原子物理1k.doc

第十二章 物质的微观结构作业1原子的核式结构一、填空题1图所示装置中的管子称为_，从管子的阴极发出的射线称为_，汤姆生将组成这种射线的粒子定名为_,它的符号为_，电量为_，质量为_.2如图装置为粒子散射实验装置，其中A为_，B为_，C为_，D为_，整个装置处在_中. 卢瑟福从1909年起做了这个实验,实验结果否定了由_提出的_原子模型.3.由实验可知,原子直径的数量级为_,而原子核直径的数量级为_,两者相差_倍. 可见原子核的体积_，但原子的质量几乎全部集中在原子核内，因此原子核的密度_。4.在氢原子中,电子绕核运动的轨道半径为r,电子电量和质量分别为e和m,该电子所受的向心力Fn=_,电子具有的动能Ek=_.*5.在粒子轰击金箔时,极个别粒子甚至会发生原路返回的情况,因为粒子接近金原子核时受到的力是_力。可算出粒子与金原子核的最短距离约为2x10-14m.已知金原于的相对原子质量为197,由此可估算出金原子核的密度约为_kgm3.(保留一位有效数字)二、选择题）6最先发现电子,并确认电子是组成原子的成分之一的科学家是( )，提出原子核式结构模型的科学家是()A汤姆生B伦琴C卢瑟福D爱因斯坦）7、伽利略对自由落体运动的研究中，提出落体运动是匀变速运动；汤姆逊提出原子的“蛋糕式”模型等等。从科学思维方法来说，他们都属于 A、等效替代 B、控制变量C、猜测和假说 D、逻辑推理）8、汤姆生发现了电子是原子的组成部分，提出了汤姆生原子结构模型英国物理学家卢瑟福采用了“粒子轰击金箔的实验”检验汤姆生原子结构模型在下列四个图形中，哪一个是依据汤姆生原子模型所预言的粒子被散射发生偏转的情况?）9、卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，得到的实验结果有(A)所有粒子几乎无偏转地穿过金箔(B)大多数粒子发生较大角度的偏转(C)向各个方向运动的粒子数目基本相等(D)极少数粒子产生超过90的大角度偏转）10、在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A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原子中存在着带负电的电子 D原于核里存在质子和中子）11（多）下列说法中是由于粒子散射实验而使人们正确认识到原子结构的是A原子中绝大部分是空的，原子核很小；电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力。B估算出原子核的大小的数量级C原子的全部正电荷都集中在原子核里D探测出原子内部存在电子）12，在粒子散射实验中，我们并没有考虑粒子跟电子的碰撞，这是由于A粒子并不跟电子相互作用 B粒子跟电子相碰时，损失的能量很少可忽略C电子的体积实在太小，粒子碰撞不到D粒子跟各电子相碰撞的效果互相抵消）13.（多）在粒子散射实验中,选用金箔是由于A.金具有很好的延展性,可以做成很薄的箔. B.金原子核质量大,被粒子轰击后不易移动.C.金核不带电. D.金核半径大,易形成大角度散射.）*14、在粒子散射实验中，当粒子最接近金核时A、粒子动能最大B、粒子受到的库仑力最大C、粒子电势能最小D、粒子速度变化率最小）*15、高速粒子在金原子核电场作用下的散射现象如图所示，虚线表示粒子的运动轨迹，实线表示金核各等势面，设粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，电势能分别为Ea、Eb、Ec，则A、vcvbvaB、vbvaEbEcD、EbEaEc）*16、在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线两虚线和轨迹将平面分成四个区域不考虑其他原子核对粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下面说法中正确的是A可能在区域B可能在区域C可能在区域D可能在区域三、计算题17、电子的质量m=9.110-31千克,氢原子中电子绕核作圆周运动的速度是2.2106米秒,问这时的电子轨道半径是多少?18、卢瑟福的粒子散射实验证明，两个原子核之间的斥力，在它们之间的距离小到10-14m时还遵循库仑定律已知金原子核是，氦原子核是试求：(1)当两核相距10-14m时的相互斥力；(2)此刻氦核获得的加速度作业2天然放射现象衰变一、填空题1_发现了天然放射现象.放射性是_.又叫做天然放射现象.2、具有天然放射性的元素叫做_.这些元素通常为原子序数大于83的_或一些原子序数小于83的_.3、放射性元素发射的射线有三种:射线是_，它实际上是_；射线是_；射线是_.4.如左下图所示的是放射性元素所发射的射线在匀强电场中偏转的情况,可知其中是_射线；是_射线；是_射线.如右下图所示为不同类型的放射线穿透不同的材料.其中(1)为_，(2)为_，(3)为_，(4)为_.5、可以探测到放射线的仪器有_等，在实际生活中放射线的应用也很广泛，比如_等。6、在核符号中,X表示_,Z表示_,M表示_.放射性元素进行一次衰变,则它的质量数_,电荷数_；若进行一次衰变,则它的质量数_,电荷数_.7.完成下列核反应方程：_;_.