【課標(biāo)人教版】《高考風(fēng)向標(biāo)》物理第12章原子物理單元試題

1、第十二章原子物理單元試題一選擇題（本題共15 小題，全部為必做題。每小題4 分，共60 分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有一個或多個選項(xiàng)正確，全部選對的得4 分，選不全的得2 分，有選錯或不選的得 0 分。）1、原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，是盧瑟福根據(jù)以下哪個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出來的（）A 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)；B氫原子光譜實(shí)驗(yàn)；C 粒子散射實(shí)驗(yàn)；D陰極射線實(shí)驗(yàn)。2、下列是盧瑟福在 粒子散射實(shí)驗(yàn)中觀察到,并據(jù)此得出核式結(jié)構(gòu)結(jié)論中正確的是A 大多數(shù) 粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn) ,少數(shù) 粒子仍按原方向前進(jìn)B 極少數(shù) 粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn) ,甚至被彈回C 粒子的散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核集中了原子的全部正電荷D 粒子的散射實(shí)驗(yàn)證明原子核

2、是由質(zhì)子和中子組成的3、 如圖所示 ,為 粒子散射實(shí)驗(yàn)的示意圖,A 點(diǎn)為 粒子,則該 粒子某 粒子運(yùn)動中離原子核最近的位置在A點(diǎn)具有A最大的速度AB最大的加速度原子核C 最大的動能D 最大的電勢能4、 下列說法正確的是A22688 Ra 衰變成 22286 Rn 要經(jīng)過一次 衰變和一次 衰變B23892U 衰變成 23491 Pa 要經(jīng)過一次 衰變和一次 衰變C23290Th 衰變成 20882 Pb 要經(jīng)過 6 次 衰變和 4 次 衰變D23892U 衰變成 22286 Ra 要經(jīng)過 4 次 衰變和 4 次 衰變5、某原子核的衰變過程是 A BC,符號表示放出一個粒子， 表示放出一個 粒子，

3、下列說法中正確的是（）A核 C比核 B 的中子數(shù)少2B核 C比核 A 的質(zhì)量數(shù)少5C原子核為A 的中性原子的電子數(shù)比原子核為B 的中性原子的電子數(shù)多1D 核 C比核 A的質(zhì)子數(shù)少 1用中子（1 n ）轟擊鋁27 Al)，產(chǎn)生鈉（24 Na ）和X，鈉24具有放射性，它衰變6027( 132411后變成鎂 24（ 1224 Mg ）和 Y。則 X 和 Y 分別是：A 粒子和電子B 粒子和正電子C電子和 粒子D質(zhì)子和正電7、在下列四個核反應(yīng)中，X 表示了質(zhì)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、氫原子的能級圖如圖所示，欲使一處于基態(tài)的原子釋放出一個電子而變成氫離子，該氫原子需吸收的能量至少為：A 、 13.6evB、 10.2evC、 0.54evD、 27.2ev9、如圖所示，為氫原子的能級圖， 若用能量為10.5ev的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則氫原子：A 、能躍遷到n=2 的激發(fā)態(tài)上去B、能躍遷到n=3 的激發(fā)態(tài)上去C、能躍遷到n=4 的激發(fā)態(tài)上去D、以上三種說法均不對10、圖示為氫原子的能級圖，用光子能量為13.07ev 的光子照射一群處在基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有多少種？A、15B、 10C、

5、4D、 111、原子從一個能級躍遷到另一個較低能級時，有可能不發(fā)射光子，例如在某條件下，鉻原子的 n 2 能級上的電子躍遷到 n 1能級上時并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n 4 能級上的電子，使之脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離原子的電子EnA叫做俄歇電子。已知鉻原子的能級公式可簡化為n2 ，式中 n 1,2,3表示不同的能級， A 是正的已知常數(shù)，則上述俄歇電子的動能是：A、3AB、7AC、11AD、13A1616161612、雷蒙德戴維絲因研究來自太陽的電子中微子（vE ）而獲得了 2002 年度諾貝爾物理學(xué)獎。他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615t 四氯已烯

6、（ C 2Cl 4 ）溶液中的巨桶。電子中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€氬核，其核反應(yīng)方程為：vE 1737Cl1837 Ar 10e已知 1737 Cl 核的質(zhì)量為 36.95658u， 1837 Ar 核的質(zhì)量為36.95691u， 10 e的質(zhì)量為 0.00055u，質(zhì)量 u 對應(yīng)的能量為 931.5Mev 。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以判斷參與上述反應(yīng)的電子中微子的最小能量為：A 、 0.82MevB、 0.31MevC、 1.33MevD、 0.51Mev13、中子 n ，質(zhì)子 p ，氘核 D 的質(zhì)量分別為 mn 、 mp 、 mD ，現(xiàn)用光子能量為 E 的 射線照射靜止氘核使之分解，反應(yīng)的方程

7、為：Dpn若分解后中子、質(zhì)子的動能可視為相等，則中子的動能是：A 、 1 (mD mp mn )c 2C、 1 (mD mp mn )c 222EB 、 1 (mDmpmn )c2ED 、 1 (mDmpmn )c222EE14一個氘核（ 12 H ）與一個氚核（13H ）發(fā)生聚變，產(chǎn)生一個中子和一個新核，并出現(xiàn)質(zhì)量虧損。聚變過程中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、介子都是由一個夸克（夸克u 和夸克 d ）和一個反夸克（反夸克u 和反夸克 d ）組成的，它們的帶電量如下表所示

8、，表中e 為元電荷。+ eeudud帶電2e121量eee3333下列說法正確的是：A 、 介子由夸克 u 和夸克 d C、 介子由夸克 u 和夸克 d組成B、介子由夸克d 和夸克 u 組成組成D、介子由夸克d 和夸克 u 組成二 .本題共 4 小題，共 40 分，全部為必做題，請按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。16(10 分 ).如圖所示， 原子從 n2 的某一能級躍遷到n2 的能級，輻射出能量為2.55ev 的光子。問最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏的能量， 才能使它輻射上述能量的光

