原子和原子核及物理学史训练题

（一）1．哥白尼提出了日心说；开普勒发现了行星三大运动定律。

2．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量G。

3．牛顿经典力学适用于低速、宏观世界，不适用于高速、微观世界。

4．库仑从万有引力定律出发，总结出了真空中两个点电荷间相互作用规律。

5．伽利略用科学方法论证了重物体和轻物体下落一样快，推翻了了古希腊哲学家亚里士多德的观点，创造了把实验和逻辑推理结合起来的科学研究方法。

6．17世纪末，伽利略利用理想斜面实验的方法，得出力不是维持物体运动原因的结论，揭示了力与运动的本质联系。

7．奥斯特最早发现电流周围存在磁场，安培提出了分子电流假说。

8．法拉第首先发现了电磁感应现象，并通过实验定性总结出了电磁感应定律；楞次总结出了楞次定律，得出了感应电流方向的判断方法。

9．用点电荷代替带电体，应用的是理想化模型方法。

10．麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。

11．均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场。

12．变化的电场和变化的磁场总是相互联系，从产生区域由近及远向周围传播，形成电磁波。

13．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验加以证实。

14．赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，并通过实验证明电磁波在真空中具有与光相同的速度C，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。

（二）1．在电磁振荡中，电场和磁场都随时间做周期性变化。

2．能有效地发射电磁波需具备的条件有：频率足够高和使用开放电路。

3．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。

4．电磁波的接收中，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。

5．把声音或图像信号从高频电流中还原出来，这个过程叫解调。

6．电磁波按 从大到小排列：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

7．雷达利用无线电波定位，是利用的无线电波的微波波段。

高三物理原子核物理练习题及答案一、选择题1.以下哪个是不稳定的原子核？A. 氘核B. 氦核C. 镭核D. 铀核答案：C2.下列物质中，具有中子最多的是：A. 氢B. 氮C. 铁D. 铀答案：D3.以下哪个是半衰期较短的放射性同位素？A. 铀-238B. 铀-235C. 钍-232D. 钚-239答案：D4.下列几种放射线中，穿透能力最强的是：A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线答案：C5.核反应中质量守恒定律及能量守恒定律的基础是：A. 爱因斯坦质能方程B. 力守恒定律C. 电荷守恒定律D. 反射定律答案：A二、填空题1.法拉第定律指出，电流的大小与通过导线的_____成正比，与导线的长度及截面积的____成反比。

答案：电压、电阻2.铀-238衰变成钍-234时，放射出____和____。

答案：α粒子、氚核3.芬特方法通过测量放射性同位素的_____测定样品的年龄。

答案：衰变产物4.质子数为92的核素是_____。

答案：铀5.链式反应是指每个裂变核生成的中子都能引起_____个新的裂变核裂变。

答案：大于1个三、计算题1.一个铀-235核裂变时，平均产生3个中子，使周围8个铀-235核继续裂变。

假设每次裂变放出的能量为210MeV，求铀-235核裂变的倍增时间。

答案：根据倍增时间的定义，我们有Td = (N-1) × τ其中，Td为倍增时间，N为平均每次裂变释放的中子数，τ为平均裂变时间。

由题意可知，N = 3裂变时间τ = 1秒/8 = 0.125秒将N和τ代入上述公式，解得Td = (3-1) × 0.125 = 0.25秒2.一个样品中的放射性同位素含量初试为1000g，经过5个半衰期后剩余多少克？答案：根据半衰期的定义，经过一个半衰期放射性同位素的质量会剩下原来的一半。

因此，经过5个半衰期，剩余的质量为原质量的(1/2)^5倍。

即，剩余质量 = 1000g × (1/2)^5 = 1000g × 1/32 = 31.25g四、解答题1.请简述核聚变和核裂变的基本原理及其应用领域。

原子核物理试题及答案一、选择题1. 原子核由什么粒子组成？A. 电子B. 质子和中子C. 质子和电子D. 中子和电子答案：B2. 放射性衰变过程中，原子核的哪种性质会发生变化？A. 质量数B. 电荷数C. 核外电子数D. 核内质子数答案：A3. 下列哪种粒子的发现证实了原子核内部结构的存在？A. α粒子B. β粒子C. γ射线D. X射线答案：A4. 原子核的稳定性与哪种因素有关？A. 质子数B. 中子数C. 质子数与中子数的比例D. 核外电子数答案：C5. 原子核的结合能与哪种因素有关？A. 原子核的质量B. 原子核的电荷数C. 原子核的体积D. 原子核的表面答案：A二、填空题1. 原子核的组成粒子中，带正电的是______，带负电的是______。

答案：质子；电子2. 放射性同位素的半衰期是指放射性物质的原子核数量减少到原来的______所需的时间。

答案：一半3. 原子核的结合能与原子核的质量亏损有关，质量亏损越大，结合能______。

答案：越大4. 核裂变是指重原子核在吸收中子后，分裂成两个或多个较轻原子核的过程，同时释放出大量的______。

答案：能量5. 核聚变是指轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程，同时释放出______。

答案：能量三、简答题1. 请简述原子核的组成及其性质。

答案：原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

原子核的性质包括质量数、电荷数、结合能等。

2. 放射性衰变有哪几种类型？请分别简述其特点。

答案：放射性衰变主要有α衰变、β衰变和γ衰变三种类型。

α衰变是原子核放出α粒子（由两个质子和两个中子组成）的过程，导致原子核质量数减少4，电荷数减少2；β衰变是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子被放出，导致原子核电荷数增加1；γ射线是原子核在能量状态变化时放出的高能光子，不改变原子核的质量数和电荷数。

3. 核裂变和核聚变有何不同？答案：核裂变是重原子核在吸收中子后分裂成两个或多个较轻原子核的过程，释放出能量；核聚变是轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程，也释放出能量。

高三物理原子练习题1. 题目：下列关于原子和原子结构的说法中，正确的是（）A. 电子、质子和中子是原子的基本组成部分B. 电子负载在一个原子核外的轨道上C. 原子核是一个带正电的粒子D. 原子的大小主要由电子云决定2. 题目：以下关于元素周期表的叙述，错误的是（）A. 元素周期表是按照元素的原子序数从小到大排列的B. 周期表的第一行代表着1周期C. 周期表的最后一行代表着7周期D. 元素周期表中的元素以相似的化学性质周期性地分布3. 题目：下列关于原子核的说法中，不正确的是（）A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核带有正电荷C. 原子核在原子中的体积很小，但质量却占据绝大部分D. 原子核带有自旋4. 题目：下列关于电子云的说法中，错误的是（）A. 电子云是由电子构成B. 电子云在原子核外形成了一定的空间分布C. 电子云的位置和速度可以同时确定D. 电子云的分布与电子的能量有关5. 题目：下列关于原子尺寸的说法中，正确的是（）A. 原子的尺寸是确定且不变的B. 原子的尺寸越大，其原子核和电子间的相互作用越强C. 原子的尺寸可由原子核的大小确定D. 原子的尺寸可以用电子云的外径表示6. 题目：下列关于原子核内质子和中子的说法中，正确的是（）A. 质子和中子的质量相等B. 质子和中子的数量决定了元素的化学性质C. 质子和中子的电荷数相等D. 质子和中子均带有自旋7. 题目：以下关于原子模型的发展历程的说法，正确的是（）A. 托姆逊提出的原子模型中，原子有质子和电子两种基本组成部分B. 波尔提出的原子模型中，电子分布在不同的轨道上C. 瑞利提出了电子云的概念，说明了电子的双性D. 卢瑟福通过金箔实验发现了原子核的存在，提出了实验原子模型8. 题目：下列关于元素的说法中，不正确的是（）A. 元素是由相同种类的原子组成的，具有相同的原子序数B. 元素可以在化学反应中被分解为其他化合物C. 元素是构成物质的基本单位D. 元素可以通过化学方法进行定性分析9. 题目：下列关于原子核和电子云的比较中，正确的是（）A. 原子核带有负电，电子云带有正电B. 原子核的质量占据了整个原子的大部分C. 电子云的体积大于原子核D. 原子核和电子云都是以静止的状态存在10. 题目：以下关于同位素的叙述中，错误的是（）A. 同位素是指具有相同质子数但中子数不同的核素B. 同位素具有相似的化学性质C. 同位素的存在导致了同一元素的相对原子质量不同D. 同位素的存在对元素周期表的排列没有影响以上是高三物理原子练习题，希望能够帮助你巩固对原子和原子结构的理解。

