第十六章 原子、原子核
第一部分 五年高考题荟萃
2009年高考新题
一、选择题
1.（09·全国卷Ⅰ·16） 氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为
1λ=0.6328μm ，2λ=3.39μm ，已知波长为1λ的激光是氖原子在能级间隔为1E ?=1.96eV 的两
个能级之间跃迁产生的。用2E ?表示产生波长为2λ的激光所对应的跃迁的能级间隔，则2E ?的近似值为 （ D ）
A ．10.50eV
B ．0.98eV
C ．0.53eV
D ．0.36eV 解析：本题考查波尔的原子跃迁理论.根据λ
υυc
h E =
=?,,可知当
,6328.0,196m ev E μλ==?当m μλ39.3=时,连立可知ev E 36.02=?。
2.（09·全国卷Ⅱ·18）氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV 到
3.11eV
之
间
。
由
此
可
推
知
,
氢
原
子
（ AD ）
A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短
B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光
解析：本题考查玻尔的原理理论. 从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20ev,不在1.62eV 到3.11eV 之间,A 正确.已知可见光子能量在
1.62eV 到3.11eV 之间从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量≤3.40ev ，B 错. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3.11ev 的光的频率才比可见光高,C 错.从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89ev 介于1.62到3.11之间,所以是可见光D 对。
3.（09·北京·14）下列现象中，与原子核内部变化有关的是 （ B ）
A ．α粒子散射现象
B ．天然放射现象
C ．光电效应现象
D ．原子发光现象
解析：α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B 项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故D 项错误。
4.（09·上海物理·1）放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是 （ B ） A ．α射线，β射线，γ射线 B ．γ射线，β射线，α射线， C ．γ射线，α射线，β射线
D ．β射线，α射线，γ射线
解析：由于三种射线的能量不同，所以贯穿能力最强的是γ射线，β射线次之，α射线最弱，故正确答案选B 。
5.（09·广东物理·2）科学家发现在月球上含有丰富的32He （氦3）。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料其参与的一种核聚变反应的方程式为331422122He He H He +→+。关于32
He 聚变下列表述正确的是
A ．聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核
C ．聚变反应没有质量亏损 D.目前核电站都采用3
2He 聚变反应发电
解析：聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量。但目前核电站都采用采用铀核的裂变反应。因此B 正确。
6.（09·安徽·14）原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖等离子体被加热到适当高温时，氖核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为
241112106H k 243.15He d H n MeV
→+++，由平衡条件可知
（ B ）
A. k=1, d=4
B. k=2, d=2
C. k=1, d=6
D. k=2, d=3
解析：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有10=+d k 4，62=+d k ，解得 k =2，d=2。正确选项为B 。 7.
（
09
·
天
津
·
6
）
下
列
说
法
正
确
的
是
（ BD ）
A.151124
7162N H C He +→+是α衰变方程 B.123112H H He +→+γ是核聚变反应方程 C.238234492902U Th He →+是核裂变反应方程
D.427301213150He Al P n +→+是原子核的人工转变方程
解析：A 选项中N 157在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，A 错；C 选项是α衰变，不是裂变，C 错。
8.（09·重庆·16）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程
为11H +126C →137N +1Q
，11H +157N →126C +X+2Q 。方程式中Q 1、2Q 表示释放的能量，相关的原子核质量见下表： （ B ）
A X 是32He ，21Q Q > B. X 是4
2He ，21Q Q > C, X 是32He ，21Q Q < D. X 是42He ，21Q Q <
9.（09·四川·18）氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n ＝4的能级向n ＝2的
能级跃迁时辐射出可见光a ，从n ＝3的能级向n ＝2的能级跃迁时辐射出可见光b ，则 （ C ）
A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B.氢原子从n ＝4的能级向n ＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C.在水中传播时，a 光较b 光的速度小
D.氢原子在n ＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
10.（09·浙江·15）氮原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库伦力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是
（ D ）
A ．核力、万有引力、库伦力
B ．万有引力、库伦力、核力
C ．库伦力、核力、万有引力
D ．核力、库伦力、万有引力
解析：核力是强力，它能将核子束缚在原子核内。万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略。
11.（09·浙江自选模块·13） “物理1-2”模块（2）科学家经过实验，发现在α粒子（氦核），p （质子）及n （中子）这3种粒子中，中子的穿透能力最强，质子次之，α粒子最弱。某同学对影响粒子穿透能力的因素提出了如下假设，合理的假设是 （ ABC ） A.穿透能力一定与粒子是否带电有关 B.穿透能力可能与粒子质量大小有关 C.穿透能力一定与粒子所带电荷量有关
D.穿透能力一定与质量大小无关，与粒子是否带电和所带电荷量有关
12.（09·浙江自选模块·13）（3）水（包括海水）是未来的“煤炭”，能从根本上解决人类能源问题。这是指 （填“氢能”、“核能”、“氢能和核能”）和利用。请说明理由。 答案一：核能
因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能。 答案：核能和氢能
因为海水中含有大量核聚变的材料氘，通过核聚变能够释放大量的核能。氢能有便于储存与运输的优点，也可以为解决能源问题做出贡献。
13.（09·江苏卷物理·12.C ）在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和
探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H 的核反应，间接地证实了中微子的存在。 （1）中微子与水中的11H 发生核反应，产生中子（10n ）和正电子（01e +），即中微子+11H →10
n +01e +，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 。
（填写选项前的字母） （A ）0和0 （B ）0和1 （C ）1和 0 （D ）1和1
（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转
变为两个光子（γ），即01e ++0
1e -→2γ。已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31
㎏，反应
中产生的每个光子的能量约为 J 。正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 。
（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。 答案：C.（1）A ； (2)14
10
2.8-?，遵循动量守恒。
解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A 项正确。
（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由
2mc E ?=，故一个光子的能量为
2E ，带入数据得2
E =14
102.8-?J 。 正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。
14.（09·山东物理·38） (1)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV 的质子1
1H 轰击静止的X ，生成两个动能均为8.9MeV 的4
2He.（1MeV=1.6×-13J ） ①上述核反应方程为___________。 ②质量亏损为_______________kg 。
解析：（1）17441322H X He He +→+或1744
1322H Li He He +→+，
29
2 3.110E m Kg C
-?==?。 考点：原子核
15.（09·海南物理·19） (II)钚的放射性同位素23994Pu 静止时衰变为铀核激发态235
92U *和α粒子，而铀核激发态23592U *立即衰变为铀核23592U ，并放出能量为0.097MeV 的γ光子。已知：23994Pu 、23592U 和α粒子的质量分别为239.0521u Pu m =、235.0439u u m =和
4.0026u m α= 21931.5MeV/c u =
（1）写出衰变方程；
（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，球α粒子的动能。 解析：（Ⅱ）（1）衰变方程为 239235
*94
92Pu U α→+
235*23592
92
U U λ→
+
或合起来有
239
235
94
92Pu U αγ→++ （2）上述衰变过程的质量亏损为 Pu U m m m m α?=-- 放出的能量为
2
E c m ?=??
这能来那个是轴核235
92U 的动能U E 、α粒子的动能a E 和y 光子的能量y E 之和
U y E E E E α?=++ 由④⑤⑥式得
2()U Pu U y E E m m m c E αα+=---
设衰变后的轴核和α粒子的速度分别为U v 和v α，则由动量守恒有 U U m v m v αα= 又由动能的定义知 22
11,22
U U U a E m v E m v αα== 由⑧⑨式得 U a a y
E m E m =
由⑦⑩式得 2
()U a Pu U U m E m m m c E m m αγα??=-+-?
?- 代入题给数据得
5.034MeV E α=
2008—2005年高考题
题组一
一、选择题
1.（2008·上海物理·3A ）1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了 （选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型.若用动能为1 MeV 的α粒子轰击金箔，则其速度约为 m/s.（质子和中子的质量均为1.67×1027
kg ，1 MeV =1
×106 eV ）
答案：3A ．大，6.9×106
2.（2008·北京理综·14）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个r 光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3,普朗克常量为h ,真空中的光速为c 。下列说法正确的是 （ B ）
A.核反应方程是γ+→+H n H 3
11011
B.聚变反应中的质量亏损△m = m 1+m 2-m 3
C.辐射出的r 光子的能量E =(m 3-m 1-m 2)c
D.r 光子的波长
3.（2008·全国I 理综·18)三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核
与质子发生核反应后 生成
Z 核并放出一个氦核（
4
2He
）,则下面说法正确的是
（ CD ）
A.X 核比Z 核多一个质子
B.X 核比Z 核少一个中子
C.X 核的质量数比Z 核质量数大3
D.X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍
4.（2008·全国Ⅱ理综·20）中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m ?，相应的能量
2mc E ?=?=2.2MeV
是氘核的结合能。下列说法正确的是
( AD )
A.用能量小于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子
B.用能量等于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零
C.用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零
D.用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零 5.
