原子物理試題

原子物理試題.下列說法正確的是（）A.普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說B.若使用某種頻率的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則需增大入射光光照強(qiáng)度才行C.結(jié)合能越大，原子核結(jié)構(gòu)一定越穩(wěn)定D.用一束綠光照射某金屬，能發(fā)生光電效應(yīng)，若換成紫光來照射該金屬，也一定能發(fā)生光電效應(yīng)E.將核子束縛在原子核內(nèi)的核力，是不同于萬有引力和電磁力的另一種相互作用.以下是有關(guān)近代物理學(xué)的若干敘述，其中正確的有（）A.紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大B.每個(gè)核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用C原子核式結(jié)構(gòu)模型是由湯姆孫在a粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的D.太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是熱核反應(yīng)E.關(guān)于原子核內(nèi)部的信息，最早來自天然放射現(xiàn)象.下列說法正確的是（）A.用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強(qiáng)度，則逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能不變B.X射線的衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了物質(zhì)波假設(shè)是正確的C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D.在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長變長E.速度相等的電子和質(zhì)子，電子的波長大4.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素.比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性惰性氣體氫，而氫會(huì)發(fā)生放射性衰變，放射出a、0、y射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病.根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說法正確的是（）A.氫的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氫原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個(gè)原子核了1/11p衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的y射線一般伴隨著a或p射線產(chǎn)生，在這三種射線中，a射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱D.發(fā)生a衰變時(shí)，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了45.在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步.下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是（）A.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論B.愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，提出了光子說C.盧瑟福通過對a粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D.貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的E.玻爾大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性6.下列說法正確的是（）A.盧瑟福通過a粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型B.p衰變中產(chǎn)生的p射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的C.愛因斯坦在對光電效應(yīng)的研究中，提出了光子說D.對于任何一種金屬都存在一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)E.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢能增大，以核外電子的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能減小 > 「催:7.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖.氫原子從n=5的能級(jí)躍遷到n=3的能？3,4級(jí)時(shí)輻射出a光子，從n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)輻射出b光子.下列說法正確的是（）A.a光子的能量比b光子的能量大 ? -13-6B.若a、b兩種光在同一種均勻介質(zhì)中傳播，則a光的傳播速度比b光的傳播速度大C.若b光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a光一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.若用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用a光照射雙縫得到相鄰亮條紋的間距比用b光照射雙縫得到的相鄰亮條紋的間距大8.下列說法正確的是（）A.天然放射性現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)2/11B.a粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C.原子核發(fā)生p衰變生成的新核原子序數(shù)增加D.氫原子從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的波長小于從能級(jí)2躍遷到能級(jí)1輻射出的光子的波長E.y射線是原子核內(nèi)部發(fā)生核反應(yīng)而釋放出的多余的能量太陽內(nèi)部不斷進(jìn)行著各種核聚變反應(yīng)，一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氮核是其中一種，請寫出其核反應(yīng)方程 ；如果氘核的比結(jié)合能為々，氚核的比結(jié)合能為與，氮核的比結(jié)合能為E3,則上述反應(yīng)釋放的能量可表示為 .在航天器上僅利用太陽能電池板不能滿足儀器用電，因此還需要利用核電池.核電池通常采用放射性材料——PuO2作為發(fā)電能源.PuO2中的Pu元素是2394Pu,23￡P(guān)u發(fā)生a衰變的核反應(yīng)方程是 （衰變后新核的元素符號(hào)可用X表示）；生成的新核中含有的中子數(shù)為.2394Pu的半衰期是87.7年，大約要經(jīng)過 年才會(huì)有75%的23^Pu原子核發(fā)生衰變.用甲、乙兩種光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，兩種光的頻率v甲v乙（填“<”，或"="），（選填“甲”或“乙”）光的強(qiáng)度大.已知普朗克常量為h，被照射金屬的逸出功為W0,則甲光對應(yīng)的遏止電壓為.（頻率用v，元電荷用e表示）（1）某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為1H+16CH7N+q1,1h+17N-16C+x+q2,方程中q「q2表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表：則X是 ,Q2（選填“大于”“等于”或“小于”）Q1.原子核1H3He4He162c^N卯質(zhì)量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001（2）一個(gè)280Bi原子核中含有的中子個(gè)數(shù)是 ；280Bi具有放射性，現(xiàn)有283Bi元素16g,經(jīng)15天，該元素還剩2g,則該元素的半衰期為 天.3/11