九年级物理原子和核能部分练习题
1. 在原子核中，质子和中子的数量分别是多少？质子和中子分
别带有什么电荷？
2. 原子的质量主要集中在哪里？
3. 什么是原子核的电荷数？
4. 原子的质量数是指什么？
5. 下列元素中，哪一个元素的原子核内的质子数与中子数相等？（A）氢（B）铍（C）碳（D）铕
6. 原子核中的质子和中子是由什么粒子组成的？
7. 原子核的直径大约是多少？
8. 什么是放射性衰变？
9. 核反应中会释放出什么？
10. 核裂变和核聚变有什么区别？
答案
1. 质子的数量等于原子核的原子序数，中子的数量等于质子数
减去原子序数。

质子带有正电荷，中子不带电荷。

2. 原子的质量主要集中在原子核中。

3. 原子核的电荷数等于质子数减去电子数。

4. 原子的质量数等于质子数加上中子数。

5. (A) 氢
6. 原子核中的质子和中子是由夸克组成的。

7. 原子核的直径的量级约为10^-14米。

8. 放射性衰变是指原子核发射放射性粒子以降低自身能量和不稳定性的过程。

9. 核反应会释放能量。

10. 核裂变是指原子核分裂的过程，核聚变是指原子核融合的过程。

高三物理原子核试题1.下列说法正确的是（）A．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子构成B．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．波尔理论认为：氢原子核外电子轨道能量变化是不连续的，存在着能级D．核力是短程力，只存在质子和质子之间【答案】BC【解析】α粒子散射实验的结果证明原子是由原子核和核外电子构成，故选项A错误；结合能越大，原子核越稳定，故选项B正确；波尔理论认为：氢原子核外电子轨道能量变化是不连续的，存在着能级，故选项C正确；核力是短程力，只有原子核之间才显现出来，将核子组成原子核的力，故选项D错误。

【考点】本题考查原子核问题2.与原子核内部变化有关的现象是A．电离现象B．光电效应现象C．天然放射现象D．a粒子散射现象【答案】C【解析】电离现象、光电效应是电子脱离原子核的束缚，a粒子散射现象与原子的核式结构有关，D错；天然放射现象是原子核内部中子和质子发生变化生成新的原子核的现象，C对；3.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子,其半衰期为3.8天.1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量,以及衰变成的过程放出的粒子是( )A．0.25 g,α粒子B．0.75 g,α粒子C．0.25 g,β粒子D．0.75 g,β粒子【答案】B【解析】氡核半衰期为3.8天,7.6天为2个半衰期,所以1 g氡7.6天衰变掉的质量为1 g×y+(1g×y)×y="0.75" g.由的过程中放出的粒子是^4_2He即α粒子,所以B正确.4.一速度为v的高速α粒子(24He)与同方向运动的氖核(1020Ne)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】v v【解析】设α粒子与氖核的质量分别为mα与mNe，氖核在碰撞前后的速度分别为vNe与vNe′由动量守恒与机械能守恒定律，有mαv＋mNevNe＝mNevNe′①mαv2＋mNevNe2＝mNevNe′2 ②解得vNe＝v ③vNe′＝v ④已知＝⑤将⑤式代入③④式得：vNe ＝v，vNe′＝v.5. (2010年高考上海卷)现已建成的核电站发电的能量来自于()A．天然放射性元素衰变放出的能量B．人工放射性同位素放出的能量C．重核裂变放出的能量D．化学反应放出的能量【答案】C.【解析】现在核电站所用原料主要是铀，利用铀裂变放出的核能发电，故C项正确．6.（6分）随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是________．(填选项前的编号)①卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构②天然放射现象表明原子核内部有电子③ H＋H―→ He＋ n 是轻核聚变反应方程④氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和从n＝2能级跃迁到n＝1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长【答案】③【解析】卢瑟福α粒子散射实验说明的是原子内部的结构而不是原子核内部的结构；天然放射现象说明原子核具有复杂的结构；氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级放出的光子能量大于从n＝2能级跃迁到n＝1能级放出的光子能量，故前者波长小于后者．7.（2010·上海物理·4）现已建成的核电站的能量来自于（）A．天然放射性元素衰变放出的能量B．人工放射性同位素放出的的能量C．重核裂变放出的能量D．化学反应放出的能量【答案】C【解析】本题考查原子核反应。

《原子和原子核》典型题1．(多选)下列说法正确的是( )A.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构B.a粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构C.原子核发生p衰变生成的新核原子序数增加D.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长2.(多选)下列说法中正确的是( )A. p衰变现象说明电子是原子核的组成部分B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C.一个氢原子从n = 3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D.卢瑟福依据极少数a粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型3.(多选)下列说法正确的是( )A.发现中子的核反应方程是4Be+2He f国+0nB.汤姆孙发现了电子，说明原子核有复杂的结构C.卢瑟福在a粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型D.要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值4.(多选)下列说法中正确的是( )A.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律B.a、P、Y射线比较，a射线的电离作用最弱C.光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显D.原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里5.(多选)以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是( )A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B.每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C.原子核式结构模型是由汤姆孙在a粒子散射实验基础上提出的D.太阳内部发生的核反应是热核反应6.（多选）下列说法正确的是（）A.方程式赞U-204Th+2He是重核裂变反应方程B.铯原子核（甯Cs）的结合能小于铅原子核您Pb）的结合能C.P衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的D.核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力7.（多选）关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量8.一重原子核衰变成a粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核（甯Cs）的结合能小于铅原子核您Pb）的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定8.自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系.如图所示为锕系图的一部分，纵坐标N表示中子数，则图中U衰变成Po, 经历了次a衰变，次P衰变.9. （1）（多选）卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：2He+174N f gO+l H,下列说法正确的是（）A.卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型B.实验中是用a粒子轰击氮核的C.卢瑟福通过该实验发现了质子D.原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒（2）为确定爱因斯坦的质能方程A E=A mc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E 1 = 0.60 MeV的质子轰击静止的锂核7U,生成两个a粒子，测得两个a粒子的动能之和为E2=19.9 MeV,已知质子、a粒子、锂粒子的质量分别取m =1.007 3 u、m a=4.001 5 u、m Li=7.016 0 u,求：①写出该反应方程；②通过计算说明A E=A mc2正确.(1 u= 1.660 6义10f kg)10．(1)(多选)关于天然放射现象，下列叙述正确的是( )A.若使放射性物质所在处的压强升高，其半衰期将减小B.当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生P衰变C.在a、|3、Y这三种射线中，Y射线的穿透能力最强，a射线的电离能力最强D.铀核(燹U)衰变为铅核(/Pb)的过程中，要经过8次a衰变和6次P衰变(2)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(6Li),发生核反应后生成氚核和a 粒子.生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与a粒子的速度之比为7：8,中子的质量为m，质子的质量可近似看成m，光速为c.①写出核反应方程；②求氚核和a粒子的速度大小；③若核反应过程中放出的核能全部转化为a粒子和氚核的动能，求出质量亏损.11.(1)下列说法正确的是()A. P射线的穿透能力比Y射线强B.电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性C.雷Bi的半衰期是1小时，质量为m的超Bi经过3小时后还有6m没有衰变D.对黑体辐射的研究表明，温度越高，辐射强度极大值所对应的电磁波的频率不变(2)氢原子的能级如图所示.氢原子从n = 3能级向n =1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为eV;用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为eV.n.㈤足V«--- ------ 04----------------- 0.853----------------- -L5I2------------------- 3A1----------------- 13,6(3)—静止的铀核(燹U)发生a衰变转变成钍核(Th),已知放出的a粒子的质量为m,速度为v0,假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为a粒子和钍核的动能.①试写出铀核衰变的核反应方程；②求出铀核发生衰变时的质量亏损.(已知光在真空中的速度为如不考虑相对论效应)《原子和原子核》典型题参考答案1．解析：选AC.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构，选项A正确；a粒子散射实验说明原子具有核式结构，选项B错误；根据电荷数守恒和质量数守恒知，B衰变放出一个电子，新核的电荷数增加1，即原子序数增加，故C正确；氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，选项D错误.2．解析：选BD.P衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分，A选项是错误的；目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变，故B选项正确；一群氢原子从n= 3的激发态跃迁到基态时，能辐射03 = 3种不同频率的光子，而一个氢原子从n = 3的激发态跃迁到基态时，只能是三种可能频率中的一种或两种，故C 选项错误；卢瑟福依据极少数a粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型，D选项正确.3．解析：选ACD.发现中子的核反应方程是4Be + 4He - i62C + 0n，选项A正确；汤姆孙发现了电子，说明原子有复杂的结构，选项B错误；卢瑟福在a粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，选项C正确；要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值，即超过这种金属的极限频率，选项D 正确．4．解析：选AC.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律，A正确；a、区Y三种射线电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，B错误；根据公式c 二人可得光的波长越短，频率越大，根据公式E=hv可得频率越大，光子的能量越大，光的粒子性越明显，C正确；原子的正电荷都集中在原子核里，绝大部分质量在原子核里，不是全部质量，D错误.5．解析：选BD.根据爱因斯坦光电效应方程E k= hv - %可知，最大初动能与光的照射强度无关，与光的频率有关，选项A错误；核子之间的核力是短程力，每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，选项B正确；原子核式结构模型是由卢瑟福在a粒子散射实验基础上提出的，选项C错误；太阳内部发生的核反应是聚变反应，属于热核反应，选项D正确.6．解析：选BCD.方程式赞U-204Th+ g He的反应物只有一个，生成物有g He , 属于a衰变，选项A错误；由原子核的平均结合能的曲线可知，铯原子核的比结合能与铅原子核的比结合能差不多，而铯原子核的核子数少得多，所以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，选项B正确；B衰变所释放的电子不是来源于原子核外面的电子，而是原子核内的中子转化成质子时所产生的（0n-]H+ 01 e）,选项C正确；相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会融合在一起（斥力），又相距一定距离组成原子核（引力），选项D正确.7．解析：选ABC.原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核完全分解成核子所需要的最小能量，A正确；重核衰变时释放能量，从能量守恒的角度可以理解，要把衰变产物分解成单个核子需要更多的能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，铯原子核（甯Cs）的比结合能与铅原子核（208Pb）的比结合能差不多，但铯原子核。