（
2008
·
四
川
理
综
·
15
）
下
列
说
法
正
确
的
是
2
123()h
m m m c λ=+-
（ A ）
A.γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转
B.β射线比α射线更容易使气体电离
C.太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
D.核反应堆产生的能量来自轻核聚变
6.（2008·上海物理·6）在下列4个核反应方程中，x 表示质子的是
A.3030
1514P Si+x →
B.x +→Th 234
9023892U
C.27127
13012Al+n Mg+x →
D.27430
13215Al+He P+x →
7.（2008·广东物理·6)有关氢原子光谱的说法正确的是 （ BC ）
A ．氢原子的发射光谱是连续谱
B ．氢原子光谱说明氢原子只发出特点频率的光
C ．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D ．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
8.（2008·广东物理·2)铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：n X He Al 1
0422713+→+.
下列
判断正确的是
（ BD ）
A ．n 1
0是质子
B ．n 1
0是中子
C ．X 是Si 28
14的同位素
D ．X 是P 3115的同位素
9.（2008·天津理综·15）一个氡核Rn 22286衰变成钋核Po 218
84并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1 g 氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及Rn 22286衰变成Po 218
84的过程放出的粒子
是 （ B ）
A .0.25g ，α粒子
B .0.75g ，α粒子
C .0.25g ，β粒子
D .0.75g ，β粒子
10.（2008·重庆理综·14）放射性同位素针232经αβ衰变会生成氧，其衰变方程为
23290Th
→22080
Rn +x α+y β，
其
中
（ D ） A.x =1,y =3 B.x =2,y=3 C.x =3,y ＝1
D.x =3,y =2
解析：本题考查放射性元素衰变的有关知识，本题为较容易的题目。由衰变方程：
e y He Rn Th 0
1-422208623290
++→x ,由质量数守恒和电荷数守恒得：232=220+4x,90=86+2x-y
可解得：x=3、 y=2。
11.（2008·重庆理综·17）下列与能量有关的说法正确的是 （ B ）
A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大
B.从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大
C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同
D.在静电场中，电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高 二、非选择题
15.（2008·宁夏理综·1）天然放射性元素239
94Pu 经过 次α衰变和 次β衰变，最后变成铅的同位素 。（填入铅的三种同位素20682Pb 、20782Pb 、208
82Pb 中
的一种）
答案：8 4 20722Pb
16.（2008·山东理综·1)在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原于自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出____________条不同频率的谱线。 答案：6
17.（2008·江苏物理·C ） (选修模块3—5)
(1)下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 ．
(2)场强为E 、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A 、B ，它们的质量分别为m １、m ２，电量分别为q １、 q ２．A 、B 两球由静止释放，重力加速度为g ，则小球A 和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为 ．
(3)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素P 3015衰变成i S 30
14的同时放出另
一种粒子，这种粒子是 ．P 3215是P 3015的同位素，被
广泛
应 用于生物示踪技术．1mg P 3215随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg
的P 3215经多少天的衰变后还剩0.25 mg?
. 答案：（1）AB （2）E(q 1+q 2)=(m 1+m 2)g （3）正电子；t=56 天（54～58天都算对）
18.（2008·上海物理·3A ）1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了___________（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1 MeV 的α粒子轰击金箔，其速度约为_____________m/s 。（质子和中子的质量均为 1.67?10－27
kg ，1 MeV ＝1 答案 大，6.9×106
解析：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转，少数发生了较大
的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型；1MeV=1×106×1.6×10-19
= 12
mv 2，解得v =6.9×106m/s 。
19.（2008·上海物理·2B ）放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随着___________辐射。已知A 、B 两种放射性元素的半衰期分别为T 1和T 2，t ＝T 1?T 2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比m A :m B ＝_________。 答案 γ 2T2 2T 1
解析：放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ辐
射；根据半衰期的定义，经过t ＝T 1·T 2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则m A
2T 2 =
m B
2T 1 ，故m A ：m B ＝ 2T 2 : 2T 1
20.（2008·上海物理·6）在下列4个核反应方程中，x 表示质子的是 （ C ）
（A ）3030
1514P Si+x →
（B ）238234
9292U Th+x → （C ）2712713012Al+n Mg+x →
（D ）2743013215Al+He P+x →
解析：由核反应方程的质量数和电荷数守恒，可得各个选项中的x 分别为正电子、α粒子、质子、中子。
21.（2008·江苏物理·2）惯性系S 中有一边长为l 的正方形（如图A 所示），从相对S 系
沿x 方向以接近光速匀速飞行器上测得该正方形的图象是
22.（2008·宁夏理综33）(1)天然放射性元素23994Pu 经过 次α衰变和 次β衰变，最后变成铅的同位素 。（填入铅的三种同位素20682Pb 、20782Pb 、208
82Pb
中的一种）
答案 （1）8 4 20722Pb
23.（2008·海南物理5）质子和中于是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的．两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）．作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F 与它们之间的距离r 的关系为：
1
0122
0, 0, 0, r r F F r r r r r ??
=-???＜＜≤≤＞
式中F 0为大于零的常量，负号表示引力．用U 表示夸克间的势能，令U 0＝F 0(r 2—r 1)，取无穷远为势能零点．下列U －r 图示中正确的是
（ B ）
24.（2008·海南物理·8）?设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k 倍．则粒子运动时的质量等于其静止质量的 倍，粒子运动速度是光速的 倍。
答案 ?k
25.（2008·海南物理·19）?某考古队发现一古生物骸骨．考古专家根据骸骨中126C 的含
量推断出了该生物死亡的年代．已知此骸骨中146C 的含量为活着的生物体中14
6C 的1/4，146
C 的半衰期为5730年．该生物死亡时距今约 年．
答案 ?1.1×104 （11460或1.0×104～1.2×104均可）
解析：该核剩下1/4，说明正好经过两个半衰期时间，故该生物死亡时距今约2×5730年=11460年。
题组二
一、选择题
－－－
1.（07·江苏·8）2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点，下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是 （ ACD ） A ．微波是指波长在10-3m 到10 m 之间的电磁波 B ．微波和声波一样都只能在介质中传播 C ．黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D ．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 2.
（
07
·
北
京
理
综
·
14
）
下
列
说
法
正
确
的
是
（ D ）
A ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B ．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D ．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加
3.（07·广东A 卷·2）如图所示为氢原子的四个能级，其中E 1为基态，若氢原子A 处于激发态E 2，氢原子
B 处于激发态
E 3，则下列说法正确的是
( B )
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 发出的光子并跃迁道能级E 4
D ．原子B 能够吸收原子A 发出的光子并跃迁道能级
E 4
4.(07江苏·4) μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogen muon atom ），它在原子核物理的研究中有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E 的一束光照射容器中大量处于n ＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、和γ6的光，且频率依次增大，则E 等于 （ C ）
A ．h （γ3－γ1 ）
B ．h （γ5＋γ6）
C ．hγ3
D ．hγ4
5.（07·江苏·2）2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过Ca 4820（钙48）轰
－2529.6
－632.4
－281.1 －158.1 －101.2 0
1
2
3 4 5 ∞
n
E /eV
击Cf 24998（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素
周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x ，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x 是 （ A ） A ．中子 B ．质子 C ．电子 D ．α粒子
6.（07·全国理综Ⅰ·19）用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观
测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原
来增加了5条。用△n 表示两次观测中最高激发态的量子数n 之差，E 表示调高后电
子的能量。根据氢原子的能级图可以判断，△n 和E 的可能值为 （ A D ） A ．△n ＝1，13.22 eV ＜E ＜13.32 eV B ．△n ＝2，13.22 eV ＜E ＜13.32 eV C ．△n ＝1，12.75 eV ＜E ＜13.06 eV D ．△n ＝2，12.72 eV ＜E ＜13.06 eV
7.（07·全国理综Ⅱ·18）氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发生三种不同波长的
辐射光。已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1＞λ2，则另一个波长可能是 （ CD ）
A ．λ1＋λ2
B ．λ1－λ2
C ．
1212λλλλ+ D ．1212
λλ
λλ-
8.（07·上海理综·11）放射性同位素14C 可用来推算文物的“年龄”。14
C 的含量每减少
一半要经过约5730年。某考古小组挖掘到一块动物骨骼，经测定14
C 还剩余1/8，推测
该动物生存年代距今约为 （ A ）
A ．5730×3年
B ．5730×4年
C ．5730×6年
D ．5730×8年
9.（07·上海·6）23892U 衰变为222
86Rn 要经过m 次α衰变和n 次β衰变，则m ，n 分别为
（ B ） A ．2，4
B ．4，2
C ．4，6
D ．16，6
－0.54 －
－3.40
－1.50 －0.85 －0.38 －0.28 1
2
3 4 5 6 7
n
E /e
10.（07·四川理综·16）关于天然放射现象，下列说法正确的是 （ D ）
A ．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期
B ．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强
C ．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变
D ．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线 11.（07·重庆理综·13）可见光光子的能量在1.61 eV~3.10 eV 范围内.若氢原 子从高能级跃迁到量子数为n 的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级 图可判断n 为 （ B ） A ．1 B ．2 C ．3 D ．4
12.（07·重庆理综·18）真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ1和λ2）制成，板面积为S ，间距为d 。现用波长为λ(λ1＜λ＜λ2)的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量Q
正比于
（ D ） A ．
???? ??-11λλλλS d B ．???? ??-212λλλλS d C ．???
