原子物理典型题型归类.doc

原子物理原子物理一、原子的结构1、电子的发现线索：阴极射线 密立根测得电荷量，汤姆逊测得电荷量 阴极射线是“电子束”电子的发现，说明原子具有复杂的结构。2、原子结构的假说原子的稳定性原子光谱连续谱粒子散射实验汤姆逊 “枣糕模型”卢瑟福 “核实模型”玻尔的模型线索：(1) 粒子散射实验的现象,说明原子具有复杂的结构。【例1】粒子散射实验观察到的现象是：当粒子束穿过金箔时（ ）A绝大多数粒子发生很大偏转，极少数粒子不发生偏转B绝大多数粒子不发生偏转，少数粒子发生很大偏转，有个别粒子反弹回来C绝大多数粒子只有很小角度的偏转D大多数粒子不发生偏转，少数粒子发生小角度偏转 (2) 卢瑟福关于原子结构的“核实模型”。【例2】卢瑟福对粒子散射实验的解释是（ ）A使粒子产生偏转的主要力是原子中电子对粒子的作用力。B使粒子产生偏转的力主要是库仑力。C原子核很小，粒子接近它的机会很少，所以绝大多数的粒子仍沿原来的方向前进。D能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核近的粒子。【例3】在粒子散射实验中，当粒子最接近金核时（ ）A粒子动能最小 B粒子受到的库仑力最大C粒子电势能最小 D粒子动量的变化率最小【例4】下列对原子结构的认识中,不正确的是A.原子中绝大部分是空的,原子核很小 B.电子在核外绕核旋转,向心力为库仑力C. 原子核的直径大约是10-10 m D. 原子的全部正电荷都集中在原子核里 (3) 卢瑟福的“核实模型”结合经典的“电磁场”理论得出两个错误的结论说明“核实”结构是错误的。【例5】关于光谱和光谱分析,下列说法正确的是（ ）A.太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱B.霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱是线状谱C.进行光谱分析时,可以利用线状谱,也可用连续谱D.观察月亮光谱,可以确定月亮的化学组成【例6】玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有 （ ）A.原子处在具有一定能量的定态中,虽然电子做加速运动,但不向外辐射能量B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道的分布是不连续的C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射（或吸收）一定频率的光子D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率（4）玻尔的三个假设：定态假设，跃迁假设，轨道能级化假设。【例7】氢原子放出一个光子后电子由外轨道跃迁到内轨道,根据玻尔理论,氢原子的A.核外电子的电势能增大B.核外电子的动能增大C.核外电子的转动周期变大D.氢原子的能量增大【例8】氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（ ）A.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大B.原子要放出光子,电子的动能减少,原子的电势能减少,原子的能量也减少C.原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减少,原子的能量增大D.原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子的能量增加理解玻尔的解释成功与不足之处【例9】下列关于原子结构的叙述中正确的是（ ）A.卢瑟福得出原子核的体积很小的依据是绝大多数粒子在轰击金箔时能够穿越金箔B.玻尔认为卢瑟福理论中电子运动的范围远大于核的大小是错误的,所以提出了玻尔理论C.玻尔的原子结构理论没有否定卢瑟福理论,而是在卢瑟福学说的基础上运用了量子理论D.粒子散射实验,否定了卢瑟福的核式结构模型关于跃迁假设 A、当原子从高能级向低能级跃迁时，能产生光子的情况。（注意“一群”与“一个”的区别） 【例10】如图所示为氢原子的4个能级,其中E1为基态,若一群氢原子A处于激发态E2,一群氢原子B处于激发态E3,则下列说法正确的是 （ ）A.原子A可能辐射出3种频率的光子B.原子B可能辐射出3种频率的光子C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4 【例11】如图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量En,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2.22 eV.在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（ ）A.二种B.三种 C.四种D.五种B、原子从低能级向高能级跃迁时，需吸收产生粒子。能被原子吸收的是：全部的实物粒子、能使原子电离的光子，能量刚好处于原子两能级差的光子。【例12】欲使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是 （ ）321321A.用10.2 eV的光子照射B.用11 eV的光子照射C.用14 eV的光子照射D.用11 eV的电子碰撞【例13】用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为1、2、3，如图1511所示。由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：h1；h3；h(1+2)；h(1+2+3) 以上表示式中 A.只有正确 B.只有正确 C.只有正确 D.只有正确 二、原子核的结构线索：天然放射现象,通过研究射线,说明原子核具有复杂结构。电量电离性穿透性实质来 源射线+2e强很小（一张普通纸）高速的氦核流0.1c两个中子和两个质子结合成团从原子核中放出射线-1e弱很强（几毫米铝板）高速的电子流原子核中的中子转换成质子时从原子核中放出射线0很弱更强（几厘米铅板）电磁波原子核受激发产生的1、 射线是什么的研究？