评卷人得分一、多选题1．下面是铀核裂变反应中的一个：23592U＋1n―→13654Xe＋9038Sr＋101n已知铀235的质量为235.043 9u，中子质量为1.008 7u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2u，则此核反应中( )A．质量亏损为Δm＝235.043 9u＋1.008 7u－89.907 7 u－135.907 2uB．质量亏损为Δm＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)uC．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)×(3×108)2JD．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)×931.5MeV【答案】BD【解析】计算亏损质量时要用反应前的总质量减去反应后的总质量，二者之差可用“u”或“kg”作单位，故A错，B对；质量单位为“u”时，可直接用“1u的亏损放出能量931.5MeV”计算总能量，故D对，当质量单位为“kg”时直接乘以(3.0×108)2，总能量单位才是焦耳，故C错。

2．关于原子结构和核反应的说法中正确的是( )A．卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型B．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的C．据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量D．据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量【答案】ACD【解析】卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型，即A正确；天然放射现象的发现，揭示了原子核具有复杂的结构，故B错误；A裂变为B和C，D和E 聚变为F，由于核子的平均质量都减少，所以都发生质量亏损，都放出了能量，故C、D 正确。

2023年高三物理原子核物理练习题及答案1. 原子核物理基础1.1 简述原子核物理的研究对象和研究内容。

原子核物理研究的对象是原子核，其研究内容包括原子核的结构、性质、稳定性以及与核反应相关的规律和过程。

1.2 解释原子核的质量数、电荷数和核素符号的意义。

原子核的质量数是指原子核中质子数和中子数之和，用A表示。

电荷数是指原子核中的质子数，用Z表示。

核素符号则是用来表示特定的原子核，由元素符号和质量数构成。

1.3 简述质子和中子的基本性质。

质子是带正电荷的基本粒子，其质量约为1.67262×10^-27千克，位于原子核中。

中子是电荷为零的基本粒子，其质量约为1.67493×10^-27千克，也位于原子核中。

2. 原子核结构与稳定性2.1 利用核素符号回答下列问题：(1) 氢的原子核中有几个质子和几个中子？氢的原子核中只有一个质子，没有中子。

(2) 氘的原子核中有几个质子和几个中子？氘的原子核中有一个质子和一个中子。

(3) 铀的原子核中有几个质子和几个中子？铀的原子核中有92个质子和146个中子。

2.2 解释原子核稳定性的概念以及稳定核素的特点。

原子核稳定性是指原子核在一定条件下保持相对长久的性质。

稳定核素具有以下特点：质子数与中子数之和为奇数或偶数；质子数和中子数在某个范围内具有最佳的比例；核子排布趋于对称。

3. 核反应与放射性3.1 解释以下概念：放射性衰变、半衰期和辐射。

放射性衰变是指原子核自发地转变为稳定核或其他核的过程。

半衰期是指放射性物质中，有一半的原子核发生衰变所需的时间。

辐射是放射性物质放出的具有能量的粒子或电磁波。

3.2 回答下列问题：(1) 根据原子核的衰变过程，解释放射性核素的变化。

放射性核素经过衰变，原子核中的质子数和中子数会发生变化，进而生成新的核素。

(2) 为什么放射性核素会产生辐射？放射性核素衰变时会释放出稳定核、粒子或电磁波，这些释放出的粒子或波动具有能量，因此称为辐射。

初三物理原子物理与核能练习题及答案20题题目一：1. 一个α粒子质子数为2，中子数为2，目前质量数为4。

请问它的符号表示是什么？答案: α题目二：2. 核反应中，物质A放射出一个α粒子变成物质B，这个过程的核反应方程式应该如何表示？答案: A → B + α题目三：3. 核反应中，若物质B放射出一个质子，变成物质A，这个过程的核反应方程式应该如何表示？答案: B → A + 质子题目四：4. 一个核反应过程如下：物质C放射出一个中子，变成物质D，同时还放出一个γ射线。

这个过程的核反应方程式应该如何表示？答案: C → D + 中子+ γ题目五：5. 下面的哪种粒子在射入物质D中发生湮灭？a) α粒子b) 质子c) 中子d) 电子答案: d) 电子题目六：6. 以下哪个能量转化方式在核能反应中不存在？a) 大气压b) 辐射能c) 动能d) 光能答案: a) 大气压题目七：7. β粒子是带有电量的带质量粒子。

请问它的符号表示是什么？答案: β题目八：8. 以下哪个是稳定的核素？a) 24Fb) 39Pc) 42nd) 92U答案: c) 42n题目九：9. 以下哪个不是核能反应中常见的放射性射线？a) α射线b) β射线c) γ射线d) δ射线答案: d) δ射线题目十：10. 下列孩子糖果其中哪种与其他三种不同？a) 错误答案b) 错误答案c) 错误答案d) 正确答案答案: d) 正确答案题目十一：11. 以下哪个是核反应中的聚变？a) 射线的释放b) 重元素核裂变成轻元素核c) 轻元素核聚合成更重的元素核d) 原子核共享e) 两种原子核结合成一个原子核答案: c) 轻元素核聚合成更重的元素核题目十二：12. 下列哪个是混合物？a) 盐水b) 纯净水c) 纯银d) 纯铁答案: a) 盐水题目十三：13. 核反应中，α粒子和γ射线一起放射的情况下，如何表示？答案: A → B + α + γ题目十四：14. 在核反应中，质子数相同，中子数不同的同位素称为什么？答案: 同位素的同位素题目十五：15. 哪个是不稳定的核素？a) 40Arb) 50nc) 60Fed) 70O答案: b) 50n题目十六：16. 以下哪种不是核能反应中的释放能量形式？a) 热能b) 光能c) 动能d) 震动能答案: d) 震动能题目十七：17. 以下哪个是常见的自然辐射源？a) 火柴b) 月亮c) 碳酸饮料d) 钢丝刷答案: b) 月亮题目十八：18. 哪种射线具有最大的穿透能力？a) α射线b) β射线c) γ射线答案: c) γ射线题目十九：19. 以下哪种不是高能粒子？a) 中子b) 电子c) 质子d) 正电子答案: b) 电子题目二十：20. 下列哪个是复合物？a) 水分子b) 纯石墨c) 钠离子d) 纳米钻石答案: a) 水分子以上是初三物理原子物理与核能练习题及答案的20道题。