9、子？請?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖17(10 分 ).已知兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個 粒子時，可放出 28.30Mev 的能量；三個 粒子結(jié)合成一個碳核時， 可放出 7.26Mev 的能量。由此可知 6 個中子和 6 個質(zhì)子結(jié)合成一個碳核時，可釋放的能量為多少？18(10 分 ).在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢。在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化成電能。 核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)， 釋放出大量的核能。23592 U（ 1）（ 2）n14156Ba3692KrX以上的核反應(yīng)方程是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n 為中子， X

10、 為待求粒子，為 X 的個數(shù)，則X 為 _，=_ 。以 m1、m2 、m3 分別表示 U 、Ba、Kr 核的質(zhì)量， m4、 m5 分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c 為光在真空中傳播的速度，則上述核反應(yīng)過程中放出的核能E=_6有一座發(fā)電能力為P=1.00 10 kw 的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率=40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是（1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程放出的核能E=2.78 10 11J， 235U 核的質(zhì)量 m1 =3901027kg，求每年（ 1 年=3.15107s）消耗的 235U 的質(zhì)量為多少？19.(10 分 ). 一速度為v 的高速 粒子（ 24 He ）與同方向運(yùn)

11、動的氖核（ 1020Ne ）發(fā)生彈性正碰，碰后 粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度（不計(jì)相對論修正）。全章綜合訓(xùn)練答案參考答案：1、 C（解析略）2、 B 、C（解析略）3、B 、 D （本題與電場知識相聯(lián)系，粒子帶正電荷，與原子核同電性，粒子靠近原子核過程中，電場力不斷做負(fù)功，最近時，其動能最小，同時電勢能最?。? 3 題是考查對粒子散射實(shí)驗(yàn)的理解，包括其意義、現(xiàn)象和規(guī)律）4、 B、 C（此題考查衰變和衰變的規(guī)律及核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒規(guī)律，可以先確定衰變的次數(shù)）5、A 、 D（此題仍然考查衰變和衰變的規(guī)律及核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒規(guī)律，根據(jù)題目先寫出核反應(yīng)方程，然后再進(jìn)

12、行比較）6、 A （解析略）7、 A（47 題都是考查核反應(yīng)方程的書寫，核反應(yīng)遵循兩個原則，質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，抓住這兩個原則就可以解決問題，同時注意各粒子的符號不要混淆，如中子、質(zhì)子、粒子等）8、 A （所謂電離，指的是完全脫離原子核的束縛跑到無窮遠(yuǎn)處，所以至少需要吸收13.6ev的能量）9、D（當(dāng)光子的能量等于任意兩個能級之間的能量差時，才能躍遷， 題中所給的能量 10.5ev不等于任意兩能級之差，所以不能躍遷）10、 B（題中13.07ev 的能量為第 5 能級和基態(tài)的能級之差，說明電子可躍遷到第5 能級，然后再由第5 能級向下躍遷，總共可產(chǎn)生C 5210 種。11、 C（讀懂題目，讀

13、懂題目所涉及的物理過程是解決本題的關(guān)鍵，鉻原子的n2 能級上的電子躍遷到 n1能級上時，輻射的能量為E21A( A)3 A ，俄歇電子的動224能 EK 來源于 E21 能量的一部分， E21 能量的另一部分用于電子遠(yuǎn)離原子核的過程中克服引 力 做 功 ， 即 將 n4能級上的電子電離還需要能量 1A， 所 以311142EKAAA41616（811 題都是考查對玻爾理論，主要是躍遷理論的掌握）12、 A （根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程即可求得）mD )c213、 C（已知質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時，會放出能量E(mpmn，反過來，將氘核分解成中子和質(zhì)子需吸收同樣多的能量E ，在光子的照射下，光子的能量

14、中，有一部分（等于E ）會被氘核吸收用于分解，剩下的能量才轉(zhuǎn)變成中子和質(zhì)子的動能2EK ，因此有 2EKE(mp mn mD )c2 ，然后，便可求出中子的動能EK14、 B（既然題目說了發(fā)生質(zhì)量虧損，那一定是放出能量）15、A 、D（分析這些粒子的電量即可作出解答，從題意知介子、介子都是由夸克 u 或夸克 d 中的一個和反夸克u 或反夸克 d 中的一個組成，仔細(xì)分析表中的電量可知，只有夸克 u （電量為2 e ）與反夸克 d （電量為1 e ）的總電量等于介子（e ）的33電量，即介子由 u 和 d 組成；同理介子由 d 和 u 組成。16、答案： 12.75Mev解析：首先弄清2.55ev

15、的能量是從哪一能級躍遷到n2 能級上的，3.4ev2.55ev0.85ev，由能級圖可知，是從n 5能級躍遷的，對處于基態(tài)的氫原子所需吸收的能量E0.85ev( 13.6ev)12.75ev ，獲得這一能量后，氫原子處于 n5 能級，它向較低能級的躍遷如圖示所示。17、答案： 92.16Mev解析：可以先寫出相應(yīng)的核反應(yīng)方程：201 n211 H24 He28.30MeV324 He126C7.26MeV601 n 611H126C E比較這些方程，將第一個方程改為3 201n 3 211H3 24 He3 28.30MeV將第二個方程代入得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)依據(jù)核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可判斷X 為中子，且3，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程Emc2 ，即E = mU( mBamKr2mn ) c 2，m3901027 kg ，（2）依據(jù)已知， P輸出1.00106 kw ，t3.15107 s ，40%UE2.781011J ，則 W