? ??-11λλλλd S D ．
???
? ??-22λλλλd S 13.（06·全国理综Ⅱ·14）现有三个核反应
①
e mg Na 01241224
11-+→
②n 3r K Ba n U 1
09236141561023592++→+
③
n He H H 10423121+→+
下列说法正确的是 （ C ） A ．①是裂变，②是β衰变，③是聚变
B ．①是聚变，②是裂变，③是β衰变
C ．①是β衰变，②是裂变，③是聚变
D ．①是β衰变，②是聚变，③是裂变
－13.60
－1.51 －0.85 －0
1
2
3
4 ∞
n
E /e
14.（06·天津·18）一个U 235
92原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方
程为
n 2S r X n U 1094
3810235
92
++→+，则下列叙述正确的是 （ A ）
A. X 原子核中含有86个中子
B. X 原子核中含有141个核子
C. 因为裂变时释放能量，根据2mc E =，所以裂变后的总质量数增加
D. 因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少
15.（06·四川·16）某核反应方程为21H+31H →42He+X.已知21H 的质量为2.0136u. 3
1H 的质
量为 3.018u, 4
2
He 的质量为 4.0026u,X 的质量为 1.0087u.则下列说法中正确的是
（ B ）
A.X 是质子，该反应释放能量
B.X 是中子，该反应释放能量
C.X 是质子，该反应吸收能量
D. X 是中子，该反应吸收能量 16.（06·重庆理综·17）14C 是一种半衰期为5730年的放射性同位素。若考古工作者探测到某古木中14
C 的含量为原来的
4
1
，则该古树死亡时间距今大约 （ B ）
A.22920年
B.11460年
C.5730年
D.2865年
17.（06·江苏·1）从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量 （ C ）
A ．氧气的密度和阿伏加德罗常数
B ．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数
C ．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D ．氧气分子的体积和氧气分子的质量
18.（06·江苏·2）质子（p ）和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，
轨道半径分别为 R P 和αR ，周期分别为 p T 和αT ，则下列选项正确的是 （ A ）
A ． 2:1:αp =R R 2:1:αp =T T
B ． 1:1:αp =R R 1:1:αp =T T
C ． 1:1:αp =R R 2:1:αp =T T
D ． 2:1:αp =R R 1:1:αp =T T
19.（06·江苏·4）氢原子的能级如图所示，已知可见的光的光子能量范围约为 1.62eV ～
3.11eV .下列说法错误的是
（ D ）
A ．处于 n = 3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发 生电离
B ．大量氢原子从高能级向n = 3 能级跃迁时，发出的光具有显 著的热效应
C ．大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 6 种不同频率的光
D ．大量处于n = 4是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 3种不同频率的可见光 20.（06·北京·13）目前核电站利用的核反应是 （ A ） A.裂变，核燃料为铀 B.聚变，核燃烧为铀 C.裂变，核燃烧为氘 D.聚变，核燃料为氘
21.（05·北京·16）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=mc 2，下列说法中不正确的是 （ D ） A. E=mc 2表明物体具有的能量与其质量成正比 B.根据ΔE ＝Δmc 2可计算核反应的能量
C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损
D.E=mc 2中的E 是发生核反应中释放的核能
22.（05·广东·21）下列说法不．
正确的是 （ D ） Ａ．n He H H 10423121+→+是聚变 Ｂ．n 2S
r Xe n U 1
09438140541023592++→+是裂变 Ｃ．He Rn Ra 422228622688+→是α衰变 Ｄ．e Mg Na 0
124122411-+→是裂变
23.（05·江苏·1）下列核反应或核衰变方程中，符号“X ”表示中子的是
（ AC ）
A ． X C He Be 1264294+→+
B ．X O He N 17
842147+→+ C ．X H 2Pt n Hg 11202781020480
++→+ D ．X Np U 239
9323992+→
24.（05·江苏理综·23）下列四个方程中，表示重核裂变的是 （ C ）
A ．e Mg Na 011224
2411-+→ B ．H O He N 1117842147+→+ C ．n 3Ba Kr n U 101415692361023595++→+ D ． n He H H 10423121+→+
25.（05·辽宁·31）如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向度垂直于纸
面向外。已知放射源放出的射线有α、β、γ三种。下列判断正确的是 （ B ）
A ．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
B ．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
C ．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
D ．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线
26.（05·上海·6）2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献．爱因斯坦
对物理学的贡献有 （ AC ）
（A ）创立“相对论” （B ）发现“X 射线”． （C ）提出“光子说” （D ）建立“原子核式模型”．
27.（05·上海·7）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
414171
2
781He N O H +→+，
下列说法中正确的是 （ AC ） (A)通过此实验发现了质子． (B)实验中利用了放射源放出的γ射线． (C)实验中利用了放射源放出的α射线． (D)原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒．
28.（05·天津·17）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV ，用波长为2.5×10-7m 的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s ，元电荷为1.6×10-19C ，普朗克常量为6.63×10-34J s ，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是 （ B ）
Ａ．5.3×1014H Z ，2.2J Ｂ．5.3×1014H Z ，4.4×10-19J Ｃ．3.3×1033H Z ，2.2J Ｄ．3.3×1033H Z ，4.4×10-19J
29.（05·天津·20）现用电子显微镜观测线度为d 的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工
作时电子的德布罗意波长设定为d /n ，其中n >1。已知普朗克常量h 、电子质量m 和电子
电荷量e ，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为 （ D ）
Ａ．2
22m ed h n Ｂ．3
13
22
2???
?
?