十九、原子与原子核水平预测（40分钟）双基型★1.下面列举的事例中正确的是( ).(A )居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现了正电子(B )卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象(C )麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验方法给予证实(D )玻尔建立了量子理论,解释了各种原子发光现象答案:C★★2.关于原子核能,下列说法中正确的是( ).(A )使原子核分解为粒子时放出的能量(B )核子结合成原子核时需要供给的能量’(C )核子结合成原子核时吸收的能最或原子核分解为核子时放出的能量(D )核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成粒子时所吸收的能量 答案:D★★3.平衡核反应方程,23592u +__________________→9038Sr +13654Xe +1010n ,在核反应堆中石墨起的作用,镉棒__________________的作用.答案:n 10,使中子减速,吸收中子控制反应速度横向型★★4.中子的质量为1.0087u ,质子质量为1.0073u ,氘核的质量为2.0136u .中子和质子结合成氘核时释放的能量为_______________J (计算结果取两位有效数字,1u =1.7×1027kg ). 答案:13107.3-⨯★★★5.氢原子的核外电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有( ).(A )放出光子,电子动能减少,原子势能增加(B )放出光子,电子动能增加,原子势能减少(C )吸收光子,电子动能减少,原子势能增加(D )吸收光子,电子动能增加,原子势能减少答案:BC★★★6.一个原子核X 进行一次α衰变后成为原子核c d Y ,然后又进行一次口衰变,成为原子核f g Z ：a b X →c d Y →f g Z ,它们的质量数a 、c 、f 及电荷数b 、d 、g 之间应有的关系是( )(A )a =f +4 (B )c =f (C )d =g -1 (D )b =g +1 答案:ABCD .★★★7.放射性元素2411N a 经过2h ,只剩1/2的核没有衰变,再经过_________h ,将只剩下1/8的核没有衰变.答案:4横向型★★★8.23892U 发生衰变后变成23490Th ,把静止的23892U 放在匀强磁场中,衰变后Th 核的速度方向与磁场方向垂直,生成的α粒子动能为△E .【10】(1)写出衰变方程.(2)衰变后核的轨道半径与粒子的轨道半径之比是多少?(3)衰变过程中放出的能量多大?答案:(1)n He H H 10322121+→+,(2)He Th U 422349023892+→1：45(3)E 117119∆ ★★★★9.已知氘核的质量为2.0136u ,中子质量为1.0087u ,氦3(32He )的质量为3.0150u .(1)写出两个氘核聚变生成氦3的方程(2)求聚变放出的能量.(3)若两个氘核以相同的动能E k =0.35MeV 正碰,求碰撞后生成物的动能.【7】答案:(1)n He H H 10322121+→+，(2)3.72MeV ，(3)中子,2.98MeV ,氦核,0.99MeV ,★★★★10.氢原子的核外电子质量为m ,电量为e ,在离核最近的轨道上运动,轨道半径为r 1,求：(1)电子运动的动能.(2)电子绕核转动的频率.(3)电子绕核转动相当于环形电流的电流大小. 答案:(1)12K 2r ke E =，(2)11mr k r 2e f ∙=π，(3)112mr k r 2e f I ∙==π 阶梯训练原子核式结构和玻尔模型双基训练1.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子( ).【1】(A )全部穿过或发生很小的偏转(B )全部发生很大的偏转(C )绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回(D )绝大多数发生偏转,甚至被掸回答案:C★2.氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中( ).【1】(A )辐射光子,获得能量 (B )吸收光子,获得能量(C )吸收光了,放出能量 (D )辐射光子,放出能量答案:D★3.在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n =1及n =2的两个状态,若用E 表示氢原子的能量,r 表示氢原子核外电子的轨道半径,则( ).【1】(A )E 2>E 1,r 2>r 1 (B )E 2>E 1,r 2<r 1(C )E 2<E 1,r 2>r 1 (D )E 2<E 1,r 2<r 1答案:A★★★4.如图所示,氢原子在下列各能级间跃迁：(1)从n =1到n =2；(2)从n =5到n =3；(3)从n =4到n =2；在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用λ1、λ2、λ3表示.波长λ1、λ2、λ3大小的顺序是( ).【2】(A )λ1<λ2<λ3 (B )λ1<λ3<λ2(C )λ3<λ2<λ1 (D )λ3<λ1＜λ2答案:B★★★5.氢原子基态能级为-13.6eV ,一群氢原子处于量子数n =3的激发态,它们向较低能级跃迁时,放出光子的能量可以是( ).【2】(A )1.51eV (B )1.89eV (C )10,2eV (D )12.09eV答案:BCD★★★6.在玻尔的氢原子模型中,电子的第1条(即离核最近的那条)可能轨道的半径为r 1,则第2条可能轨道的半径r 2=_________.电子在这第2条可能轨道上运动时的动能E k =_________.已知基本电荷为e ,静电力恒量为k .【1.5】答案:1218r ke ,4r ★★★7.用某一频率的电磁波照射氢原子,使它从基态跃到量子数n =3的激发态,该电磁 波在真空中波长等于多少微米(已知基态能级E 1=-13.6eV )?【3】答案:0.102μm纵向应用★★8.当α粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹中不可能存在的是( ).【1】 答案:BC★★★9.在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中,下列说法中正确的是( ).【1】(A )α粒子-直受到金原子核的斥力作用(B )α粒子的动能不断减小(C )α粒子的电势能不断增加(D )α粒子发生散射,是与电子碰撞的结果答案:A★★★10.如图为氢原子的能级图,A 、B 、C 分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子,其中( )【2】(A )频率最大的是B (B )波长最长的是C(C )频率最大的是A (D )波长最长的是B答案:AB★★★11.一群处于n =4的激发态的氢原子向低能级跃迁时,可能发射的光线为( ).【1】(A )3条 (B )4条 (C )5条 (D )6条答案:D★★★12.处于基态的氢原子在某单色光束照射下,只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光,且ν1＜ν2＜ν3则该照射光的光子能量为( ).(1998年全国高考试题)【2】(A) h ν1 (B )h ν2 (C )h ν3(D )h (ν1+ν2+ν3) 答案:C★★★★13.按照玻尔理论,下列关于氢原子的论述中正确的是( ).(2000年全国高考试题)【1.5】(A )第m 个定态和第n 个定态的轨道半径r m 和r n 之比为r m ：r n =m 2：n 2(B )第m 个定态和第n 个定态的能量E m 和E n 之比为E m ：E n =n 2：m 2(C )电子沿某一轨道绕核运动,若其圆周运动的频率是ν,则其发光频率也是ν(D )若氢原子处于能量为E 的定态,则其发光频率为v =E /h答案:AB横向拓展★★★14.玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时,与卢瑟福的核式结构学说观点不同的是( ).【2】(A )电子绕核运动的向心力,就是电子与核之间的静电引力(B )电子只能在一些不连续的轨道上运动(C )电子在不同轨道上运动时的能量不同(D )电子在不同轨道上运动时的静电引力不同答案:B★★★15.卢瑟福的实验证明,两个原子核之间的斥力,在它们之间距离小到1014m 时,还遵守库仑定律.试求两质子在相距10-14m 时的加速度.已知质子的质量是1.67×10-27kg .【2】答案:271038.1⨯m /s 2★★★16.α粒子质量为6.68×10-27kg ,以速度v =2.0×107m ／s 轰击金箔后,速度方向偏转了180°.试求粒子与金原子核最接近时,所具有的电势能(以α粒子远离金原子核时的电势能为零).【3】 答案:121034.1-⨯J★★★★17.氢原子核外电子在第一轨道上运动时,能量E =-13.6eV ,轨道半径r 1=0.53×10-10m .这时电子运动的动能是多少电子伏?电势能是多少电子伏?【3】答案:13.6eV ,-27.2eV★★★★18.氢原子中电子离核最近的轨道半径r 1=0.53×10-10m ,试计算电子在该轨道上运动时的等效电流.【3】答案:A 100.13-⨯ 天然放射现象及原子核的人工转变双基训练★1.天然放射性现象中23892U 发生α衰变后变成23490Th ,已知92238U 、23490Th 和α粒子的质量分别是m 1、m 2和m 3,它们之间应满是( ).【1】(A )m 1=m 2+m 3(B )m 2=m 1+m 3 (C )m 1>2+m 3(D )m 1<m 2+m 3 答案:C★2.天然放射现象的发现揭示了( ).(1999年上海高考试题)【1】(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答案:C★3.放射性元素发生β衰变放出一个电子,这个电子是( ).【1】(A)核外电子向内层轨道跃迁时放出来的(B)核内有电子受激发后由核内射出来的(C)核内有一个质子分裂时放出的(D)核内中子转化为质子时放出来的答案:D★4.根据布拉凯特的充氮云室实验可知( ).【1】(A)质子是α粒子直接从氮核中打出来的(B)α粒子打进氮核后生成一个复核,这个复核放出一个质子(C)云窒照片中.分叉后短而粗的是质子的径迹(D)云室照片中,短而粗的是α粒子的径迹答案:B★5.用α粒子轰击铍时得到原子核126C,同时放出一种射线,关于这种射线的说法与事实不相符的是( ).【1】(A)它来自原子核(B)它能穿透几厘米的铅(C)它在磁场中不发生偏转(D)它是一种带电粒子流答案:D★6.同位素是指( )【1】(A)质子数相同而核子数不同的原子(B)核子数相同而中子数不同的原子(C)核子数相同而质子数不同的原子(D)中子数相同而核子数不同的原子答案:A★★7.关于γ射线,下列说法中正确的是( ).【1】(A)是核外电子由外层轨道向内层轨道跃迁时产生的(B)衰变时伴随α射线或β射线产生的(C)是原子核由高能级向低能级跃迁时产生的(D)是不带电的高速中子流答案:BC★★8.如图所示,由天然放射性元素钋(P o)放山的射线χ1,轰击铍(94Be)时会产生粒子流χ2,用粒子流χ2轰击石蜡时会打出粒子流χ3,经研究知道( ).【1】(A)χ1为α粒子,χ2为中子(B)χ1为α粒子,χ3为质子(C)χ2为质子,χ3为中子(D)χ2为质子,χ3为光子答案:AB★★9.在下列核反应方程中,X代表质子的方程是( ).(1997年全国高考试题)【1】(A)2713Al+24He→3015P+X(B)147N+42He→178O+X(C)21H+γ→10n+X(D)31H+X→42He+10n答案:BC★★★10.