二、选择题）8、天然放射现象的发现揭示了(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、天然放射现象中,放射性元素放出的射线可分为射线、射线、射线,这说明放射性元素的原子核每次衰变时A.可能同时放出射线B.可能同时放出a、射线C.可能同时放出射线D.可能只放出射线）10.关于射线、射线和射线,下列说法正确的是(A)它们都属于电磁波；(B)它们在电场中都能被加速；(C)在这三种射线中,射线的贯穿能力最强；(D)在这三种射线中,射线的电离作用最弱.）11如图所示，是利用放射性自动控制铝板厚度的装置，放射源能放射出、三种射线根据设计要求，该生产线压制的是3mm厚的铝板那么，在这三种射线中哪种射线对控制铝板厚度起主要作用()A射线B射线C射线D、射线都行）12关于天然放射现象，下列中不正确的是A具有天然放射性的原子核由于不稳定而自发的进行衰变B放射线是从原子核内释放出的看不见的射线C放射线中有带负电的粒子，表明原子核内有负电荷D放射线中带正电的粒子由卢瑟福首先确定是氦原子核）*13.某原子核A的衰变过程如下(符号表示放射一个粒子,表示放射一个粒子)：.下列陈述中正确的是(A)核A的电荷数减核C的电荷数等于2;(B)核A的质量数减核C的质量数等于5;(C)原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1;(D)核C的质子数比核A的质子数少1.）14(多)下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的A、射线探伤仪B、利用含有放射性碘131的油，检测地下油管的漏油情况C、利用钴60治疗肿瘤等疾病D、把含有放射性元素的肥料施给农作物，检测放射性元素在农作物内转移和分布的情况，找出合理施肥的规律)*15.放射性核的半衰期等于(A)放射性试样的总质量减半所需要的时间；(B)放射性核的个数衰减到一半所需要的时间；(C)衰变产物的质量加倍所需的时间;(D)放射性原子核每秒衰变的百分率减半所需的时间.）*16.若元素A的半衰期为4d,元素B的半衰期为5d,则相同质量的A和B,经过20d后,剩下元素A和元素B的质量之比mA：mB是().(A)30：31(B)31：30(C)1：2(D)2：1三、计算题17.天然放射性元素经衰变,成为没有放射性的元素,在此过程中发生了多少次衰变和衰变?*18. 一小瓶含有某放射性元素的溶液,测得它每分钟放出1.0104个粒子.把它倒入某液体中,经过24小时,取出一升液体,测得每分钟平均放出10个粒子.已知该放射性元素半衰期是6小时,求液体的总体积.作业3原子核的人工转变一、填空题1、原子核自发地放出射线变化成为另一种原子核，这种现象叫_.用人工方法把原子核“轰开”，并使原子核发生转变.这个过程叫做_.但不论是哪一种变化，都必须满足转变前后的元素_和_守恒。2、1919年，卢瑟福用粒子轰出氮核的实验，发现了带正电荷的新粒子，他的核反应方程是_.经过测定，这种带正电粒子的电荷量是_元电荷.质量是_原子质量单位.可见.它就是_，用表示，人们把它叫做_.3、后来卢瑟福在一次演讲中预言:原子内可能还存在质量跟质子相等、不带电的中性粒子.他把它称为中子,符号为_._用射线轰击铍的实验证实了中子的存在，这个实验中的核反应方程式为_.4. 原子核是由_组成的,它们统称为_.原子序数是由原子核的_决定的；原子量是由原子核内的_的质量决定的；元素的化学性质是由原子的_决定的. 具有相同的质子数和不同中子数的原子互称_.5、完成下列核反应方程：_;_;_;_.二、选择题）6、（多）下列说法中正确的是A玛丽居里首先提出原子的核式结构学说B卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子C查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说）7、原子核的符号是,那么它的(A)核外有38个电子,核内有95个质子； (B)核外有38个电子,核内有57个中子；(C)核外有57个电子,核内有57个中子; (D)核外有57个电子,核内有38个中子.)*8.一种元素的各同位素间质量数A与中子数N的关系若用A-N函数图象表示,其中正确的是()）9、在原子核的人工核转变中，用中子比用质子更容易击中原子核，这主要是因为中子与质子相比A中子的体积较小B中子的速度较小C中子的能量较大D中子不带电荷）10、在原子核里,核子间存在有三种力的作用,它们的大小关系是(A)核力库仑力万有引力; (B)核力万有引力库仑力;(C)库仑力核力万有引力; (D)万有引力库仑力核力.）11（多）下面关于核力的说法正确的是A因为中子不带电，所以2个中子之间没有核力B每个核子仅仅对邻近的少数核子发生较强的吸引作用，而对于其他核子则不产生核力C核力是核子之间的作用力D因为核力总是大于库仑力，所以原子内部的库仑力可以忽略不计）*12、(多)目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是A、衰变成 要经过6次b衰变和8次a衰变B、氡的半衰期为3.8天，若有16个氡原子核，经过7.6天后一定只剩下4个氡原子核C、放射性元素发生b衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D、b射线与g射线一样是电磁波，但穿透本领远比g射线弱) 13威尔孙云室能够观察到射线径迹，是利用()(A)射线在云室里的穿透本领；(B)射线在云室里的化学效应；(C)射线在云室里的热效应；(D)射线在云室里的电离作用.)