?e n h md Ｃ．2222men h d Ｄ．2222med h n 30.（05·全国Ⅰ·15）已知π+介子、π—
介子都是由一个夸克（夸克u 或夸克d ）和一个反夸克（反夸克u
或反夸克d ）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e 为元电荷。
下列说法正确的是
（ AD ）
A ．π+由u 和d 组成
B ．π+由d 和u 组成
C ．π—
由u 和d 组成 D ．π—
由d 和u 组成
31.（05·全国Ⅱ·17）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，能够发出若干种不同频率的光
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 （ C ） A ．二种 B ．三种 C ．四种 D ．五种
32.（05·北京·18）正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照如下左图所示的方式连接，
R =10Ω，交流电压表的示数是10V 。右图是交变电源输出电压U 随时间t 变化的图象，则 （ A ）
A ．通过R 的电流I R 随时间t 变化的规律是)(100cos 2A t I R π=
B ．通过R 的电流I R 随时间t 变化的规律是)(50cos 2A t I R π=
C ．R 两端的电压U R 随时间t 变化的规律是)(100cos 25V t U R π=
D ．R 两端的电压U R 随时间t 变化的规律是)(50cos 25V t U R π=
二、非选择题
36.（07·海南·19）模块3－5试题 ?氢原子第n 能级的能量为1
n 2
E E n =，其中E 1是基态能量。而n ＝1，2，…。若一氢原子发射能量为1316E -
的光子后处于比基态能量高出13
4
E -的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？
?一速度为v 的高速α粒子（42He ）与同方向运动的氖核（20
10Ne ）发生弹性正碰，碰
后α粒子恰好静止。
求碰撞前后氖核的速度（不计相对论修正）
答案 ?设氢原子发射光子前后分别位于第 l 与第m 能级，依题意有：
111223
16E E E l m -=- 111234
E E E m -=- 解得：m ＝2 l ＝4
?设碰撞前后氖核速度分别为v 0、v Ne ，由动量守恒与机械能守恒定律得： αNe 0Ne Ne m v m v m v +=
- 3 -811 原子核物理学 一、填空题（20分） 1．天然放射性核素形成三个放射系，每个系都由一个半衰期最长的核素开始，经过一系列的放射性衰变，最后达到一个稳定的核素，这三个系是 、 和 。 2．原子核半径是一个很小的量，约 cm 数量级，无法直接测量，一般是通过原子核与其他粒子的 间接测量得到。 3．1g 226Ra 的活度为 Bq ？为多少 Ci ？ 4．某放射性元素在两个半衰期的时间内有6克发生了衰变，再经过两个半衰期又会有____克发生了衰变。 5. 偶A 核的自旋为 ，其中偶偶核的自旋为 。奇A 核的自旋为 。 6．原子核物理中的“中微子”常指中微子，又指反中微子，据β衰变中 定律可以推知中微子的静止质量 ，自旋 ，电荷 等性质。 7．动能为1eV 的中子，在氢核上的微观散射截面是20b ，在氧核上的微观散射截面是3.8b ，水的密度为1g/cm 3，则此中子在水中的宏观散射截面为 cm -1。 8．同位素中子源一般分为 源和 源。 二、不定项选择题（15分，每题3分） 1．卢瑟福对α粒子散射实验的解释是[ ] A ．使α粒子产生偏转的主要力是原子中电子对α粒子的作用力 B ．使α粒子产生偏转的力主要是库仑力 C ．原子核很小，α粒子接近它的机会很少，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进 D ．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子 2．关于天然放射现象，下列说法中正确的是[ ] A ．β衰变说明原子核里有电子 B ．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个 C ．放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短 D ．γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电 3．有关氢原子光谱的说法正确的是[ ] A ．氢原子的发射光谱是连续谱 B ．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 C ．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D ．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关 4．科学家发现在月球上含有丰富的3 2He （氦3）。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料其参与的一种核聚变反应的方程式为331422122He He H He +→+。关于32He 聚变下列表述不正确的是[ ] A ．聚变反应不会释放能量 B. 聚变反应产生了新的原子核C ．聚变反应没有质量亏损 D. 目前核电站都采用32He 聚变反应发电5．关于爱因斯坦质能方程的下列看法中正确的是[ ] A ．E ＝mc 2中的E 是物体以光速c 运动的动能 B ．E ＝mc 2是物体的核能 C ．E=mc 2是物体各种形式能的总称
西南科技大学2010-2011-1学期 《核辐射探测学》本科期末考试试卷(B卷) 课程代码 2 4 3 1 4 0 9 8 0 命题单位国防科技学院辐射防护与环境工程教研室 一．填空题（每空2分，共30分） 1.带电粒子的射程是指__________________，重带电粒子的射程与其路程_________。 2.根据Bethe公式，速度相同的质子和氘核入射到靶物质中后，它们的能量损失率之比是 _________ 3.能量为2.5 MeV的γ光子与介质原子发生康普顿散射，反冲电子的能量范围为_________， 反冲角的变化范围是_________。 4.无机闪烁体NaI的发光时间常数是430 ns，则闪烁体被激发后发射其总光子数目90%的光 子所需要的时间是_________。 5.光电倍增管第一打拿极的倍增因子是20，第2~20个打拿极的倍增因子是4，打拿极间电 子传输效率为0.8，则光电倍增管的倍增系数为_________。 6.半导体探测器中，γ射线谱中全能峰的最大计数率同康普顿峰的最大计数率之比叫做____。 7.电离电子在气体中的运动主要包括_________、_________、_________。 8.探测效率是指___________与进入探测器的总的射线个数的比值。 9.若能量为2 keV的质子和能量为4 keV的α粒子将能量全部沉积在G-M计数器的灵敏体积 内，计数器输出信号的幅度之比是_________。 10.当PN结探测率的工作电压升高时，探测器的结电容_________，反向电流_________。 二．名词解释（每题4分，共16分） 1.湮没辐射 2.量子效率 3.电子脉冲电离室 4.分辨时间 三．简答题（每题8分，共32分） 1.电离室的工作机制？屏栅电离室相比一般的平板电离室有什么优点？ 2.有机闪烁体中“移波剂”、无机闪烁体中“激活剂”，他们的作用分别是什么？ 3.简述PIN结探测器的结构和工作原理，和PN结探测器相比它有什么优点？ 4.气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器各有什么优点？用于α粒子探测的主要是哪类探 测器，为什么？ 四．计算题（共22分）
第一章 习题答案 1-1 当电子的速度为18105.2-?ms 时，它的动能和总能量各为多少？ 答：总能量 ()MeV ....c v c m m c E e 92400352151101222 2=??? ??-=-==； 动能 ()MeV c v c m T e 413.011122=???? ??????--= 1-2.将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？ 答：α粒子的静止质量 ()()()u M m M m e 0026.44940 .9314,244,224,20=?+=≈-= α粒子的质量 g u m m 23220 10128.28186.1295.010026.41-?==-=-=βα 1-4 kg 1的水从C 00升高到C 0100，质量增加了多少？ 答：kg 1的水从C 00升高到C 0100需做功为 J t cm E 510184.41001184.4?=??=?=?。 () kg c E m 1228521065.4100.310184.4-?=??=?=? 1-5 已知：()();054325239;050786238239238u .U M u .U M == ()()u .U M ;u .U M 045582236043944235236235==
