近代物理初步练习

近代物理初步练习第一页，共二十页，编辑于2023年，星期五思考与研讨1.下面哪些事实证明了原子核具有复杂结构()A.粒子的散射实验B.天然放射现象C.阴极射线的发现D.伦琴射线的发现B2.α射线的本质是()A.电子流B.高速电子流C.光子流D.高速氦核流D第二页，共二十页，编辑于2023年，星期五3.放射性元素的半衰期是()A.质量减小一半需要的时间B.原子量减少一半需要的时间C.原子核全部衰变所需时间的一半D.原子核有半数发生衰变需要的时间D4.有关科学家和涉及的事实，正确的说法是（）A.居里夫妇用粒子轰击铝箔时发现了正电子B.卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象C.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验方法给予了证实D.玻尔建立了量子理论，解释了各种原子发光现象AC第三页，共二十页，编辑于2023年，星期五5．对光电效应做出合理解释的物理学家是(

)A.爱因斯坦B.玻尔C.查德威克D.德布罗意A6．红、橙、黄、绿4种单色光中，光子能量最小的是(

)A.红光 B.橙光C.黄光D.绿光A思考与研讨第四页，共二十页，编辑于2023年，星期五能力·思维·方法【例1】经过

次衰变和

次衰变，转变成.【解析】对于衰变和衰变来说，衰变不改变质量数，所以应当先以质量数的变化来计算衰变次数.原子每发生一次衰变时质量就减少4个单位，电荷数减少2个单位，而每发生一次衰变，则质量数不变，电荷数增加一个单位.第五页，共二十页，编辑于2023年，星期五质量数由232减少到208共发生α衰变的次数为：

Na=(232-208)/4=6;再结合电荷数的变化确定β衰变的次数：

N=【解题回顾】解决核反应方程类问题时，一定要抓住核反应中质量数和电荷数守恒这个规律，本例还要注意β衰变的特点——质量数不变.能力·思维·方法第六页，共二十页，编辑于2023年，星期五【例2】将天然放射性物质放入顶端开有小孔的铅盒S里，放射线便从小孔中射出，沿带电平行金属板A、B之间的中线垂直于电场方向进入电场，轨道如图所示，则轨迹

是射线，轨迹

是射线，轨迹

是射线.

板带正电，

板带负电.能力·思维·方法第七页，共二十页，编辑于2023年，星期五【解析】由于射线不带电，进入电场后不会改变方向，所以轨迹②为射线.

带电粒子垂直进入匀强电场，则在匀强电场中做类平抛运动，竖直方向的位移为s=v0t,设两板间的距离为d，则1/2d=1/2at2，a=qE/m=qU/dm,则

s=，能力·思维·方法第八页，共二十页，编辑于2023年，星期五由此式可知s与粒子进入电场的初速度v0成正比，与粒子的荷质比q/m的平方根成反比.射线速度约为射线的1/10，而粒子的荷质比比粒子的荷质比要小的多，所以粒子的竖直方向位移要大，所以③是射线的轨迹，①是射线的轨迹.α粒子带正电，而向A板偏移，因此A板带负电，B板带正电.能力·思维·方法第九页，共二十页，编辑于2023年，星期五【例3】

100W的单色光源,发光效率为5%,发射的光波波长为5.9×10-7m,求它每秒发射出的光子数.解：设光源每秒消耗的总能量E，每秒转化成光能的能量E1，每个光子的能量为又有E1=nE0，E1=5%E，E=Pt则

能力·思维·方法第十页，共二十页，编辑于2023年，星期五【例４】如图给出氢原子最低的四个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有____种，其中最小的频率等于

Hz.(保留两位有效数字)61.6×1014能力·思维·方法第十一页，共二十页，编辑于2023年，星期五【例５】按照玻尔理论，氢原子处在量子数为n＝2和n＝3的定态时，其相应的原子能量的绝对值之比│E2│∶│E3│＝_____.9∶4【例６】欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是(

)A.用10.2eV的光子照射B.用11eV的光子照射C.用14eV的光子照射D.用11eV的电子碰撞ACD能力·思维·方法第十二页，共二十页，编辑于2023年，星期五延伸·拓展【例７】静止在匀强磁场中的某放射性元素的核，放出一个粒子，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比R∶r=30∶1，如图1所示，则（）A.粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反B.反冲核的原子序数为62C.原来放射性元素的原子序数为62D.反冲核与α粒子的速度之比为1∶62第十三页，共二十页，编辑于2023年，星期五【解析】本题结合动量守恒、衰变方程、带电粒子在磁场中的圆周运动等几个知识点综合运用；由动量守恒得：MV+mv=0，其中MV为反冲核动量，mv为粒子的动量.Q为原来放射性元素的原子核电荷数，则反冲核的电荷数为Q-2，α粒子电荷数为2.

反冲核的轨迹半径R=MV/[B（Q-2）]；粒子的轨道半径r=mv/(2B)；综合以上公式可得Q=62.【解题回顾】把原子核知识与电磁场及力学知识结合起来，考查学生综合分析也是每年高考中的热点之一。本例中要注意反冲核与α粒子的动量关系及电磁性质，体会外切圆的由来.第十四页，共二十页，编辑于2023年，星期五【例８】根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于(

)

C延伸·拓展第十五页，共二十页，编辑于2023年，星期五【例９】氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是A.40.8eVB.43.2eVC.51.0eVD.54.4eVB延伸·拓展第十六页，共二十页，编辑于2023年，星期五【例1０】现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是()假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的 .A．2200B．2000C．1200D．2400A延伸·拓展第十七页，共二十页，编辑于2023年，星期五例11、一个氢原子的质量为1.6736×10-27kg，一个锂原子的质量为11.6505×10-27kg，一个氦原子的质量为6.6467×10-27kg。一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，⑴写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少？⑵1mg锂原子发生这样的反应共释放多少核能？⑵1mg锂原子含锂原子个数为10-6÷11.6505×10-27，每个锂原子对应的释放能量是=2.76×10-12J，所以共释放2.37×108J核能。解：⑴反应前一个氢原子和一个锂原子共有8个核外电子，反应后两个氦原子也是共有8个核外电子，因此只要将一个氢原子和一个锂原子的总质量减去两个氦原子的质量，得到的恰好是反应前后核的质量亏损，电子质量自然消掉。由质能方程ΔE=Δmc2得释放核能ΔE=2.76×10-12J第十八页，共二十页，编辑于2023年，星期五例12.静止在匀强磁场中的一个

B核俘获了一个速度为v=7.3×104m/s的中子而发生核反应，生成α粒子与一个新核。测得α粒子的速度为2×104m/s，方向与反应前中子运动的方向相同，且与磁感线方向垂直。求：⑴写出核反应方程。⑵画出核反应生成的两个粒子的运动轨迹及旋转方向的示意图（磁感线方向垂直于纸面向外）。⑶求α粒子与新核轨道半径之比。延伸·