.在a粒子散射的实验中，绝大多数a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氨核的核聚变反应.根据这一理论，在太阳内部4个氢核（即质子）转化成一个

15、氨核（4He）和两个正电子（0e）及两个神秘的中微子（U 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 ,氨原子的质量为4.0026U ,电子的质量为 0.0005u ,中微子的能量为0.82 MeV , 1u的质量对应931.5 MeV的能量，则该核反应释放的能量为（C）A.26.64 MeV B.25.7 MeVC.24.8 MeV D.27.34 MeV27 .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D.天然放射实验C. a粒子散射实验28 .有一种衰变叫EC衰变，EC衰变发生于核内中子数相对

16、过少的放射性原子核.核内的一个质子（11H ）可以俘获一个核外电子（；e）并放射出一个中微子而转变为一个中子（；n）.经过一次EC衰变后原子核的（A）A.质量数不变, C.质量数不变,原子序数减少1原子序数不变B.质量数增加D.质量数减少1,原子序数不变1,原子序数减少129.下列说法不正确的是（D）A.B.C.D.30.C.2 H+3|Ht 2 He+0 n是聚变235112092192 U +0 nT 54Xe +38 Sr +20 n 是裂变2262222 ,88RaT 86Rn+2He是 a 盘变 22220 11 NaT 12 Mg十e是裂变.下列四个方程中，表示重核裂变的是(22

17、.22 . .011 Na - 12 Mg +e235 , , 192 , , 121192 U + 0 n- 36 Kr + 56 Ba + 3 0 nB.D.C)147214N + 2He17八 18。+ 1 H321H+H f2 He+ 0n31.2005年被联合国定为“世界物理年” 物理学的贡献有（AC）,以表彰爱因斯坦对科学的贡献。爱因斯坦对A.创立“相对论C.提出“光子说B.发现“ X射线”D.建立“原子核式模型”32.为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将 爱因斯坦提出的质能方程 E=mc2,下列说法中不正确.A. E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B.根据A E=

18、A 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笊核使，释放出核能,D. E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能2005年定为“国际物理年”.对于 的是（D）表明此过程中出现了质量亏损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2He+NT171 8。十田，卜列说法中正确的是（AC）A.通过此实验发现了质子射线射线B.实验中利用了放射源放出的C.实验中利用了放射源放出的+兀-兀udud带电量+ e-e+2e 31-e 32e 3+1e3（反夸克Uu或夸克d）和一个反夸克 e为元电荷.A.兀+由u和d组成 B.兀+由d和U组成 C.兀-由u和d组成 D.兀-由d和U组成卜列说法正确的是（AD ）D.原子核在人工转变中，电荷数可能不守恒32.已知兀+介子、兀-介子都是由一个夸克 （夸克 或反夸克d ）组成的，它们的带电量如下表所示，表中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