试计算U-239,U-236最后一个中子的结合能。 答：最后一个中子的结合能 ()()()[]M e V .uc .c ,M m ,M ,B n n 774845126023992238922399222==?-+= ()()()[]MeV .uc .c ,M m ,M ,B n n 54556007027023692235922369222==?-+= 也可用书中的质量剩余()A ,Z ?： ()()()()MeV ....,n ,,B n 806457250071830747239922389223992=-+=?-?+?= ()()()()MeV ....,n ,,B n 545644242071891640236922359223692=-+=?-?+?= 其差别是由于数据的新旧和给出的精度不同而引起的。 1-6当质子在球形核里均匀分布时，原子核的库仑能为 RZZeEc024)1(53πε?= Z 为核电荷数，R 为核半径，0r 取m15105.1?×。试计算C13和N13核的库仑能之差。 答：查表带入公式得ΔΕ=2.935MeV 1-8 利用结合能半经验公式，计算U U 239236,最后一个中子的结合能，并与1－5式的结果进行比较。 答：()P sym C S V B A Z A a A Z a A a A a A Z B +??? ??----=--12 312322, 最后一个中子的结合能 ()()()[]2,1,,c A Z M m A Z M A Z S n n -+-= ()()()()[]()()A Z B A Z B c m Z A ZM m m Z A ZM n n n ,1.1,111,12+--?---+--+= ()()1,,--=A Z B A Z B 对U 236，144,236,92===N A Z 代入结合能半经验公式，得到
第一章习题 1. 设测量样品的平均计数率是5计数/s,使用泊松分布公式确定在任1s 内得到计数小于或等于2个的概率。 解： 05 1525 (,)!5(0;5)0.0067 0!5 (0;5)0.0337 1!5(0;5)0.0842 2! N N r r r r N P N N e N P e P e P e ----=?=?==?==?= 在1秒内小于或等于2的概率为： (0;5)(1;5)(2;5)0.00670.03370.08420.1246r r r P P P ++=++= 2. 若某时间内的真计数值为100个计数，求得到计数为104个的概率，并求出计数值落在90-104范围内的概率。 解：高斯分布公式2 222)(2 2)(2121 )(σπσ πm n m m n e e m n P -- -- = = 1002==σm == =-- --2 2 22)104(2 2)(2121 )104(σπσ πm m m n e e m P 将数据化为标准正态分布变量 110 100 90)90(-=-= x 4.010100 104)104(=-=x 查表x=1，3413.0)(=Φx ，x=，1554.0)(=Φx 计数值落在90-104范围内的概率为
3. 本底计数率是500±20min -1，样品计数率是750±20min -1，求净计数率及误差。 解：t n = σ 本底测量的时间为：min 2520500 2 === b b b n t σ 样品测量时间为：min 35207002 === s s s n t σ 样品净计数率为：1min 200500700-=-=-= b b s s t n t n n 净计数率误差为：1min 640-== +=+= b s b b s s t n t n σσσ 此测量的净计数率为：1min 6200-± 4. 测样品8min 得平均计数率25min -1，测本底4min 得平均计数率18min -1，求样品净计数率及误差。 解：1min 71825-=-=-= b b s s t n t n n
兰州大学2008～2009学年第 1学期 期末考试试卷（A 卷） 课程名称： 原子核物理 任课教师： 胡碧涛 学院： 核科学与技术学院 专业： 核物理 年级： 2005 班级 基地班 姓名： 校园卡号： （共150分，请选其中的100分作答） 1. 实验发现铋的λ＝47 2.2nm 的谱线分裂成六条。λ＝472.2nm 对应于D 3/2与S 1/2之间的跃迁且D 3/2的四个子能级的间距比是6:5:4。求核的自旋。 （20分） 2. 已知两个放射体的递次衰变，即Hg Au Pt h h 2008081.0200796.1220078??→???→?， 求几天后子母体放射性活度关系。 （10分） 3. 简述核力的性质。 （10分） 4. 简述实验发现的α衰变的物理规律并给出物理解释。 （20分） 5. 对于反应MeV Be d B 8.17810++→+α，当氘的能量为0.6MeV 时，在θ＝900方向上观测到四种能量的α粒子：12.2, 10.2, 9.0, 7.5MeV , 试求Be 8的激发能。 （20分） 6. 试判断3/2-→7/2-, 3/2-→9/2-, 9/2＋→1/2＋β跃迁的性质。 （15分） 7. 是判断1＋→0＋，1＋→1＋，1＋→2＋γ跃迁的类型。 （15分） 8. 厚度为0.02cm 的金箔被通量密度为1012cm －2s －1的热中子照射5分钟，通过197Au （n ，γ）198Au 反应生成198Au 。已知反应截面为98.7b ，金的密度为19.3g.cm -3,试求每平方厘米产生198Au 放射性活度A 。 （20分） 9. 简述重离子核反应的特点。 （20分）
第一章 1、原子的质量单位叫做碳单位 对 错 答案: 对 2、质子和中子的轨道角动量的矢量和就是原子核的自旋对 错 答案: 对 3、原子中的电子磁矩比核的磁矩小 对 错 答案: 错 4、长椭球形原子核具有负的电四极矩 对 错 答案: 错 5、在经典物理中存在宇称概念 对 错 答案: 错 6、质子和中子不是点状结构
对 错 答案: 错 7、核子之间的主要作用是库仑力 对 错 答案: 错 8、原子核的磁矩包含 质子的磁矩 中子的磁矩 电子的磁矩 答案: 质子的磁矩,中子的磁矩 9、下列说法正确的是 原子核是球形的 核内电荷分布半径就是质子分布的半径 核的电荷分布半径比核力作用半径大 电子在核上散射的角分布是核内电荷分布的函数答案: 核内电荷分布半径就是质子分布的半径10、下列说法正确的是 原子核的形状是长椭球形的 电四极矩多数是负值 利用原子核本身能级间的跃迁可以测出电四极矩
大多数原子核是球形的 答案: 利用原子核本身能级间的跃迁可以测出电四极矩11、下列说法正确的是 宇称是微观物理领域中特有的概念 在一切微观过程中宇称是守恒的 原子核是由中子、质子、电子组成的微观体系 经典物理中存在宇称 答案: 宇称是微观物理领域中特有的概念 12、下列说法正确的是 质子和中子具有内部结构 自旋为整数的粒子叫费米子 自旋为半整数的粒子叫玻色子 电子、质子、中子的自旋为整数 答案: 质子和中子具有内部结构 13、为什么会产生超精细结构 核自旋与电子的总角动量相互作用 核自旋与电子自旋相互作用 质子的轨道角动量与电子的总角动量相互作用 质子的轨道角动量与电子自旋相互作用 答案: 核自旋与电子的总角动量相互作用 14、下来说法错误的是 对于两核子体系，总同位旋是两个核子同位旋的矢量和
（共150分，请选其中的100作答） 1. 我们知道原子核体积近似地与A 成正比，试说明其内在的物理原因。 2. 重核裂变后，生成的中等重的核常伴随着β衰变，为什么？ 3. Bi 21183 衰变至 Tl 20781 ，有两组α粒子，其能量分别为6621keV ，6274keV 。前 者相应是母核衰变至子核基态，后者为衰变至激发态。试求子核Tl 20781 激 发态的能量。 4. 对于 Ca Sc s 42 2068.04221 ??→?，查表得3 .310 ),(=m E Z f ，并已知子核的能级特性为+O 。 试判断母核的能级特性。 5. 质子轰击7Li 靶，当质子的能量为0.44, 1.06, 2.22 和3.0MeV 时，观测到共振。已知质子和7Li 的结合能为17.21MeV ，试求所形成的复合核能级的激发能。 6. 简述处于激发态的复合核的中子蒸发能谱，并推导之。 7. 什么是内转换电子，内转换电子与β跃迁电子的区别。 期末考试试卷（B 卷）答案 1.解： 核力的作用要比库仑力强，而且主要是吸引力，这样才能克服库仑力形成原子核。核子之间的磁力也比核力小很多，万有引力更是微不足道。 核力是短程力，粗略的说，核力是短程力的强相互作用，而且起作用的主要是吸引力。 2.解： 重核的中质比大于1，甚至达到1.54.对于重核，核内的质子数增多，
库仑力排斥增大了，要构成稳定的核就必须要还有更多的种子以消耗库仑排斥力作用。贝塔稳定线表示原子核有中子，质子对称相处的趋势，即中子数和质子数相当时原子核比较稳定。 3.解： 子核的激发能量： MeV E E A A E 7.353]62746621[207211)]()([410=-=--=αα 4.解： 4242 21 20 0.68 3.3 1/2log log(0.6810) 3.13 s Sc Ca f T β+ ???→?=?= 1/2 log f T ?判断跃迁种类几次规则知道该 β + 衰变为容许跃迁 01,0;0,1 (1)1;1i i i i I I I πππ?=-=±=?=?+=+=+故而，故而， 所以，母核42 21Sc 的能级特性为：0+1+ 。 5.解： 复合核的激发能为： 代入数据得到： **12**3417.60,18.1319.15,19.84E M eV E M eV E M eV E M eV ==== 6.解： 再通过复合核的反应中，出射粒子的能量也具有麦克斯韦分布的特点，在适当的条件下叫分布也是各向同性的。因此，我们可以用液滴蒸发的图 *A aA a A m E E B m m = ++
