高考物理二轮专题复习原子物理.doc

高考物理二轮专题复习原子物理复习内容： 1、粒子散射实验 原子的核式结构 原子核的组成2、玻尔的原子模型 能级3、天然放射现象 衰变、原子核人工转变、裂变和聚变复习目标： 1、掌握氢原子能级模型和核反应中核能的计算。2、能够利用质量数守恒和电荷数守恒解决核反应量子化 理论 一、原子物理和原子核物理的知识框架汤姆生枣糕模型 汤姆生发现电子玻尔原子理论 卢瑟福原子核式结构模型卢瑟福粒子散射实验原子可分 经典电磁场理论半衰期 氢原子能级衰变（、衰变）天然放射现象的发现原子核人工转变 能量裂变原子核可分聚变2爱因斯坦质能方程E=mCn E/eV1 -13.63 -1.512 -3.45 -0.584 -0.85一、粒子散射实验 原子的核式结构 原子核的组成1、（1997全国）卢瑟福的粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转，其原因是AA、原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 B.正电荷在原子中是均匀分布的C、原子中存在带负电的电子 D.原子只能处在一系列不连续的能量状态中、(2005年上海物理)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正确的是（ ）A C（原子核的组成，写出发现中子的核反应方程）、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、实验中利用了放射源放出的射线 D原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒二、玻尔的原子模型 能级如图所示为氢原子能级图，A、B、C分别表示电子三种不同能级跃迁时放出的光子，以下叙述正确的是 ( )、频率最大的是 、波长最长的是、频率最大的是 、波长最长的是n E/eV1 -13.63 -1.512 -3.45 -0.584 -0.85、(2005年理综)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 CA二种 B三种 C四种 D五种三、天然放射现象 衰变、原子核人工转变、裂变和聚变、（2001年高考试题）在下列四个方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子，以下判断中正确的是 AC Ax1是中子Bx2是质子Cx3是粒子Dx4是氘核(2005年广东物理)下列说法不正确的是 D （原子核的几种核反应）A是聚变 B是裂变C是衰变 D是裂变abA、如图，在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的轨道才作如图的圆周运动，并确定它们环绕的方向，若两圆的半径之比是451，这个放射性元素原子核的原子序数是多少？ 解：由动量守恒定律 MV+mv = 0 两者速度方向相反 必须是同种电荷才能外切，所以是 衰变。由左手定则，两者的环绕的方向均为逆时针方向r=mv/qB1/q qa/qb=rb/ra=2/90 大圆为粒子这个原子核的原子序数是92 甲乙丙、(2005年辽宁大综)放射源放在铅块上的细孔中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.已知放射源放出的射线有、三种,下列判断正确的是 （几种粒子的区别）BA、甲是射线,乙是射线,丙是射线B、甲是射线,乙是射线,丙是射线C、甲是射线,乙是射线,丙是射线D、甲是射线,乙是射线,丙是射线四、原子核物理中的能量、(2005年北京理综)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 ,下列说法不正确的是 DA.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B根据E=mc2可以计算核反应中释放的核能C.一个中子和一个质子结合成氘核时,释放出核能,表明此过程出现了质量亏损D. E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能10、（1994年 全国）一个铀核衰变为钍核时释放出一个粒子，已知铀核的质量为3.853131×10-25 kg，钍核质量为3.786567×10-25 kg，粒子的质量为6.64672×10-27 kg，在这个衰变过程中释放出来的能量等于 J（保留两位二位数字）8.7×10 1311、一个质子和一个中子结合氘核时,产生 光子, 由此可见 ( ) B CA.氘核的质量等于质子和中子的质量之和 B.氘核的质量小于质子和中子的质量之和C.核子结合成原子核时会释放核能 D.原子核分解成核子时会释放核能课后练习1、（1992年全国）卢瑟福粒子散射实验的结果 C （粒子散射实验，核式结构）A.证明了质子的存在 B.