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m A：m B是( ).【1】(A)30：31(B)31：30(C)1：2(D)2：1答案:C★★★11元素X 是A 的同位素,分别进行下列哀变：X S R A ,Q P −→−−→−−→−−→−αββα.则下面说法中正确的是( ).【1】(A )Q 和S 不是同位素 (B )X 和R 的原子序数相同(C )X 和R 的质量数相同 (D )R 的质子数多于前述任何元素答案:D纵向应用★★12.下列说法中正确的是( ).(1999年广东高考试题)【1】(A )“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的(B )玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态(C )放射性元素的半衰期与温度、压强无关(D )同一元素的两种同位素,其原子核内的质子数相同而中子数不同答案:BCD★★13.用中子轰击硼核105B 发生的核反应是：105B +10n →73Li +X ,其中的X 粒子应是( ).【1】(A )α粒子 (B )β粒子 (C )质子 (D )中子答案:A★★14.α粒子轰击硼10生成氮13和χ粒子.氮13具有放射性,放出y 的粒子并生成碳13,则χ粒子和y 粒子分别是( ).【1】(A )质子和中子 (B )质了和电子 (C )中子和电子 (D )中子和正电子 答案:D★★★15.天然放射性元素23290Th (钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成20882Pb (铅).下列论断中止确的是( ).(1998年全国高考试题)【1.5】(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α衰变和8次β哀变(D )衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变答案:BD★★★16.某放射性同位素样品,在21d 甲衰减掉7/8,它的半衰期是( ).【1】(A )3d (B )5.25d (C )7d (D )10.5d答案:C★★★17.完成下列核反应方程：2713A1→P 3015+_________.147N +10n →146C +__________________.146C →147N +__________________.【1】答案:e ,H n,011110-★★★18.活着的有机体中,14C 对12C 的比与大气中是相同的,约为1：7.7×1011.有机体死亡后,由于14C 的β衰变,其含量就不断减少.因此,考古人员测量出土占生物体遗骸中每克碳中现有的14C 含量,就可以根据14C 的半衰期(r =5730a [年])推知该生物体的死亡年代.现测知某一占墓中1g 碳中所含14C 为1.04×10-12g .试确定墓主死亡年代.【4】答案:1840年前★★★19.同位素原子在许多方面有着广泛的应用：1934年,科学家在用α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α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.【5】(1)写出α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.(3)简要说明放射性同位素的应用,并至少举出两个实际应用的例子.答案:(1)n P He Al 103015422713+→+，(2)e Si P 01-30143015+→，(3)利用射线辐射育种,作为示踪原子检查管道等★★★★20.铀238的半衰期是4.5×109a (年),假使一块矿石中含有1kg 铀238,经45亿年后还剩多少铀238？假设发生衰变的铀238都变成了铅206,矿石中含有多少铅?这时铀铅比例是多少?写出矿石中铀、铅比例随时间变化的一般关系式,并说明能否根据这种铀铅比例削断出矿石的年龄.【8】答案:剩余铀0.5kg ；矿石中含有铅0.43kg ；铀铅比例为1.15：1横向拓展★★21.一个静止的、质量为M 的不稳定原子核,当它放射出质量为m 、速度为v 的粒子 后,原子核的剩余部分的速度u 等于( ).【1.5】(A )-v (B )v m M m -- (C )v M m m -- (D )v Mm - 答案:B★★★22.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( ).【5】(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 答案:B★★★23.我国科学家在1965年9月首先用人工方法合成了牛胰岛素.为了证明人工合成的牛胰岛素与天然的是否为同一物质,在人工合成牛胰岛素过程中掺了放射性14C ,然后将人工合成的牛胰岛素与天然的混合得到了放射性14C 分布均匀的结晶物,从而证明了两者都是同一物质,为我国在国际上首先合成具有生物活性牛胰岛素提供了有力证据.在人工合成过程中掺入放射性14C 的用途是( ).(A )催化剂 (B )媒介质 (C )组成元素 (D )示踪原子答案:D★★★24.在匀强磁砀中,一个静止的氡核22286Rn 发生α衰变.放出的α粒子速度与磁场垂直,氡核的剩余部分(即钋核)和粒子都将分别以一定的半径在磁场中作圆周运动.试求α粒子和钋核作圆周运动的半径之比,并说明这两个粒子运动轨迹的相互关系.【2】答案:42：1,外切★★★★25.科学家发现太空γ射线一般都是从很远的星体放射出来的.当γ射线爆发时,在数秒所产生的能量,相当于太阳在过去一百亿年所发出的能量总和的1000倍左右,大致相当于将太阳全部质量转变为能量的总和.科学家利用超级计算机对γ射线爆发的状态进行了模拟,经过模拟,发现射线爆发是起源于一个垂死的星球的“坍塌”过程,只有星球“坍塌”时所放出的能量,才可以发出这么巨大的能量.已知太阳光照射到地球上大约需要8min 时间,由此来估算,宇宙中一次γ射线爆发所放出的能量(G =6.67×1011N ·、m 2／kg 2).【5】 答案:47105.1⨯J★★★★26.一静止的硼核(105B )吸收一个慢中子(速度可忽略)后,转变成锂核(73Li )并发出一个粒子,已知该粒子的动能为1.8MeV ,求锂核的动能.【5】答案:1.03MeV重核裂变 轻核聚变 核能双基训练★1.对于下述四个核反应方程说法中正确的有( ).【1.5】①n C He Be 101264294+→+②+→+He H H 421131能量③n x Xe Sr n U 101365490381023592++→+ ④He O Y F 42168199+→+(A )①是发现中子的核反应方程 (B )②是链式反应方程(C )⑧是核裂变方程,其中x =10 (D )④是α衰变方程,其中Y 是质子答案:AC★2.太阳辐射能量主要来自太阳内部的( ).【1.5】(A )化学反应 (B )放射性衰变 (C )裂变反应 (D )热核反应答案:D★★3.设质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2和m 3,那么,当一个质子和一个中子结合 成一个氘核时,释放的能量是( ).【1】(A )mc 2. (B )(m 1+m 2)c 2(C )(m 3-m 2-m 1)c 2 (D )(m 1+m 2-m 3)c 2答案:D★★4.一个锂核(73Li )受到一个质子的轰击,变成2个α粒子,这一过程的核反应方程为_________.已知一个氢原子的质量是1.6736×10-27kg ,一个锂原子的质量是11.6505×10-27kg ,一个氦原子的质量是6.6466×10-27kg ,上述核反应所释放的能量等于__________________J (最后结果取三位有效数字).【2】答案:He 2H Li 421173→+,2.78MeV纵向应用★★★5.用中子轰击锂核(63Li )发生核反应,生成氚和α粒子外放出4.8MeV 的能量.(1)写出核反应方程式.(2)求出质量亏损.(3)若中子与锂核是以等值反向的动量相碰,则氚和α粒子的动能之比是多少?(4)α粒子的动能多大?【6】答案:(1)Li 63+n 10→H 31+He 42+4.8MeV ,(2)0.0052u ,(3)3：4,(4)2.7MeV★★★6.两氘核发生了如下核反应：21H +21H →32He +10n ,其中氘核质量为2.0136u ,氦核质量为3.0150u ,中子质量为1.0087u .(1)求核反应中释放的核能.(2)在两氘核以相等的动能0.35MeV 进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能.(3)假设反应中产生的氦核沿直线向原来静止的碳核(126C )接近,受库仑力的影响,当它们距离最近时,两个原子核的动能各是多少?【7】答案:(1)3.26MeV ,(2)0.99MeV ,0.97MeV ,(3)0.04MeV .0.16MeV ,★★★7.核电站的发电原理是通过核裂变产生巨大的能量,完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：23592u +10n →141Ba +92Kr +_________,并计算1个铀核裂变放出的能量是多少(结果保留两位有效数字,23592U 、14156Ba 、9236Kr 和中子的质量分别为235.0493u ,140.9139u ,91.8973u和1.0087u ,1u =1.66×10-2727kg ).答案:1110103.3,n 3-⨯J横向拓展★★★8.在原子反应堆中,用石墨作减速剂,将铀核裂变产生的快中子变成慢性中子,若初述度为v 0的中子与碳原子发生弹性正碰,且碳原子在碰撞前是静止的.求中子与50个碳原子核发生碰撞后的速度(已知碳核的质量是中子质量的12倍).【5】答案:050v 1311⎪⎭⎫ ⎝⎛ ★★★9.太阳内部持续小断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.(1)写出这个核反应方程.(2)这一核反应能释放多少能量?(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026J ,则太阳每秒减少的质量为多少千克?(4)若太阳质量减少万分之三,热核反应就不能继续进行,计算太阳还能存在多少年?(m p =1.0073u ,m a =4.0015u ,,m e =0.00055u )【5】答案:(1)e 2He H 4014211+→,(2)12104-⨯J ,(3)10104.0⨯kg ,(4)9105.4⨯a ★★★★10.利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大.目前,核能发电技术已经成熟.【10】(1)核反应堆中的“燃料”是23592U +10n →90()Sr +( )54Xe +1010n ,填写括号中的数值.(2)一座100万千瓦的核电站,每年需要多少吨浓缩铀?已知铀核的质量为235.0439u ,中子质量为1.0087u ,锶(Sr )核的质量为89.9077u ,氙核(Xe )的质量为135.9072u ,1u =1.66×10-27kg ,浓缩铀中铀235的含量占2％.(3)同样功率(100万千瓦)的火力发电站,每年要消耗多少吨标准煤(已知标准煤的燃烧值为3.08×107J ／kg )?(4)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染,需采取哪些措施(举2种)?答案:(1)n 10Xe Sr n U 101365490381023592++→+,(2)27t ,(3)1.1×106t ,(4)修建水泥层,屏蔽防护,废料深埋等.。