解析：口)核反應(yīng)過程中？反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒F所以X的質(zhì)量數(shù)1541-12=4,電荷數(shù)1+7-6=2,所以X為m句據(jù)晶經(jīng)過計(jì)篁后產(chǎn)仇0021山山碼=08534則可以知道為＞@一(2]造收原子核中質(zhì)子數(shù)為打個(gè)，質(zhì)子與中子的總數(shù)共210個(gè)，因此中子數(shù)為210-83=127個(gè)J科Hi共16隊(duì)經(jīng)過一個(gè)半衰期還剩9隊(duì)經(jīng)過兩個(gè)半衰期還剩4即經(jīng)過三個(gè)半衰期還剩2阻15天等于三個(gè)半衰期，因此半衰期為5天.(1)如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉.EifM-0.S5-1.51-3.4] 13?、龠@群氫原子能發(fā)出種不同頻率的光，其中有種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng).②金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能 eV.(2)如圖，三個(gè)質(zhì)量相同的滑塊A、B、。，間隔相等地靜置于同一水平直軌道上.現(xiàn)給13滑塊A向右的初速度％，一段時(shí)間后A與B發(fā)生碰撞，碰后A、B分別以1%、4%的速度向右運(yùn)動(dòng)，B再與C發(fā)生碰撞，碰后B、C粘在一起向右運(yùn)動(dòng).滑塊A、B與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為同一恒定值.兩次碰撞時(shí)間均極短.求B、C碰后瞬間共同速度的大小.(1)如圖所示是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：①用頻率為匕的光照射光電管，此時(shí)電流表中有電流.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，將觸頭P向?yàn)閑，由上述實(shí)驗(yàn)可知，普朗克常量h=(用上述已知量和測量量表示).4/11(2)如圖，光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m.開始時(shí)橡皮筋松弛，B靜止，給A向左的初速度為一段時(shí)間后，B與A同向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞并粘在一起.碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半.求：①B的質(zhì)量；②碰撞過程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失.(1)(多選)一群基態(tài)氫原子吸收某種波長的光后，可以發(fā)出三種波長的光，這三種光的波長關(guān)系為丸3＞丸2＞丸/已知某金屬的極限波長為丸2,則下列說法正確的是 .A.該金屬的逸出功為h入2B.波長為丸1的光一定可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)C.波長為丸3的光一定可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.基態(tài)氫原子吸收的光子的波長為丸1E.若用波長為丸4的光照射該金屬且能發(fā)生光電效應(yīng)，則發(fā)生光電效應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能為hc|-A |B(2)兩塊厚度相同的木塊A和B并列緊靠著放在光滑的水平面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，其質(zhì)量分別為mA=2.0kg,mB=0.9kg,B的上、下底面光滑.另有質(zhì)量mC=0.10kg的鉛塊C(其長度可略去不計(jì))以大小為％=10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如圖所示.若A、C間接觸面粗糙，輕質(zhì)彈簧的原長等于B板的長度，由相互作用，鉛塊C和木塊B最后一起運(yùn)動(dòng)的共同速度大小為尸0.5m/s,求：①鉛塊C離開A時(shí)的速度大??；②輕質(zhì)彈簧的最大彈性勢能.16下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是()A.Y射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流B.氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.210Bi的半衰期是5天，100克212Bi經(jīng)過10天后還剩下50克83 835/1117下列說法正確的是（）A.玻爾對氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立B.可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設(shè)計(jì)防偽措施C.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.觀察者與波源互相遠(yuǎn)離時(shí)接收到波的頻率與波源頻率不同18下列核反應(yīng)方程中，屬于a衰變的是（）A.14N+4He^i8Q+1H BZ^U—290Th+jHeC.2H+3H^4He+in D.234Th—234Pa+_?e19關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是 .A.所有元素都可能發(fā)生衰變B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)C.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D.a、P和y三種射線中，Y射線的穿透能力最強(qiáng)E.一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出a、P和y三種射線20（多選）現(xiàn)用一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生.下列說法正確的是（）A.保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B.入射光的頻率變高，飽和光電流變大C.入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大D.保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生E.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)21.處于n=3能級(jí)的大量氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光的頻率有（）A.1種B.2種C.3種D.4種21（多選）物理學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展，下列說法符合事實(shí)的是（）A.赫茲通過一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論B.查德威克用a粒子轟擊17N獲得反沖核18Q，發(fā)現(xiàn)了中子C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D.盧瑟福通過對陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型6/11

