吉林省长春市第五中学高中物理《第十三章 第3单元 原子结构和原子核》配套练习 鲁科版选修3-3.doc

吉林省长春市第五中学高二物理第十三章 第3单元 原子结构和原子核配套练习 鲁科版选修3-31卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是()图12下列说法中正确的是()A氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子动能增加，原子势能减少B原子核的衰变是原子核在其他粒子的轰击下而发生的C衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和而产生的D放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化3.Th(钍)经过一系列和衰变，变成Pb(铅)，下列说法错误的是()A铅核比钍核少8个质子B铅核比钍核少16个中子C共经过4次衰变和6次衰变D共经过6次衰变和4次衰变4如图2甲是、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线()图2A射线B射线C射线 D三种射线都可以5一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m，铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的是()A经过2个半衰期后，这块矿石中基本不再含有铀B经过2个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有发生了衰变C经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩D经过1个半衰期后该矿石的质量剩下6如图3所示，由天然放射性元素钋(Po)放出的射线x1，轰击铍(Be)时会产生粒子流x2，用粒子流x2轰击石蜡时会打出粒子流x3，经研究知道()图3Ax1为粒子，x2为质子Bx1为粒子，x3为质子Cx2为质子，x3为中子Dx2为质子，x3为光子7雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的中微子(e)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615吨四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶。中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为eClAre，已知Cl核的质量为36.956 58 u，Ar核的质量为36.956 91 u，e的质量为0.000 55 u,1 u质量对应的能量为931.5 MeV。根据以上信息，可以判断()A中微子不带电B中微子就是中子C.Cl和Ar是同位素D参与上述反应的中微子的最小能量约为0.82 MeV8按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量_(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为 E1(E1<0)，电子质量为 m，基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为_(普朗克常量为 h)。9放射性原子核U先后发生衰变和衰变后，变为原子核Pa。已知U质量为m1238.029 0 u，Pa质量为m2234.023 9 u，粒子的质量为m4.002 6 u，电子的质量为me0.000 5 u。(原子质量单位1 u相当于931.5 MeV的能量)则：(1)放射性衰变方程为：_。(2)原子核U衰变为Pa的过程中释放能量为_MeV(保留三位有效数字)。10如图4所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时：图4(1)有可能放出多少种能量的光子。(2)在哪两个能级间跃迁时，所放出光子波长最长？波长是多少？11假设高速运动的粒子与一个静止于磁感应强度为B的匀强磁场中某点的氮核(N)发生正碰。碰后产生两个新核，在磁场中形成如图5所示的两条半径分别为R和r(Rr)的圆形径迹。其中R是质量较小核的径迹，r是质量较大核的径迹。(1)请写出该核反应方程；(2)求出碰前粒子的速度(质子质量为m，电荷量为e)。图512用中子轰击锂核(Li)发生核反应，产生氚和粒子并放出4.8 MeV的能量。(1)写出核反应方程式；(2)求上述反应中的质量亏损为多少(保留两位有效数字)；(3)若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则粒子和氚的动能之比是多少？详解答案1解析：粒子轰击金箔后偏转，越靠近金箔，偏转的角度越大，所以A、B、C错误，D正确。答案：D2解析：原子核的衰变是自发进行的，选项B错误；半衰期是放射性元素的固有特性，不会随外部因素而改变，选项D错误。答案：AC3解析：由于衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定衰变的次数为：x6，现结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定衰变的次数y应满足：2xy90828，所以y2x84。故C项错误，A、B、D正确。答案：C4解析：由题意可知，工业上需用射线检查金属内部的伤痕，由题图甲可知，三种射线中射线穿透力最强，而射线、射线都不能穿透金属，所以答案为C。答案：C5解析：经过2个半衰期后矿石中剩余的铀应该有，经过3个半衰期后矿石中剩余的铀还有。因为衰变产物大部分仍然留在该矿石中，所以矿石质量没有太大的改变。答案：C6解析：用从钋发出的射线轰击铍时，会产生一种不受电场和磁场影响、穿透力很强的粒子流。如果用这种粒子流轰击石蜡，能从石蜡中打出质子。查德威克经过研究，发现这种粒子正是卢瑟福猜想的中子。由以上可知x1为粒子，x2为中子，x3为质子，B正确，A、C、D错误。答案：B7解析：在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，可以判断中微子所带电荷数是零，质量数是零，故A项正确；中子的质量数是1，故B项错误；同位素是电荷数相等，质量数不等的同种元素，而Cl和Ar是两种不同的元素，故C项错误；由爱因斯坦质能方程得中微子的质量m(0.000 5536.956 9136.956 58) u0.000 88 u，而1 u质量对应的能量为931.5 MeV，所以中微子的最小能量是E931.5×0.000 88 MeV0.82 MeV，故D项正确。答案：AD8解析：根据玻尔理论可知，氢原子中的电子离核越远，氢原子的能量越大，由mv2hE1可得v 。答案：越大9解析：(1)UPaHee(2)亏损的质量mm1m2mme0.002 0 u；释放的能量E0.002 0×931.5 MeV1.86 MeV。答案：(1)UPaHee(2)1.86 10解析：(1)N种6种。(2)氢原子由第4能级向第3能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子波长最长。由hE4E3得：hE4E3所以 m1.88×106 m。答案：(1)6(2)第4能级向第3能级跃迁1.88×106 m11解析：(1)NHeOH(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则由qvBm得O核的动量pOmOvO8eBrH核的动量pHmHvHeBR由动量守恒定律pHepOpHpHeeB(8rR)vHe答案：(1)NHeOH(2)12解析：(1)LinHHe4.8 MeV(2)m kg8.5×1030 kg(3)设m1、m2、v1、v2分别为氦核、氚核的质量和速度，由动量守恒定律得0m1v1m2v2氦核、氚核的动能之比Ek1Ek2m2m134。答案：(1)LinHHe4.8 MeV(2)8.5×1030 kg(3)346