光学原子物理学史选择题1．在物理史上有一些定律或规律的发现，首先是通过推理证明建立理论，然后由实验加以验证，符合上述情况的有（）A．牛顿发现万有引力定律，经过一段时间后，卡文迪许用实验方法测出万有引力恒量，从而验证了万有引力定律，B．爱因斯坦提出光子说理论，以后由普朗克用实验方法证实了光子的在，C．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，以后由赫兹用实验证实了电磁波的存在，D．汤姆孙提出了原子核式结构学说，以后由卢瑟福用α粒子散射实验加以验证。

2．下列说法中符合物理学史的是（）A．光的干涉和衍射现象为光的波动说提供了有力的证据；B．光电效应现象证明光具有波粒二象性；C．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子核式结构的假说；D．贝克勒耳通过对放射性现象的研究发现了质子。

3．17世纪意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，提出了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于（）A．等效替代，B．实验归纳，C．理想实验，D．控制变量。

4．下列叙述符合物理学史事实的是（）A．托马斯·扬首先在实验室成功地观察到光的干涉现象，并提出了光的波动说B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构说D．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子核中子组成5．以下几个说法中符合历史事实的是（）A．托马斯·杨利用双缝干涉实验有力地说明光是一种波动；B．麦克斯韦提出光是一种电磁波；C．爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应。

光子说否定了光是一种波动，光具有粒子性；D．机械波与光波都具有干涉、衍射现象。

6．人类在探索自然规律的进程中总结了许多科学方法，如分析归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等．在下列研究中，运用理想实验法进行研究的是( ) A．爱因斯坦提出光子假说B．麦克斯韦提出电磁场理论C．卢瑟福提出原子的核式结构模型D．伽利略得出力不是维持物体运动原因的结论7．下列物理学史实，叙述正确的是（）A．麦克斯韦从理论研究中发现真空中电磁波的速度跟真空中的光速相等；B．卢瑟福在α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．奥斯特首先发现了电磁感应定律。

