物理3-5原子核练习

2017年01月19日阿甘的高中物理组卷一．选择题（共30小题）1．下列核反应方程中X代表质子的是（）A．B．C．D．2．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（）A．→B．→C．→D．→3．某原子核内有核子N个，其中包含质子n个，当核经过一次α衰变和一次β衰变后，它自身变成一个新的原子核，可知这个新的原子核内（）A．有核子（n﹣3）个B．有核子数（N﹣4）个C．有中子（N﹣n﹣1）个D．有质子（n﹣1）4．下列说法正确的是（）A．当大批氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少5．居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列的说法中正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后就全部衰变完了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α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少46．铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al+He→X+n．下列判断正确的是（）A．n是质子B．n是电子C．X是P的同位素D．X是Si的同位素7．下列说法正确的是（）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．核电站产生的能量来自轻核聚变8．“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹说法正确的是（）A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+n B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10nC．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+nD．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10n9．下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（）A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用貧铀弹C．汶川大地震D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸10．在下列核反应方程中，X代表质子的方程的是（）A．Al+He→P+XB．N+He→O+XC．H+r→n+XD．H+X→He+n11．氦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、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（）A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力12．已知氘核的平均结合能是1.09MeV，氚核的平均结合能是2.78MeV，氦核的平均结合能是7.03MeV．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6MeV的能量，下列说法正确的是（）A．这是一个裂变反应B．核反应方程式为H+H→He+nC．目前核电站都采用上述核反应发电D．该核反应会有质量亏损13．以下核反应方程式的书写及其说明正确的是（）A．Na+n→Na，这是轻核聚变的方程式B．Th→Pa+e，这是β衰变的方程式C．U+n→Sr+Xe+10n，这是重核裂变的方程式D．N+He→O+H，这是原子核人工转变的方程式14．下列说法正确的是（）A．方程式U→Th+He是核裂变反应方程B．方程式H+H→He+γ是核聚变反应方程C．氢原子光谱是连续的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子15．若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下元素A和元素B的质量之比m A：m B是（）A．30：31 B．31：30 C．1：2 D．2：116．2014年5月7日，南京某工厂发生了丢失放射源铱﹣192的事件，已知铱﹣192发生β衰变，则衰变方程为（）A．Ir→Os+HB．Ir→Pt+eC．Ir→Re+HeD．Ir→Ir+n17．水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A．2htan（arcsin）B．2 h tan（arcsinn）C．2 h tan（arccos）D．2 h cot（arccosn）18．下列说法正确的是（）A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰19．用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则在光屏上看到的条纹是下列中的哪一个（）A．B．C．D．20．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A．λB．λC．λD．λ21．如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则（）A．λa＜λb，n a＞n b B．λa＞λb，n a＜n b C．λa＜λb，n a＜n b D．λa＞λb，n a＞n b 22．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，他改变的实验条件可能是（）A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源23．下列说法正确的是（）A．一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．超过极限频率的入射光频率越高，对同一金属所产生的光电子的最大初动能越大D．在研究双缝干涉现象的实验装置中，仅将屏移近双缝，则干涉条纹间距变宽24．如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是紫光形成的条纹（）A．B．C． D．25．华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．在光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是（）A．波长越短的光在光纤中传播的速度越大B．频率越大的光在光纤中传播的速度越大C．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射26．如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复色光线，折射光线分成a、b 两束，则下列说法正确的是（）A．在水中a光的速度比b光的速度小B．a光的频率小于b光的频率C．若a、b两种单色光由玻璃射向空气时，a光的临界角较小D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a 光先消失27．如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB 边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（）A．紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B．紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C．