【例14】如图所示,使某放射性元素发出的射线垂直进入匀强电场,按图中标号判断（ ）A.1的穿透本领最强B.2的速度最大C.3的电离本领最大D.1是由原子放出的,2、3不是【例15】如图所示,R是一种放射性物质,虚线框内是匀强磁场B,LL是一厚纸板,MN是荧光屏.实验时,发现在荧光屏O、P两处有亮斑,则下列关于磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线的判断与实验相符的是（ C ）2、 卢瑟福发现质子，并预言了中子的存在。他的学生查德威克发现了中子。证实了原子核还可以再分。三、射线的应用1、人工转变【例16】铀裂变的产物之一氪90（）是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆86（）,这些衰变是（ ）A.1次衰变,6次衰变B.4次衰变C.2次衰变D.2次衰变,2次衰变【例17】原来静止的铀和钍234同时在同一匀强磁场中,由于衰变而开始做匀速圆周运动.铀238发生了一次 衰变,钍234发生了一次衰变.（1）试画出铀238发生一次衰变时所产生的新核及粒子在磁场中运动轨迹的示意图.（2）试画出钍234发生一次衰变时所产生的新核及粒子在磁场中的运动轨迹的示意图.2、放射性同位素【例17】放射性同位素在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同的目的，下表列出卫些放射性同位素的半衰期和可供利用的射线：同位素辐射线半衰期同位素辐射线半衰期同位素辐射线半衰期钋210138天锶9028年钴605年镅241433天锝996小时对于以下几种用途，分别选取表中哪一种放射性元素作放射源。（1）塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让较厚的聚乙烯膜通过轧辊变薄，利用适当的放射线1来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀。答：_（2）医生用放射性方法治疗肿瘤。答：_（3）放射源和控制器间相隔很小一段距离，若它们之间烟尘浓度超过某一设定的临界值，探测器探测到的射线强度将比正常情况下小得多，从而通过自动控制装置，触发电铃，发出火灾警报，预防火灾。答：_（4）用放射性同位素作示踪原子，用来诊断人体内的器官是否正常。方法是给被检查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物质，当这些物质的一部分到达要检查的器官时，可根据放射性同位素的射线情况分析器官正常与否。答：_3、半衰期【例18】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有 （ ）A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变C.经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/24、射线的应用【例19】对于放射性同位素应用的下列说法中正确的有 （ ） A.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的B.利用射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D.用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害四、原子能的应用1、比结合能【例20】如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象.下列说法中正确的是 A.若D和E能结合成F,结合过程一定要释放能量B.若D和E能结合成F,结合过程一定要吸收能量C.若A能分裂成B和C,分裂过程一定要释放能量D.若A能分裂成B和C,分裂过程一定要吸收能量2、质量亏损及爱因斯坦的质能方程【例21】一原子质量单位为u,且已知1 u=931.5 MeV,c为真空中的光速,当质量分别为m1、m2的两种原子核结合成质量为M的新原子核时,释放出的能量是（ ）A.（M-m1-m2）c2 JB.（m1+m2-M）931.5 JC.（m1+m2-M）c2 JD.（m1+m2-M）931.5 MeV【例22】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E2=mc2，下列说法中不正确的是AE2=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B根据E2=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，此过程中出现了质量亏损DE=mc2中的E是发生核反应中释放的核能 3、裂变：要求知道什么是裂变；知道裂变会发生质量亏损，从而是放能过程；知道链式反应；知道原子弹的反应方程；了解核反应堆的基本构造。【例23】关于铀核的裂变，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2块。B铀核裂变时，还能同时释放出23个中子。C为了使裂变的链式反应容易发生，最好是用纯铀235。D铀块的体积对于产生链式反应无影响。【例24】（06年全国理综卷，14）现有三个核反应： 下列说法正确的是（ ）A是裂变，是衰变，是聚变 B是聚变，是裂变，是衰变C是衰变，是裂变，是聚变 D是声衰变，是聚变，是裂变【例24】静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得粒子和反冲核轨道半径之比为441,如图所示（图中直径没有按比例画）,则 A.粒子和反冲核的动量大小相等方向相反B.原来放射性元素的原子核电荷数是90C.反冲核的核电荷数是88D.粒子和反冲核的速度之比为1884、聚变：要求知道什么是聚变；知道聚变也会发生质量亏损，从而是放能过程；知道氢弹的反应方程；知道太阳里进行的就是“热核反应”聚变；了解聚变的困难及优点。【例25】据报道,我国科学家已率先建成了世界上第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）,该装置能模拟太阳核聚变反应,产生能量.根据你所学知识,判断下列关于“人造太阳”的说法中正确的是 （ ）A.为了发生核聚变反应,该实验装置内要达到很高的温度B