原子核物理重点知识点 第一章 原子核的基本性质 1、对核素、同位素、同位素丰度、同量异位素、同质异能素、镜像核等概念的理解。 （P2）核素：核内具有一定质子数和中子数以及特定能态的一种原子核或原子。 （P2）同位素：具有相同质子数、不同质量数的核素所对应的原子。 （P2）同位素丰度：某元素中各同位素天然含量的原子数百分比。 （P83）同质异能素：原子核的激发态寿命相当短暂，但一些激发态寿命较长，一般把寿命 长于0.1s 激发态的核素称为同质异能素。 （P75）镜像核：质量数、核自旋、宇称均相等，而质子数和中子数互为相反的两个核。 2、影响原子核稳定性的因素有哪些。（P3~5） 核内质子数和中子数之间的比例；质子数和中子数的奇偶性。 3、关于原子核半径的计算及单核子体积。（P6） R =r 0A 1/3 fm r 0=1.20 fm 电荷半径：R =（1.20±0.30）A 1/3 fm 核力半径：R =（1.40±0.10）A 1/3 fm 通常 核力半径＞电荷半径 单核子体积：A r R V 3033 434ππ== 4、核力的特点。（P14） 1.核力是短程强相互作用力； 2.核力与核子电荷数无关； 3.核力具有饱和性； 4.核力在极短程内具有排斥芯； 5.核力还与自旋有关。 5、关于原子核结合能、比结合能物理意义的理解。（P8） 结合能：),()1,0()()1,1(),(),(2 A Z Z Z A Z c A Z m A Z B ?-?-+?=?= 表明核子结合成原子核时会释放的能量。 比结合能（平均结合能）：A A Z B A Z /),(),(=ε 原子核拆散成自由核子时外界对每个核子所做的最小平均功，或者核子结合成原子核时平均每一个核子所释放的能量。 6、关于库仑势垒的理解和计算。（P17） 1.r>R ,核力为0，仅库仑斥力，入射粒子对于靶核势能V (r )，r →∞，V (r ) →0，粒子靠近靶核，r →R ，V (r )上升，靠近靶核边缘V (r )max ，势能曲线呈双曲线形，在靶核外围隆起，称为库仑势垒。 2.若靶核电荷数为Z ，入射粒子相对于靶核 的势能为：r Ze r V 2 0241 )(πε=，在r =R 处， 势垒最高，称为库仑势垒高度。
原子核物理实验方法试题 一、填空题（每空2分，共20分） 1、带电粒子与物质的相互作用主要有：电离和激发，非弹性碰撞，弹性碰撞 2、电离室工作在饱和区。 3、丫射线同物质的相互作用主要有光电效应，康普顿效应,电子对效应。 4、光子到达光阴极的瞬间至阳极输出脉冲达到某一指定值之间的时间间隔称为渡越时间。 5、误差按其性质可以分为系统误差、随机误差、粗大误差三类。 二、名词解释（每题5分，共20分） 1. 轫致辐射 答：快速电子通过物质时，原子核电磁场使电子动量改变并发射出电磁辐射而损失能量，这种电磁辐射就是轫致辐射。 2. 辐射损伤效应 答：半导体探测器受强辐射照射一段时间以后性能会逐渐变坏，这种效应称为半导体探测器的辐射损伤效应，简称辐射损伤效应。 3. 坪曲线 答：在放射源确定的情况下，探测器输出脉冲计数率随所加工作电压的变化曲线上具有明显的计数坪区，这样的曲线称为坪曲线。 4. 探测器的优质因子 答：探测器的探测效率；的平方与本底计数率的比值，即；2/n b称为探测器的优质因子。 1. 圆柱形电子脉冲电离室的输出电荷主要是由电子所贡献，但在圆柱形正比计数器中输出电荷却主要是正离子的贡献，这是什么原因？ 答：对于圆柱形电子脉冲电离室，其输出信号是由入射粒子产生的初始离子对的电子向中央正极漂移过程中，在极板上产生的感应电荷的贡献，由于为圆柱形的电场非均匀性，决定了其输出脉冲幅度基本与电离发生的位置不灵敏。 对于圆柱形正比计数器，雪崩过程仅发生在很小的区域r0内，在r0区域以外 的电子漂移对信号的贡献完全可以忽略。在r0区域内经数量上放大的电子在向丝极飘逸的贡献大约占10?15%主要是经放大后正离子在向阴极漂移所产生的感应电荷的贡献。 2. 试说明G-M管阳极上感应电荷的变化过程。 答: G-M管阳极上感应电荷的变化对有机管和卤素管略有不同，以有机管为例，可分为几个阶段： 1 ?在入射带电粒子径迹产生正负离子对的瞬间阳极呈电中性，电子很快 漂移向阳极过程中，阳极上的正感应电荷增加，但数量很小； 2 ?电子雪崩过程开始，直到正离子鞘形成的过程中，电子很快向阳极运 动，此时，阳极上正感应电荷增加，同时，此电荷流经负载电阻，快前沿的负脉 冲，约占总输出脉冲幅度的10%到达阳极的电子与阳极上的正感应电荷中和。 阳极上留下与正离子鞘等量的负感应电荷。 3?正离子鞘向阴极漂移，负感应电荷流向阴极，同时。在外回路形成输 出信号。 3. 试说明半导体探测器的工作原理。 答：原理：当带电粒子入射到半导体的灵敏体积内，产生电子一空穴对。电子一空穴对在外电场的作用下分别向两极漂移，于是在输出回路中形成信号。 四证明题（每题10分，共10分） 1?试证明光子只有在原子核或电子附近，即存在第三者的情况下才能发生电子 、简答题（每题6分，共18分） 1
西南科技大学 原子核物理与辐射探测学1-10章课后习题答案 第一章 习题答案 1-1 当电子的速度为18105.2-?ms 时，它的动能和总能量各为多少？ 答：总能量 ()MeV ....c v c m mc E e 92400352151101222 2=??? ??-=-==； 动能 ()MeV c v c m T e 413.011122=???? ??????--= 1-2.将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？ 答：α粒子的静止质量 ()()()u M m M m e 0026.44940 .9314,244,224,20=?+=≈-= α粒子的质量 g u m m 23220 10128.28186.1295.010026.41-?==-=-=βα 1-4 kg 1的水从C 00升高到C 0100，质量增加了多少？ 答：kg 1的水从C 00升高到C 0100需做功为 J t cm E 510184.41001184.4?=??=?=?。 () kg c E m 12285 21065.4100.310184.4-?=??=?=? 1-5 已知：()();054325239;050786238239238u .U M u .U M == ()() u .U M ;u .U M 045582236043944235236235==
试计算U-239,U-236最后一个中子的结合能。 答：最后一个中子的结合能 ()()()[]MeV .uc .c ,M m ,M ,B n n 774845126023992238922399222==?-+= ()()()[]MeV .uc .c ,M m ,M ,B n n 54556007027023692235922369222==?-+= 也可用书中的质量剩余()A ,Z ?： ()()()()MeV ....,n ,,B n 806457250071830747239922389223992=-+=?-?+?= ()()()()MeV ....,n ,,B n 545644242071891640236922359223692=-+=?-?+?= 其差别是由于数据的新旧和给出的精度不同而引起的。 1-6当质子在球形核里均匀分布时，原子核的库仑能为 RZZeEc024)1(53πε?= Z 为核电荷数，R 为核半径，0r 取m15105.1?×。试计算C13和N13核的库仑能之差。 答：查表带入公式得ΔΕ=2.935MeV 1-8 利用结合能半经验公式，计算U U 239236,最后一个中子的结合能，并与1－5式的结果进行比较。 答：()P sym C S V B A Z A a A Z a A a A a A Z B +??? ??----=--12 312322, 最后一个中子的结合能 ()()()[]2,1,,c A Z M m A Z M A Z S n n -+-= ()()()()[]()()A Z B A Z B c m Z A ZM m m Z A ZM n n n ,1.1,111,12+--?---+--+= ()()1,,--=A Z B A Z B 对U 236，144,236,92===N A Z 代入结合能半经验公式，得到
精品文档 期末考试试卷（B卷） 课程名称：原子核物理 学院：核科学与技术学院 姓名：校园卡号： （共150分，请选其中的100作答） 1.我们知道原子核体积近似地与A成正比，试说明其内在的物理原因。 2. 3.重核裂变后，生成的中等重的核常伴随着?衰变，为什么？ 4. 衰变至，有两组α粒子，其能量分别为6621keV，6274keV。前207211TlBi 5.8183者相应是母核衰变至子核基态，后者为衰变至激发态。试求子核激207Tl81发态的能量。 6. ，7.对于查表得，并已知子核的能级特性为。0.68s3.34242?10ECaSc????,)?f(Z?m2120试判断母核的能级特性。 8. 7Li靶，当质子的能量为0.44, 1.06, 2.22 质子轰击9.和3.0MeV时，