*14. 卢瑟福发现质子的实验装置，M是显微镜，S是闪光屏，窗口F处是铝箔，氮气从阀门T充入，A是放射源，放出粒子，下列说法正确的是 （ ）A充入氮气前，调整铝箔厚度 ，使S上有粒子所引起的闪烁。 B充入氮气后，在 闪光屏S上见不到质子所引起 的闪烁。 C充入氮气后，在闪光屏S上能见到质子所引起的闪烁。 D充入氮气前，调整铝箔厚度 ，使S上见不到粒子所引起的闪烁。）15、如图所示,由天然放射性元素钋(Po)放山的射线1,轰击铍(94Be)时会产生粒子流2,用粒子流2轰击石蜡时会打出粒子流3,经研究知道.(A)1为粒子,2为中子(B)1为粒子,3为质子(C)2为质子,3为中子 (D)2为质子,3为光子）*16.目前普遍认为,质子和中子都是被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电量为2/3e,d夸克带电量为-1/3e,e为基元电荷.下列论断中可能正确的是(A)质子中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夸克组成三、计算题17、同位素原子在许多方面有着广泛的应用：1934年,科学家在用粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子,更意外的是,拿走放射源后,铝箔虽不再发射中子,但仍能继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期.(1)写出粒子轰击铝箔(2713A1)产生中子的核反应方程式*(2)上述产生的具有放射性的同位素叫作放射性同位素,写出其产生正电子的核反应方程式.作业4重核裂变链式反应*聚变一、填空题1分散的核子结合成原子核时要_一定能量；原子核分解成核子时，要_同样的能量，这个能量叫做原子核的结合能.2原子核发生变化时释放的能量，叫做核能._是获得原子核能的一个重要途径.3重核受到其他粒子(中子)轰击时裂变成两块质量_的核，同时还可能放出中子，这就是重核裂变.如铀235重核裂变的核方程为: _4原子弹的原理是_，原子弹具有很强的杀伤作用.一般形成杀伤作用的有:_ _、_、_和_等._ _是原子弹爆炸时的主要杀伤因素，有极大的破坏性.5、用人工控制核裂变反应并获得核能的装置叫做_。其中_的作用是使得快中子减速变为慢中子，_起到保护层的作用,选用_作为控制棒的材料，而_既可以作为减速剂又可以作为冷却剂。*6、某铀核裂变释放出141MeV的能量等于_J,核反应前后的质量亏损为_u,等于_kg.（u为原子质量单位,1u=1.66x10-27kg）二、选择题）7（多）、关于铀核裂变,下列说法中正确的是A.铀核裂变的产物是多种多样的,但只能裂变成两块.B.铀核裂变时还能同时放出23个中子.C.为了使裂变的链式反应容易发生,最好用纯铀235.D.铀块的体积对于产生链式反应无影响.）8下列核变化巾一定会放出能量的是A两个核子结合成一个新的原子核B两个原子核结合成一个新的原子核C一个原子核分裂成两个核子D一个原子核分裂成两个新的原子核）9目前，关于人类利用核能发电，下列说法中正确的是A利用了重核衰变放出的能量B利用了重核裂变放出的能量C实现了电能向核能的转化D核能发电对环境的污染要比火力发电大）10原子反应堆是实现可控的重核裂变链式反应的一种装置，它的四个主要组成部分是A原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统B原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统C原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统D原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统）11铀核裂变使同时放出若干个中子如果这些中子引起其它铀核裂变不断进行，即发生链式反应.关于链式反应的条件下列说法中正确的是A只要中子个数大于1，一定发生链式反应B只要是纯铀235，一定发生链式反应C只要时间足够长就可以发生链式反应D铀块体积超过临界体积才能发生链式反应）12、（多）贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且残留物可长期对环境起破坏作用，这种破坏作用的原因是A、爆炸的弹片存在放射性B、未爆炸的部分存在放射性C、铀的衰变速率很快D、铀的半衰期很长）*13. 下列核反应方程式中,表示轻核聚变过程的是()A.3015P3014Si+01e B.21H+31H42He+10nC.146C147N+0-1e D.23892U23490Th+42He）14、太阳辐射能量主要来自太阳内部的：()A、化学反应B