证明了原子核是由质子和中子组成的C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 2、（04年海南综合31） 若用x代表一个中性原子中核外的电子数,y代表此原子的原子核内的质子数,z代表此原子的原子核内的中子数,则对 的原子来说（ ）BAx=90 y=90 z=234 Bx=90 y=90 z=144Cx=144 y=144 z=90 Dx=234 y=234 z=3243、(2005年理综)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 （电离能）AA13.60eV B10.20eV C0.54eV D27.20eV4、（1998年全国）天然放射性元素Th（钍）经过一系形衰变和衰变之后，变成Pb（铅）下列论断中正确的是 B D （衰变中的守恒）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次衰变和8次衰变 D衰变过程中共有6次衰变和4次衰变2002年全国高考15目前普遍认为, 质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量为 ,d夸克带电量为 ,e为基元电荷。下列论断可能正确的是 ( ) B（守恒问题）abA.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组成C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成,中子由2个u夸克和1个d夸克组成D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和1个d夸克组成5、（1994年 上海）在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a，b所示，由图可以判定BD（结合带电粒子在磁场中的运动）A.该核发生的是衰变 B.该核发生的是衰变C.磁场方向一定是垂直纸面向里D.磁场方向向里还是向外不能判定6（03年江苏高考4）铀裂变的产物之一氦90（）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（），这些衰变是（ ）BA1次衰变，6次衰变B4 次衰变C2次衰变D2次衰变，2次衰变7、（04年浙江14）本题中用大写字母代表原子核。E经衰变成为F，再经衰变成为G，再经衰变成为H。上述系列衰变可记为下式：另一系列衰变如下： 已知P是F的同位素，则（ ）BAQ是G的同位素，R是H的同位素BR是E的同位素，S是F的同位素CR是G的同位素，S是H的同位素 DQ是E的同位素，R是F的同位素8、(2005年春季理综)16一个氘核（）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 BA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9、静止在匀强磁场中的锂原子核，俘获一个速度为7.7×104 m/s 的中子而发生核反应放出粒子后变成一个新原子核，已知中子速度方向与磁场方向垂直，测得粒子速度为：2×104m/s，方向与中子速度方向相同，求： （核反应和磁场的综合应用题）（1）生成的新核是什么？写出核反应方程式。（2）生成的新核的速度大小和方向。（3）若粒子与新核间相互作用不计，则二者在磁场中运动轨道半径之比及周期之比各为多少？(1)（2）由动量守恒定律 mn vn=m v +mH vH V H =( mn vn- m v )/ mH=- 1.0×103 m/s方向与中子方向相反3）由 r=mv/qB mv/qr : rH = mv/q ： mHvH/qH =（4×2 2 ）：（3×0.1）= 40: 3 T=2m/qB m/q T : TH=4/2 : 3/1=2: 310、1930年发现，在真空条件下用射线轰击铍9时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种粒子，经过研究发现，这种不知名射线具有如下特点：在任意方向的磁场中均不发生偏转；这种射线的速度不到光速的十分之一，用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来，用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来。并且被打出的氢核和氮核的最大速度之比 vH:vN 近似等于15 ：2, 若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可认为静止，碰撞过程没有机械能损失，已知氢核和氮核的质量之比等于1 :14，写出射线轰击铍核的反应方程。试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但它不是射线，而是由中子组成。（用动量守恒和能量守恒的观点解决原子物理问题） 在任意方向的磁场中均不发生偏转,则它不带电; 射线是电磁波,速度为光速c,这种射线的速度不到光速的1/10,所以它不是 射线. 对打出氢核的实验,由弹性碰撞关系 (mH vH是氢核的质量和速度) 由动量守恒定律 mv=mv1+mH vH由动能守恒 1/2mv2 = 1/2mv12 + 1/2mHvH2 对于打出氮核的实验，同理,(mN vN是氮核的质量和速度)m = mH（ 不带电，和质子质量相等的是中子） m为中子用心 爱心 专心 119号编辑 5