观测7Li的结合能为17.21MeV已知质子和，试求所形成的复合核能到共振。级的激发能。 10. 精品文档． 精品文档 11.简述处于激发态的复合核的中子蒸发能谱，并推导之。 12. 13.什么是内转换电子，内转换电子与β跃迁电子的区别。 期末考试试卷（B卷）答案 1.解： 核力的作用要比库仑力强，而且主要是吸引力，这样才能克服库仑力形成原子核。核子之间的磁力也比核力小很多，万有引力更是微不足道。 核力是短程力，粗略的说，核力是短程力的强相互作用，而且起作用的主要是吸引力。 2.解： 重核的中质比大于1，甚至达到1.54.对于重核，核内的质子数增多，库仑力排斥增大了，要构成稳定的核就必须要还有更多的种子以消耗库仑排斥力作用。贝塔稳定线表示原子核有中子，质子对称相处的趋势，即中子数和质子数相当时原子核比较稳定。 3.解： 子核的激发能量： A211??)]?[6621?6274]?E(353)?E(.7E?MeV[10A?4207 4.解：??4242Sc????Ca122086s0.33.10?0.68?)3.13Tlogf??log(21/ ??logf?T判断跃迁种类几次规则知道该衰变为容许跃迁2/1?I?I?0??1,0;故而，
辽宁省沈阳二中2015-2016学年高二语文下学期6月月考试题 说明：1.测试时间150分钟总分：150分 2.客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上 第Ⅰ卷（阅读题，共70分） 一、现代文阅读（9分，每小题3分） 阅读下面的文字，完成1～3题。 ①书法艺术的独特性，首先在于它的艺术表现载体，是中国文明的传播工具——汉字。书法艺术以文字为母体，因文字书写而产生。它的所有语言样式，所有繁纷复杂的技术、规则，都傍依文字而诞生，离开文字而无从立其身。第二，书法和文字，共生、共进、共荣，相为表里，不可分解。第三，由于书法艺术以中国书面语言形式体系为载体，与实用书法同体、同步发展，这就造成世界艺术史上的罕见现象：汉字书面语言体系的功能区域，几乎全部被艺术样式所覆盖。除了“艺术的书法”，“实用书法”几乎没有存在空间，只居于极小范围和很低端的位置。 ②文字实用功能的实现，实际上只需要基于“六书”而形成的字符体系。这个体系，是否具有艺术美感，书法形式语言介入不介入，对汉字的信息传递功能没有影响。但是我们的先民，依托于“六书”符号体系，演绎出了篆、隶、草、行、楷五大书体和变化无穷的汉字书法形式语言。这是既可以满足信息传递功能需要，也可以满足审美需要的“双功能”书法形式语言。 ③审美书法对实用书法实现全覆盖，使人们无从分辨哪些书法是表现性的，是“纯艺术”，哪些是实用性的，是“非艺术”。从艺术形态的来源说，书法没有什么特殊，从生活原型升华、分离出艺术形态。但书法的特殊性在于：舞蹈、演唱，都来源于生活原型；一旦它们升华分离后，不再介入生活原型，艺术是艺术，生活是生活，艺术从来不干预生活。书法的情况特殊，它是始终和生活原型“捆绑”在一起——所有的书写场合（不管实用还是审美），都可以用书法。它确实挑战了世界学术界原有的对“艺术”概念的界定，也挑战人们对艺术特性认知的极限。这也是国际学术界较长时间不能认识到中国书法不仅仅是“文献档案”而且更是“艺术品”的原因。 ④作为实用文字书写，毫无疑问，书写文字内容需要有可辨读性。书法艺术秉承了“实用书写”的全部特性。从中国书法史的发展看，书法的“可辨读性”原则一直被奉为一个艺术法则而得到普遍遵守。没有语序的“梦呓”式书法，从来没有被允许成为“艺术书法”的一种创作模式。 ⑤中国书法艺术以文字为载体的特性，决定了它是和日常社会生活结合最紧密，最具国民普及性和国民素质涵育功能的艺术。同时，也一定是最具有生命力、延续时间最长、传播地域最广的艺术。“新文化运动”改变了中国人原有的阅读和书写习惯。但在书法艺术领域，传
第一章 1.1 若卢瑟福散射用的α粒子是放射性物质镭' C 放射的，其动能为6 7.6810?电子伏特。散射物质是原子序数79Z =的金箔。试问散射角150ο θ=所对应的瞄准距离b 多大？ 解：根据卢瑟福散射公式： 2 02 22 442K Mv ctg b b Ze Ze αθ πεπε== 得到： 21921501522 12619079(1.6010) 3.97104(48.8510)(7.681010) Ze ctg ctg b K ο θαπεπ---??===??????米 式中2 12K Mv α=是α粒子的功能。 1.3 钋放射的一种α粒子的速度为71.59710?米/秒，正面垂直入射于厚度为7 10-米、密度 为4 1.93210?3 /公斤米的金箔。试求所有散射在90οθ>的α粒子占全部入射粒子数的百 分比。已知金的原子量为197。 解：散射角在d θθθ+之间的α粒子数dn 与入射到箔上的总粒子数n 的比是： dn Ntd n σ= 其中单位体积中的金原子数：0//Au Au N m N A ρρ== 而散射角大于0 90的粒子数为：2 ' dn dn nNt d ππσ =?=? 所以有： 2 ' dn Nt d n ππσ=? 2 221800 2 903 cos 122( )( )4sin 2 Au N Ze t d A Mu ο ο θ ρπθθπε= ??? 等式右边的积分：180 18090903 3 cos sin 2221 sin sin 2 2 d I d ο ο ο οθθ θθ θ =?=?= 故
'22202012()()4Au N dn Ze t n A Mu ρππε=?? 64 8.5108.510--≈?=? 即速度为7 1.59710/?米秒的α粒子在金箔上散射，散射角大于90ο 以上的粒子数大约是 4008.510-?。 1.4能量为3.5兆电子伏特的细α粒子束射到单位面积上质量为2 2 /1005.1米公斤-?的银 箔上，α粒子与银箔表面成ο 60角。在离L=0.12米处放一窗口面积为2 5 100.6米-?的计数 器。测得散射进此窗口的α粒子是全部入射α粒子的百万分之29。若已知银的原子量为107.9。试求银的核电荷数Z 。 解：设靶厚度为' t 。非垂直入射时引起α 度' t ，而是ο 60sin /'t t =，如图1-1所示。 因为散射到θ与θθd +之间Ωd 立体 角内的粒子数dn 与总入射粒子数n 的比为： dn Ntd n σ= (1) 而σd 为： 2 sin )( )41( 42 2 2 20 θ πεσΩ=d Mv ze d （2把（2）式代入（1）式，得： 2 sin )()41(422220θπεΩ=d Mv ze Nt n dn ……（3） 式中立体角元0 '0'220,3/260sin /,/====Ωθt t t L ds d N 为原子密度。'Nt 为单位面上的原子数，1 0')/(/-==N A m Nt Ag Ag ηη，其中η是单位面积式上的质量；Ag m 是银原子的质量；Ag A 是银原子的原子量；0N 是阿佛加德罗常数。 将各量代入（3）式，得： 2 sin ) ()41(324 2222 0θπεηΩ=d Mv ze A N n dn Ag
3-3. 60Co 是重要的医用放射性同位素，半衰期为5.26年，试问1g 60Co 的放射性强度？100mCi 的钴源中有多少质量60Co ？ 解：放射性强度公式为： 000.693,==t t A dN m A N e N N N e N N dt T M λλλλλ--=- ===其中，，，T 为半衰期，0A 231330.6930.6931 6.022*******.2636524360059.93384.1977810/1.13510t dN m A N e N N dt T M Ci λλλ-∴=- ===?=?????≈?≈?次秒 其中103.710/i C =?次核衰变秒， 1039100 3.71010/i mC -=????10010=3.7次核衰变秒，利用公式 00.693t A dN m A N e N N dt T M λλλ-=- ===，可知2390.6930.693 6.022*********.2636524360059.9338 A m m A N T M ==??=???? 3.7 解可得，-58.8141088.14m g g μ=?= 3-5用氘轰击55Mn 可生成β-放射性核素56Mn ，56Mn 的产生率为8510/s ?， 已知56Mn 的半衰期2.579h,试计算轰击10小时后，所生成的56 Mn 的放射性强度。 解：利用放射性强度公式 /(1)(12),P t t T A N P e P λλ--==-=-其中为核素的产生率。 可知生成的56 Mn 的放射性强度为： /810/2.57988(12)510(12) 4.6610 4.6610t T A P Bq --=-=??-≈??次核衰变/秒=。 3-6已知镭的半衰期为1620a ,从沥青油矿和其他矿物中的放射性核素数目226()N Ra 与238()N U 的比值为73.5110-?，试求238U 的半衰期。
期末考试试卷（B 卷） 课程名称： 原子核物理 学院： 核科学与技术学院 姓名： 校园卡号： （共150分，请选其中的100作答） 1. 我们知道原子核体积近似地与A 成正比，试说明其内在的物理原因。 2. 重核裂变后，生成的中等重的核常伴随着β衰变，为什么？ 3. Bi 21183 衰变至Tl 20781，有两组α粒子，其能量分别为6621keV ，6274keV 。前 者相应是母核衰变至子核基态，后者为衰变至激发态。试求子核Tl 20781激发态的能量。 4. 对于Ca Sc s 42 2068.04221??→?， 查表得3.310),(=m E Z f ，并已知子核的能级特性为+O 。试判断母核的能级特性。 5. 质子轰击7Li 靶，当质子的能量为0.44, 1.06, 2.22 和3.0MeV 时，观测到共振。已知质子和7Li 的结合能为17.21MeV ，试求所形成的复合核能级的激发能。 6. 简述处于激发态的复合核的中子蒸发能谱，并推导之。 7. 什么是内转换电子，内转换电子与β跃迁电子的区别。 期末考试试卷（B 卷）答案 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 分 数 阅卷教师
