1、“原子物理”练习题O原子序数ZFeCD核子平均质量FEAB1.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，分裂过程一定会释放核能 A
2、 B C 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）AEp增大、Ek减小、En减小 BEp减小、Ek增大、En减小CEp增大、Ek增大、En增大 DEp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）聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微
3、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(4mpma2me)Nc2 B250(4mpma2me)Nc2 C500(4mpma2me)Nc2 D1000(4mpma2me)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C.吸收能量，生成的新核是 D.放出能量，生成的新核是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.粒
4、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损为-此衰变过程中释放的核能为A. 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
5、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、E2=10.2eV、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 =
6、 10-26 kg）（B） A.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=1，2，3，)现用光子能量介于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:B.若太阳的质量每秒钟减少4.0106吨，则太阳
7、每秒钟释放的能量约为3.61026JC.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）-0.85eV-1.51eV-3.40eV-13.60eVn=4n=3n=2n=1A.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.
8、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，则下列判断正确的是（D）Am1=3m2 B3m1=m2 C3m1m2 15.下列核反应方程式中，表示核聚变的是 BA BC D16.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（
9、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B17.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.C. D.18.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()轰击铝
10、27()，产生钠24()和X；钠24具有放射性，它衰变后变成镁24()和Y.则X和Y分别是（A）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12.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C吸收波长为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、m2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(
11、B)A. B. C. D. 22.质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3。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原子核B.发现中子的核反应方程是C.200个的原子核经过两个半衰期后剩下50个D.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24.原子核放出粒子后变成新的原子核.设、和粒子的质量分别为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-4 B.my=
12、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: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()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
13、量为0.0005u，中微子的能量为0.82MeV，1u的质量对应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().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，
14、原子序数不变 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B.是裂变C.是衰变D.是裂变30.下列四个方程中，表示重核裂变的是（C）ANaMge BNHeOHCUnKrBa3n DHHHen31.2005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
15、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，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.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带 电 量+e-e下列说法正确的是（AD）A.+由u和组成 B.+由d和组成 C.-由u
16、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）n E/eV4 -0.853 -1.512 -3.401 -13.605 -0.54 0A.13.6eVB.10.20eVC.0.54eVD.27.20eVn E/eV4 -0.853 -1.512 -3.401 -13.6036.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.
17、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 23kg