22］一靜止的鋁原子核XAl俘獲一速度為1.0x107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核18Si*.下列說法正確的是（）A.核反應(yīng)方程為p+27Al^28Si*B.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒D.核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和E.硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105m/s,方向與質(zhì)子初速度的方向一致23.］貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用.下列屬于放射性衰變的是（）A.14CT4N+0e B.235U+in^13il+95Y+2in6 7 -1 92 0 53 39 0C.2H+3H^2He+0n D.4He+27Al—30P+0n24在下列描述核過程的方程中，屬于a衰變的是 ，屬于P衰變的是 ，屬于裂變的是 ，屬于聚變的是 .（填正確答案標(biāo)號(hào)）A.145CT147N+-0eC.^Ut啜Th+4HeD.147N+2HeT,O+1HE.235U+1n7140Xe+94Sr+21n92 0 54 38 0F.；H+2H—2He+0n25圖中曲線。、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里.以下判斷可能正確的是（）a、b為P粒子的徑跡a、b為y粒子的徑跡c、d為a粒子的徑跡c、d為P粒子的徑跡26氫原子基態(tài)的能量為E1=-13.6eV.大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài).由這些氫原子可能發(fā)出的所有的光子中，頻率最大的光子能量為-0.96E1,頻率最小的光子的能量為eV（保留2位有效數(shù)字），這些光子可具有種不同的頻率.7/11

27多選）科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：X+Y—2He+；H+4.9MeV和2H+；HT4He+X+17.6MeV,下列表述正確的有（）X是中子丫的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C.兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)28物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上.下列說法正確的是（）A.天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D.密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的29實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場中A點(diǎn)的原子核發(fā)生p衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖，則（）A.軌跡1是電子的，磁場方向垂直紙面向外B.軌跡2是電子的，磁場方向垂直紙面向外C.軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向里D.軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里30（多選）14C發(fā)生放射性衰變成為14N,半衰期約5700年.已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)束后J4C的比例持續(xù)減少.現(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好 是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一.下列說法正確的短 ）a.該古木的年代距今約5700年b.12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)14C衰變?yōu)?4N的過程中放出P射線d.增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變31核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的 巨大能量進(jìn)行發(fā)電,292U是核電站常用的核燃料.292U受一個(gè)中子轟擊后裂變成146Ba和39口兩部分，并產(chǎn)生 個(gè)中子.要使鏈?zhǔn)?/11反應(yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要 (選填“大于”或“小于”)它的臨界體積.(3)取質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.6726x10-27kg,中子的質(zhì)量mn=1.6749x10-27kg, a粒子的質(zhì)量ma=6.6467x10-27kg,光速c=3.0x108m/s.請計(jì)算a粒子的結(jié)合能.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)32運(yùn)動(dòng)的原子核/放出a粒子后變成靜止的原子核Y.已知X、Y和a粒子的質(zhì)量分別是M、m1和m2,真空中的光速為c,a粒子的速度遠(yuǎn)小于光速.求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動(dòng)能之差以及a粒子的動(dòng)能.33關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是 .A.所有元素都可能發(fā)生衰變B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)C.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性a、P和y三種射線中，Y射線的穿透能力最強(qiáng)E.一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出a、P和y三種射線34在人類對微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用.下列說法符合歷史事實(shí)的是 .A.密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出了基本電荷的數(shù)值用貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素。?盧瑟福通過a粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子￡.湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷35.質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m「m2和m3.當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是(c表示真空中的光速)()A.(m]+m2—m3)cB.(m1—m2—m3)c(m1+m2—m3)c2D.(m1—m2—m3)c236一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰.若碰前原子核靜止，則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()A+1A.--A—1cf(A+1)2(A—1)237如圖所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出a、0、y三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場和勻9/11強(qiáng)磁場中，下列說法正確的是 .（填選項(xiàng)前的字母）A.①表示y射線，③表示a射線B.②表示p射線，③表示a射線C④表示a射線，⑤表示y射線D.⑤表示p射線，⑥表示a射線38在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為v的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B.減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C改用頻率小于v的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D.改用頻率大于v的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大39已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73x1014Hz和5.44x1014Hz,在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的.A.波長B.頻率C.能量D.動(dòng)量B.40氡222是一種