专题7 原子物理

高 三 物 理 第 二 轮 专 题 复 习 资 料

专题七 原 子 物 理

1.原子的核式结构：α粒子散射实验观察到的实验现象

⑴绝大多数β粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向运动；

⑵极少数α粒子则发生了较大的偏转甚至返回。从而推断了原子的核式结构。 说明：卢瑟福的核式结构并没有指出原子核是由质子和中子组成。 2. 原子核的衰变及三种射线

（1）原子核的衰变 ：①α衰变：He Y X M Z M Z 4242+→-- ②β衰变：0

1

1M M Z Z X Y e +-→+ α射线电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。 γ射线贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。

（2）半衰期T ：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间叫半衰期。 01(2

t

T

N N =

3. 玻尔理论主要内容： 1.玻尔的三条假说：

①轨道量子化r n =n 2r 1 r 1=0.53×10-10m ②能量量子化：2

1n

E E n = E 1=-13.6eV

③原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量hν=E m -E n

2.量子化就是不连续性，整数n 叫量子数。

3.从高能级向低能级跃迁时放出光子；

原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子。 4.核能

核能的计算：①若m ∆以千克为单位，则2

E mc ∆=∆；

②若m ∆以原子的质量单位u 为单位，则931.5E m MeV ∆=∆⨯；

核能的获取途径： ①重核的裂变，

235113690192

054

380

10U n Xe Sr n +→

++；（核电站是应用裂变发电的，原子弹）

②轻核的聚变，2341

1120H H He n +→+ （又叫热核反应，氢弹，太阳能量来源）

5.光电效应 0W hv E k -=

①任何金属都存在极限频率，只有用高于极限频率的光照射金属，才会发生光电效应现象.

②在入射光的频率大于金属极限频率的情况下，从光照射到逸出光电子，几乎是瞬时的，时间不超过10-9 s.③光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，而与光强无关. ④单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比.

★1.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子( ). (A )全部穿过或发生很小的偏转 (B )全部发生很大的偏转 (C )绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回 (D )绝大多数发生偏转,甚至被掸回

★2.氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中( ).

(A )辐射光子,获得能量 (B )吸收光子,获得能量 (C )吸收光了,放出能量 (D )辐射光子,放出能量

★3.在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n =1及n =2的两个状态,若用E 表示氢原子的能量,r 表示氢原子核外电子的轨道半径,则( ). (A )E 2>E 1,r 2>r 1

(B )E 2>E 1,r 2r 1

(D )E 2

★★4.当α粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是( ). ★5.一群处于n =3的激发态的氢原子向低能级跃迁时,可能发射的光谱线为( ). (A )2条

(B )3条

(C )4条

(D )6条

★★6.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,下列说法中正确的是(

).

(A )α粒子-直受到金原子核的斥力作用 (B )α粒子的动能不断减小

(C )α粒子的电势能不断增加 (D )α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果

★7.天然放射性现象中23892U 发生α衰变后变成23490Th ,已知92238U 、23490Th 和α粒子的质量分别是m 1、m 2和m 3,它们之间应满是( ). (A )m 1=m 2+m 3

(B )m 2=m 1+m 3 (C )m 1> m 2+m 3

(D )m 1

★8.天然放射现象的发现揭示了( ).(99上海) (A )原子不可再分

(B )原子的核式结构 (C )原子核还可再分 (D )原子核由质子和中子组成

★9.（09北京）下列现象中，与原子核内部变化有关的是（ ） A ．α粒子散射现象 B ．天然放射现象 C ．光电效应现象 D ．原子发光现象

★10.（09上海）放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（ ） A ．α射线，β射线，γ射线

B ．γ射线，β射线，α射线，

C ．γ射线，α射线，β射线

D ．β射线，α射线，γ射线

★★11.（05辽宁）如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向度垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有α、β、γ三种。下列判断正确的是（ ） A ．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线 B ．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线

n

E /eV ∞ 0 -13.6

-3.4

4 -0.85

C ．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线

D ．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线 ★★12.核反应方程n He H H 10

423

121

+→+，在该核反应中将（ ）

A ．吸收能量，质量增加 B. 吸收能量，质量亏损 C. 放出能量，质量亏损 D. 放出能量，质量不变 ★13.放射性元素发生β衰变放出一个电子,这个电子是( ). (A )核外电子向内层轨道跃迁时放出来的 (

B )核内有电子受激发后由核内射出来的 (

C )核内有一个质子分裂时放出的 (

D )核内中子转化为质子时放出来的 ★14.同位素是指(

)

(A )质子数相同而核子数不同的原子 (B )核子数相同而中子数不同的原子 (C )核子数相同而质子数不同的原子

(D )中子数相同而核子数不同的原子

★★15.在下列核反应方程中,X 代表质子的方程是( ).(97全国)

(A )2713Al +24He →3015P +X (B )147N +42He →178O +X (C )21H +γ→10n +X

(D )31H +X →42He +10n

★★16.用中子轰击硼核105B 发生的核反应是：105B +10n →73Li +X ,其中的X 粒子应是( ). (A )α粒子

(B )β粒子

(C )质子

(D )中子

★★17.（08上海）在下列4个核反应方程中，x 表示质子的是 （ ） （A ）3030

15

14

P Si+x →

（B ）238234

92

92

U Th+x →

（C ）27127

13012Al+n Mg+x → （D ）27430

13215Al+He P+x →

★★18.α粒子轰击硼10生成氮13和χ粒子.氮13具有放射性,放出y 的粒子并生成碳13,则χ粒子和y 粒子分别是(

).

(A )质子和中子

(B )质了和电子

(C )中子和电子

(D )中子和正电子

★★★19.天然放射性元素232

90Th (钍)经过一系列

α衰变和β衰变之后,变成

208

82Pb (铅).下列论断中正确

的是( ).(98全国)

(A )铅核比钍核少24个中子 (B )铅核比钍核少8个质子

(C )衰变过程中共有4次α衰变和8次β哀变 (D )衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变

★20.（09广东）科学家发现在月球上含有丰富的3

2He （氦3）。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料其参与的一种核聚变反应的方程式为331422122He He H He +→+。关于32

He 聚变下列表述正确的是（ ） A ．聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核

C ．聚变反应没有质量亏损 D.目前核电站都采用3

2He 聚变反应发电

★★21.设质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2和m 3,那么,当一个质子和一个中子结合成一个氘核时,释放的能量是( ). (A )mc 2.

(B )(m 1+m 2)c 2 (C )(m 3-m 2-m 1)c 2

(D )(m 1+m 2-m 3)c 2

★★22.（06四川）某核反应方程为21H+31H →42He+X.已知21H 的质量为2.0136u. 31H 的质量为3.018u, 4

2

He

的质量为4.0026u,X 的质量为1.0087u.则下列说法中正确的是 （ ） A.X 是质子，该反应释放能量 B.X 是中子，该反应释放能量 C.X 是质子，该反应吸收能量 D. X 是中子，该反应吸收能量 ★★23.（09上海）光电效应的实验结论是：对于某种金属（ ） A ．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应

B ．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应

C ．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小

D ．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 ★★24.（09宁夏）关于光电效应，下列说法正确的是（ ）

A ．极限频率越大的金属材料逸出功越大

B ．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C ．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D ．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

★★25.如图所示为光电管的工作电路,要使电路中形成较强的光电流,须在A 、K 两电极间加一直流电压,则(

).

(A )电源正极应接在P 点,光电了从极K 发出 (B )电源正极应接在P 点,光电子从极A 发出 (C )电源正极应接在Q 点,光电子从极K 发出 (D )电源正极应接在Q 点,光电子从极A 发出