1.解： 核力的作用要比库仑力强，而且主要是吸引力，这样才能克服库仑力形成原子核。核子之间的磁力也比核力小很多，万有引力更是微不足道。 核力是短程力，粗略的说，核力是短程力的强相互作用，而且起作用的主要是吸引力。 2.解： 重核的中质比大于1，甚至达到1.54.对于重核，核内的质子数增多，库仑力排斥增大了，要构成稳定的核就必须要还有更多的种子以消耗库仑排斥力作用。贝塔稳定线表示原子核有中子，质子对称相处的趋势，即中子数和质子数相当时原子核比较稳定。 3.解： 子核的激发能量： MeV E E A A E 7.353]62746621[207211)]()([410=-=--= αα 4.解： 4242 21 20 0.68 3.31/2log log(0.6810) 3.13 s Sc Ca f T β+ ???→?=?= 1/2 l o g f T ?判断跃迁种类几次规则知道该β + 衰变为容许跃迁 01,0;0,1 (1)1;1 i i i i I I I πππ?=-=±=?=?+=+=+故而，故而， 所以，母核42 21 Sc 的能级特性为：0+1+。 5.解： 复合核的激发能为： 代入数据得到： **12**3417.60,18.1319.15,19.84E M eV E M eV E M eV E M eV ==== 6.解： 再通过复合核的反应中，出射粒子的能量也具有麦克斯韦分布的特点，在适当的条件下叫分布也是各向同性的。因此，我们可以用液滴蒸发的图像来处理复合核的衰变，这就是中子蒸发能谱。 推导如下： 令剩余核的激发能 n E E E -=0*由于复合核的衰变至剩余核的激发能为n E E E +→**之间的概率与此间的能级成正比，同时与复合核的中子宽度)(n n E Γ成正比， 于是： n n n n n n dE E E E dE E n )()()(0-Γ∝ρ 又反应截面可以写为 ΓΓ=b CN ab ) (ασσ *A aA a A m E E B m m =++
光电效应、量子理论、原子及原子核物理(专题复习) 一、光地波动性（略） 二、光地粒子性 1、光电效应 （1）光电效应在光（包括不可见光）地照射下，从物体发射出电子地现象称为光电效应. （2）光电效应地实验规律： 装置： ①任何一种金属都有一个极限频率，入射光地频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于极限频率地光不能发生光电效应. ②光电子地最大初动能与入射光地强度无关，光随入射光频率地增大而增大. ③大于极限频率地光照射金属时，光电流强度（反映单位时间发射出地光电子数地多 少），与入射光强度成正比. ④金属受到光照，光电子地发射一般不超过10－9秒. 2、波动说在光电效应上遇到地困难 波动说认为：光地能量即光地强度是由光波地振幅决定地与光地频率无关.所以波动 说对解释上述实验规律中地①②④条都遇到困难 3、光子说 （1）量子论：1900年德国物理学家普郎克提出：电磁波地发射和吸收是不连续地，而是一份一份地，每一份电磁波地能量E=hv （2）光子论：1905年受因斯坦提出：空间传播地光也是不连续地，而是一份一份地，每一份称为一个光子，光子具有地能量与光地频率成正比. 即：E=hv ，其中h为普郎克恒量h=6.63×10－34J·s 4、光子论对光电效应地解释 金属中地自由电子，获得光子后其动能增大，当功能大于脱出功时，电子即可脱离金属表面，入射光地频率越大，光子能量越大，电子获得地能量才能越大，飞出时最大初功能也越大. 三、波粒二象性 1、光地干涉和衍射现象，说明光具有波动性，光电效应，说明光具有粒子性，所以光具有波粒二象性. 2、个别粒子显示出粒子性，大量光子显示出波动性，频率越低波动性越显著，频率越高粒子性越显著 3、光地波动性和粒子性与经典波和经典粒子地概念不同 （1）光波是几率波，明条纹是光子到达几率较大，暗条纹是光子达几率较小 这与经典波地振动叠加原理有所不同 （2）光地粒了性是指光地能量不连续性，能量是一份一份地光子，没有一定地形状，也不占有一定空间，这与经典粒子概念有所不同
第一章 原子的基本状况 1.1 若卢瑟福散射用的α粒子是放射性物质镭' C 放射的，其动能为6 7.6810?电子伏特。散射物质是原子序数79Z =的金箔。试问散射角150ο θ=所对应的瞄准距离b 多大？ 解：根据卢瑟福散射公式： 2 02 22 442K Mv ctg b b Ze Ze αθ πεπε== 得到： 21921501522 12619 079(1.6010) 3.97104(48.8510)(7.681010) Ze ctg ctg b K ο θαπεπ---??===??????米 式中2 12K Mv α=是α粒子的功能。 1.2已知散射角为θ的α粒子与散射核的最短距离为 2202 1 21 ()(1)4sin m Ze r Mv θ πε=+ ，试问上题α粒子与散射的金原子核之间的最短距离m r 多大？ 解：将1.1题中各量代入m r 的表达式，得：2min 202 1 21 ()(1)4sin Ze r Mv θπε=+ 1929 619479(1.6010)1 910(1)7.6810 1.6010sin 75 ο--???=???+??? 143.0210-=?米 1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。问质子与金箔。问质子与金箔原子核可 能达到的最小距离多大？又问如果用同样能量的氘核（氘核带一个e +电荷而质量是质子的两倍，是氢的一种同位素的原子核）代替质子，其与金箔原子核的最小距离多大？ 解：当入射粒子与靶核对心碰撞时，散射角为180ο 。当入射粒子的动能全部转化为两粒子间的势能时，两粒子间的作用距离最小。 根据上面的分析可得： 22 0min 124p Ze Mv K r πε==，故有：2min 04p Ze r K πε= 192 9 13619 79(1.6010)910 1.141010 1.6010 ---??=??=???米 由上式看出：min r 与入射粒子的质量无关，所以当用相同能量质量和相同电量得到核代
普通高等学校招生全国统一考试·天津卷说明 理科综合能力测试 理科综合能力测试包括物理、化学和生物三个科目，各个考试科目分别命制试题，采用合场分卷的形式。理科综合能力测试的考试方式为闭卷笔试，考试的限定用时150分钟；试卷满分300分，其中物理、化学、生物三科试题的分值分别为120分、100分、80分。各科目试卷中一般采用选择题和非选择题等题型，组卷按题型排列，选择题在前，非选择题在后，同一题型中的不同题目尽量按照由易到难的顺序排列；试题包括容易题、中等难度题和难题，以中等难度题为主。 物理部分 I．学科命题指导思想 高考物理试题命制以“能力立意”为主导，着重考查考生的物理基础知识、基本能力和科学素养；突出学科内部知识的综合应用；注重理论联系实际，注重科学技术和社会、经济发 展的联系，注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用；适度体现试题的开放性与探究性； 以有利于高校选拔新生，并有利于激发考生学习科学的兴趣，培养实事求是的态度，形成正确的价值观，促进“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维课程培养目标的 实现。 II．能力要求 知识是能力的载体，通过对知识运用的考查反映考生能力水平。因而高考高考物理在考 查知识的同时，注重考查能力，并把对能力的考查放在首要位置，但不把某些知识与某种能 力简单地对应起来。 目前，高考物理科要考查的能力主要包括以下几个方面： 1．理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及 它们在简单情况下的应用；能够清楚认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表 述）；能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。 2．推理能力能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论 证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。 3．分析综合能力能够独立地对所遇的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状 态、物理过程和物理情境，找出其中起重要作用的因素及有关条件；能够把一个复杂问题分 解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。 4．应用数学处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行 推导和求解，并根据结果得出物理结论；必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。 5．实验能力与探究能力能独立的完成表2中所列的实验，能明确实验目的，能理解 实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实 验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决方案； 能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。