专题十三 原子和原子核(附参考答案)一、选择题1. 下列说法错误的是 ( ) A ．原子核分裂成核子时会放出核能B ．α粒子散射实验使人们认识到原子核本身有复杂的结构C ．根据玻尔的原子理论，在氢原子中，量子数n 越大，原子能级的能量也越大D ．氡222衰变成钋218，半衰期为3.8天，因此200个氡222原子核经过3.8天后剩下90个2. 一群处于n =4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时，可能发射的谱线为 ( )A ． 3条B ． 4条C ． 5条D ． 6条3.已知氢原子核外电子的第一条可能轨道半径为r l ，此时氢原子的能量为E 1，当核外电子在第n 条可能轨道上时，有 ( ) A ． 其轨道半径为r n =n 2r 1B ．氢原子的能量为E n =E 1/n 2，由此可见n 越大，能量越小C ．氢原子在不同能量状态之间跃迁时，总能辐射出一定波长的光子D ．氢原子由能量状态E n 跃迁到能量状态E n -1时，其辐射光子的波长为1--=n n E E hc λ4. 某放射性元素，在15h 内衰变了全部原子核的7/8，则其半衰期为 ( )A ． 10hB ． 7.5hC ． 5hD ． 3h 5.Th 23290(钍)经过一系列α和β衰变，变成Pb20882 (铅)，下列说法正确的是 ( ) A ．铅核比钍核少8个质子 B ．铅核比钍核少16个中子 C ．共经过4次α衰变和6次β衰变 D ．共经过6次α衰变和4次β衰变6．卢瑟福提出原子的核式结构学说的依据是用α粒子轰击金铂，实验中发现α粒子( ) A ．全部穿过或发生很小偏转B．绝大多数穿过，只有少数发生较大偏转，有的甚至被弹回C．全部发生很大偏转D．绝大多数发生很大偏转，甚至被弹回，只有少数穿过7．在极短的距离上，核力将一个质子和一个中子吸引在一起形成一个氘核，下述说法中正确的是 ( )A．氘核的能量大于一个质子和一个中子能量之和B．氘核的能量等于一个质子和一个中子能量之和C．氘核的能量小于一个质子和一个中子能量之和D．氘核若分裂为一个质子和一个中子时，一定要放出能量8．关于质能方程，下列说法正确的是 ( )A．人质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量B．物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值C．物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系D．某一定量的质量总是与一定量的能量相联系的9．当一个中子和一个质子结合成氘核时，产生γ光子辐射，对这一实验事实，下列说法正确的是 ( )A．核子结合成原子核时，要放出一定的能量B．原子核分裂成核子时，要放出一定的能量C．γ光子的质量为零，氘核的质量等于中子与质子的质量之和D．γ光子具有一定的能量，氘核的质量小于中子与质子的质量之和10．．原子核A经β衰变(一次)变成原子核B，原子核B再经α衰变(一次)变成原子核C，则下列说法中哪些说法是正确的? ( )A．核A的中子数减核C的中子数等于2B．核A的质子数减核C的质子数等于5C．原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子中的电子数少1D．核C的质子数比核A的质子数少111．氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的情况是 ( ) A．原子吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B．原子放出光子，电子的动能减少，原子的电势能减少，原子的能量减少C．原子吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增大，原子的能量增大D．原子放出光子，电子的动能增加，原子的电势能减少，原子的能量减少12．氢原子从第4能级跃迁到第2能级发出蓝光，那么，当氢原子从第5能级跃迁到第2能级应发出 ( )A．X射线 B．红光 C．黄光 D．紫光13．氢原子第一能级是-13.6eV，第二能级是-3.4eV．如果一个处于基态的氢原子受到一个能量为11eV的光子的照射，则这个氢原子 ( )A．吸收这个光子，跃迁到第二能级，放出多余的能量B．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍高的状态C．吸收这个光子，跃迁到比第二能级能量稍低的状态D．不吸收这个光子二、计算题14.处于静止状态的原子核X经历一次α衰变后变成质量为M的Y原子核，放出的α粒子垂直射人磁感应强度为B的匀强磁场，测得其做圆周运动的半径为r，已知α粒子的质量为m，电量为q，设衰变过程中出现的能量全部转化为新核和α粒子的动能．求此衰变过程亏损的质量．15. 核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子若已知氘原子的质量为，氚原子的质量为，氦原子的质量为4.0026u ，中子的质量为1.0087u ，.(1)写出氘和氚聚合的反应方程. (2)试计算这个核反应释放出来的能量.(3)若建一座功率为的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？（一年按计算，光速，结果取二位有效数字）16. 图示为氢原子能级示意图，现有每个电子的动能都是E e =12.89eV 的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生迎头正碰。

《原子和原子核》典型题1．(多选)下列说法正确的是( )A．天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构B．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构C．原子核发生β衰变生成的新核原子序数增加D．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长2．(多选)下列说法中正确的是( )A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C．一个氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型3．(多选)下列说法正确的是( )A．发现中子的核反应方程是94Be＋42He→12 6C＋10nB．汤姆孙发现了电子，说明原子核有复杂的结构C．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型D．要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值4．(多选)下列说法中正确的是( )A．放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律B．α、β、γ射线比较，α射线的电离作用最弱C．光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显D．原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里5．(多选)以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是( )A．紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C．原子核式结构模型是由汤姆孙在α粒子散射实验基础上提出的D．太阳内部发生的核反应是热核反应6．(多选)下列说法正确的是( )A．方程式238 92U→234 90Th＋42He是重核裂变反应方程B．铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的D．核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力7．(多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的是( )A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．铯原子核(133 55Cs)的结合能小于铅原子核(208 82Pb)的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定8．自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系．如图所示为锕系图的一部分，纵坐标N表示中子数，则图中U衰变成Po，经历了________次α衰变，________次β衰变．9．(1)(多选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：42He＋14 7N→17 8O＋11H，下列说法正确的是( )A．卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型B．实验中是用α粒子轰击氮核的C．卢瑟福通过该实验发现了质子D．原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒(2)为确定爱因斯坦的质能方程ΔE＝Δmc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E1＝0.60 MeV的质子轰击静止的锂核73Li，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之和为E2＝19.9 MeV，已知质子、α粒子、锂粒子的质量分别取m p＝1.007 3 u、mα＝4.001 5 u、m Li＝7.016 0 u，求：①写出该反应方程；②通过计算说明ΔE＝Δmc2正确．(1 u＝1.660 6×10－27 kg)10．(1)(多选)关于天然放射现象，下列叙述正确的是( )A．若使放射性物质所在处的压强升高，其半衰期将减小B．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C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D．铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变(2)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(63Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子．生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看成m，光速为c.①写出核反应方程；②求氚核和α粒子的速度大小；③若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损．11．(1)下列说法正确的是( )A．β射线的穿透能力比γ射线强B．电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性C.212 83Bi的半衰期是1小时，质量为m的212 83Bi经过3小时后还有16m没有衰变D．对黑体辐射的研究表明，温度越高，辐射强度极大值所对应的电磁波的频率不变(2)氢原子的能级如图所示．氢原子从n＝3能级向n＝1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为________eV；用一群处n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为________eV.(3)一静止的铀核(238 92U)发生α衰变转变成钍核(Th)，已知放出的α粒子的质量为m，速度为v0，假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能．①试写出铀核衰变的核反应方程；②求出铀核发生衰变时的质量亏损．(已知光在真空中的速度为c，不考虑相对论效应)《原子和原子核》典型题参考答案1．解析：选AC.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构，选项A正确；α粒子散射实验说明原子具有核式结构，选项B错误；根据电荷数守恒和质量数守恒知，β衰变放出一个电子，新核的电荷数增加1，即原子序数增加，故C正确；氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，选项D错误．2．解析：选BD.β衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分，A选项是错误的；目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变，故B选项正确；一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射C23＝3种不同频率的光子，而一个氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，只能是三种可能频率中的一种或两种，故C 选项错误；卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型，D选项正确．3．解析：选ACD.发现中子的核反应方程是94Be＋42He→12 6C＋10n，选项A正确；汤姆孙发现了电子，说明原子有复杂的结构，选项B错误；卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，选项C正确；要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值，即超过这种金属的极限频率，选项D 正确．4．解析：选AC.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律，A正确；α、β、γ三种射线电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，B错误；根据公式c ＝λν可得光的波长越短，频率越大，根据公式E＝hν可得频率越大，光子的能量越大，光的粒子性越明显，C正确；原子的正电荷都集中在原子核里，绝大部分质量在原子核里，不是全部质量，D错误．5．解析：选BD.根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0可知，最大初动能与光的照射强度无关，与光的频率有关，选项A错误；核子之间的核力是短程力，每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，选项B正确；原子核式结构模型是由卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的，选项C错误；太阳内部发生的核反应是聚变反应，属于热核反应，选项D正确．6．U→234 90Th＋42He的反应物只有一个，生成物有42He，解析：选BCD.方程式23892属于α衰变，选项A错误；由原子核的平均结合能的曲线可知，铯原子核的比结合能与铅原子核的比结合能差不多，而铯原子核的核子数少得多，所以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，选项B正确；β衰变所释放的电子不是来源于原子核外面的电子，而是原子核内的中子转化成质子时所产生的(10n→11H＋ 0－1 e)，选项C正确；相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会融合在一起(斥力)，又相距一定距离组成原子核(引力)，选项D正确．7．解析：选ABC.原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核完全分解成核子所需要的最小能量，A正确；重核衰变时释放能量，从能量守恒的角度可以理解，要把衰变产物分解成单个核子需要更多的能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，铯原子核(133 55Cs)的比结合能与铅原子核(208 82Pb)的比结合能差不多，但铯原子核(133 55Cs)的核子数比铅原子核(208 82Pb)的核子数少得多，因此其结合能小，C正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越稳定，D错误．8．解析：由题图得出U变为Po时，U的中子数为143，质子数为92，Po的中子数为131，质子数为84，设发生x次α衰变，y次β衰变，则有235＝4x＋215,92＝2x－y＋84联立两方程得x＝5，y＝2答案：5 29．解析：(1)原子的核式结构模型是卢瑟福在α粒子的散射实验的基础上提出的，A错.1919年卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验，用人工的方法使原子核发生变化从而发现了质子，原子核在人工转变过程中，电荷数一定守恒，选项B、C、D正确．(2)①核反应方程为：73Li＋11H→242He.②核反应的质量亏损：Δm＝m Li＋m p－2mα＝7.016 0 u＋1.007 3 u－2×4.0015 u＝0.020 3 u，由质能方程可得与质量亏损相当的能量：ΔE＝Δmc2＝0.020 3×931.5 MeV＝18.9 MeV，而系统增加的能量：ΔE′＝E2－E1＝19.3 MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以ΔE ＝Δmc 2正确．答案：(1)BCD (2)①73Li ＋11H →242He ②见解析10．解析：(1)半衰期是由核内部因素决定的，不受外部因素影响，A 错误．β衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的，B 错误．α、β、γ这三种射线，穿透能力依次增强，电离能力依次减弱，C 正确．衰变过程中电荷数减少10，质量数减少32，由质量数守恒知经过324＝8次α衰变，再由电荷数守恒知经过6次β衰变，D 正确．(2)①根据质量数电荷数守恒可知核反应方程为10n ＋63Li →31H ＋42He ②由动量守恒定律得m n v ＝－m H v 1＋m He v 2.由题意得v 1∶v 2＝7∶8，解得v 1＝7v 11，v 2＝8v 11.③氚核和α粒子的动能之和为E k ＝12·3m v 21＋12·4m v 22＝403242m v 2. 释放的核能为ΔE ＝E k －E kn ＝403242m v 2－12m v 2＝141121m v 2.由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为Δm ＝ΔE c 2＝141m v 2121c 2.答案：(1)CD(2)①10n ＋63Li →31H ＋42He ②7v 11 8v 11 ③141m v 2121c 2 11．解析：(1)三种射线中，γ射线的穿透能力最强，故A 错误；干涉和衍射是波。

原子核及物理学史一、选择题1．下列说法正确的是( )A ．1511247162N 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2．随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子．原子核的认识，下列有关原子．原子核的叙述正确的是( )A ．卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B ．天然放射现象表明原子核内部有电子C ．英国科学家汤姆生通过对阴极射线等现象的研究，发现了电子D ．氢原子从3n =能级跃迁到1n =能级和从2n =能级跃迁到1n =能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长3．下面列出的是一些核反应方程：X Si P 30143015+→；Y B H Be 1052194+→+；ZLi He He 734242+→+其中（ ）A ．X 是正电子，Y 是中子，Z 是质子B ．X 是正电子，Y 是质子，Z 是中子C ．X 是中子，Y 是正电子，Z 是质子D ．X 是质子，Y 是中子，Z 是正电子4．法拉第发现了电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代．下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象 ( )A ．电视机的显像管B ．回旋加速器C ．指南针D ．电磁炉5．牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。

在创建万有引力定律的过程中，牛顿 ( )A ．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B ．根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F m ∞的结论C ．根据F m ∞和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出12∞F m mD ．根据大量实验数据得出了比例系数G 的大小6．下列对运动的认识不正确的是( )A ．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动B ．伽利略认为力不是维持物体速度的原因C ．牛顿认为力的真正效应。

原子结构和原子核精选练习知识要点：1．原子的结构①汤姆生模型①汤姆生模型((枣糕模型枣糕模型) ) ) 汤姆生发现电子，使人们认识到原汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。

从而打开原子的大门子有复杂结构。

从而打开原子的大门..②卢瑟福的核式结构模型②卢瑟福的核式结构模型((行星式模型行星式模型))卢瑟福α粒子散射实验装置验装置,,现象现象,,从而总结出核式结构学说α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，实验现象：结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转粒子发生了较大的偏转..这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。

卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。

由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15-15m 。

2．玻尔模型玻尔模型((引入量子理论，引入量子理论，量子化就是不连续性，量子化就是不连续性，量子化就是不连续性，整数整数n 叫量子数)玻尔补充三条假设⑴定态⑴定态------原子只能处于一系列不连续的能量状态原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态称为定态),),电子虽然绕核运转电子虽然绕核运转,,但不会向外辐射能量。

但不会向外辐射能量。

((本假设是针对原子稳定性提出的稳定性提出的))⑵跃迁⑵跃迁------原子从一种定态跃迁到另一种定态原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射要辐射((或吸收或吸收))一定频率的光子一定频率的光子((其能量由两定态的能量差决定其能量由两定态的能量差决定)()()(本假设针对本假设针对线状谱提出线状谱提出) () (终初E E h -=n ) ) 辐射辐射辐射((吸收吸收))光子的能量为hf hf＝＝E初-E 末⑶能量和轨道量子化⑶能量和轨道量子化------------定态不连续定态不连续定态不连续,,能量和轨道也不连续;(;(即原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运即原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应动相对应,,原子的定态是不连续的原子的定态是不连续的,,因此电子的可能轨道分布也是不连续的也是不连续的)) 3. 天然放射现象①天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构 核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变((用电磁场研究)：②各种放射线的性质比较（略）（略） 4. 半衰期半衰期①半衰期是一个统计概念，只有对大量的原子核才成立，对几个原子核，则不存在半衰期的概念.半衰期的长短与所处的物理状态和化学状态无关．状态和化学状态无关．②公式：N 余＝N 原(12)T t M 余＝M 原(12)Tt 5. 四种核反应类型四种核反应类型((衰变衰变,,人工核转变人工核转变,,重核裂变重核裂变,,轻核骤变轻核骤变))⑴衰变： α衰变：e 422349023892H T h U +®(实质：核内He n 2H 2421011®+)α衰变形成外切衰变形成外切((同方向旋同方向旋))，β衰变：e Pa T h 012349123490-+®(实质：核内的中子转变成了质子和中子e H n 011110-+®)β衰变形成内切衰变形成内切((相反方向旋相反方向旋))，且大圆为α、β粒子径迹。

原子和原子核及物理学史训练题1．一个U 23592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23519419203802U n X Sr n +→++，则下列说法正确的是A.X 的原子核中含有86个中子B.X 的原子核中含有141个核子C.因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少D.U 23592是天然放射性元素，它的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短也可能变长2．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，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，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，原子的能量增大3．下列说法中正确的是A.开普勒通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律B.牛顿运动定律可以适应于以接近光速的速度运动的物体C.查德威克通过实验发现了中子D.楞次发现了电磁感应定律4.当氢原子由较高能级跃迁到较低能级时将A .辐射光子,获得能量 B.吸收光子,获得能量C.吸收光子,放出能量D.辐射光子,放出能量5、下列陈述中，请把符合事实的选出来：A、法拉第发现的电磁感应现象使人类的文明跨进了电气化时代B、第一个提到“动量守恒定律”的是英国科学家牛顿C、氢原子从基态跃到激发态，可放出能量D、核力与万有引力都是只有引力，没有斥力6．关于爱因斯坦质能方程，有下列几种理解，其中正确的是A．质量为m的煤，完全燃烧放出的能量为ｍc2 ；B．质量为m的物体，具有的能量为ｍc2 ；C．α粒子的质量为m，因此在α衰变中放出的能量为ｍc2 ；D．核反应中若质量亏损为m，则该反应中释放的核能为ｍc2 ．7．惰性气体氡发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（）A. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7. 6天后就一定剩下一个原子核了B. β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C. γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强D.发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了48、科学家法拉第对电磁学的发展作出了重大贡献，下列陈述中不．符合．．历史事实的是A、法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B、法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C、法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律D、法拉第首先发现了电流的磁效应现象9、α射线的速度约为光速度的10%，β射线的速度约为光速度的99%，γ射线是光子。