红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D．红色光带在下，紫色光带在上，紫色光带较宽28．有a、b两束单色光从空气中平行照射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图所示．则有关a、b光的说法正确的是（）A．在玻璃中传播时a光的速度较大B．在同一双缝干涉实验装置发生干涉时a光的干涉条纹间距较大C．从同一介质射向空气时a光发生全反射的临界角较小D．b光在真空中的传播速度较大29．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是（）A．B． C．D．30．下列说法正确的是（）A．“海市蜃楼”是因为光的衍射原理导致的B．交警向行进中的汽车发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就可以知道汽车的速度，这是利用了惠更斯原理C．使要发射的电磁波的频率随所需传递的信号而发生改变的过程叫做调频D．家用遥控器是用紫外线脉冲信号来实现的2017年01月19日阿甘的高中物理组卷参考答案与试题解析一．选择题（共30小题）1．（2014•东城区模拟）下列核反应方程中X代表质子的是（）A．B．C．D．【解答】解：根据核反应方程前后质量数守恒、电荷数守恒知：X在A中代表电子，B中代表质子，C中代表中子，D中代表氦原子核，B正确．故选：B．2．（2011•肇庆一模）太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（）A．→B．→C．→D．→【解答】解：聚变是质量较轻的原子反应生成质量较大的原子核，故A正确；故选：A3．（2005•苏州一模）某原子核内有核子N个，其中包含质子n个，当核经过一次α衰变和一次β衰变后，它自身变成一个新的原子核，可知这个新的原子核内（）A．有核子（n﹣3）个B．有核子数（N﹣4）个C．有中子（N﹣n﹣1）个D．有质子（n﹣1）【解答】解：α衰变生成氦原子核，质子数减少2个，质量数减少4个，所以中子数减少2个；β衰变生成负电子，质子数增加1个，是因为一个中子转化成质子而释放出的电子，中子数减少1个，所以新核质子数为n﹣1，质量数为N﹣4=核子数，中子数为N﹣n﹣3，BD正确．故选BD4．（2014•青岛一模）下列说法正确的是（）A．当大批氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少【解答】解：A、氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时，氢原子会产生=6种频率的光子，A错误；B、卢瑟福提出了原子的核式结构模型，B正确；C、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子同时放出的电子，C错误；D、半衰期与外界因素无关，D错误；故选：B5．（2014•越秀区校级三模）居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些材料都不同程度地含有放射性元素．有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡发生衰变，放射出α、β、γ射线，很容易对人体造成伤害．下列的说法中正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核经过7.6天后就全部衰变完了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α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少4【解答】解：A、半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故A错误；B、发生β衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，故B正确；C、根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，故C正确；D、根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出42He，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2，故D错误．故选BC6．（2012•岳阳楼区校级模拟）铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al+He→X+n．下列判断正确的是（）A．n是质子B．n是电子C．X是P的同位素D．X是Si的同位素【解答】解：质子带正电，电子带负电，n是中子，故AB错误；根据质量数和电荷数守恒可知：X的电荷数为15，质量数为30，磷元素的电荷数为15，因此X为1531P的同位素，故C正确D错误．故选C．7．（2008•四川）下列说法正确的是（）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．核电站产生的能量来自轻核聚变【解答】解：A、γ射线不带电，所以在电场和磁场中都不会发生偏转，故A正确；B、α射线比β射线更容易使气体电离，故B错误；C、太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，故C错误；D、核电站产生的能量来自铀235的裂变，故D错误；故选：A8．（2016春•清远校级期末）“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹说法正确的是（）A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+n B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10nC．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+nD．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10n【解答】解：A、B、原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式U+n→Sr+Xe+10n．故A错误，B正确；C、D、氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式H+H→He+n．故C正确，D错误．故选：BC9．（2016春•枣阳市校级期中）下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（）A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用貧铀弹C．汶川大地震D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸【解答】解：A、核废料池泄漏出高浓度的放射性物质可伤害人体细胞，故A正确；B、贫铀弹是一种新武器，其爆炸后所弥散的贫铀将长时间影响人类的生存环境，对人体产生慢性伤害，故B正确；C、地震不像核辐射给人类带来环境灾难，故C错误；D、前苏联切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸，泄露的能量相当于200颗广岛原子弹．这是人类历史上迄今最严重的核事故，造成了极严重的后果．20多年过去了，切尔诺贝利依然是一座死城，故D正确；故选：ABD10．（2015•海珠区三模）在下列核反应方程中，X代表质子的方程的是（）A．Al+He→P+XB．N+He→O+XC．H+r→n+XD．H+X→He+n【解答】解：A、根据质量数和电荷数守恒得X的电荷数为0，质量数为1，所以X是中子，故A错误；B、同理X的电荷数为1，质量数为1，所以X为质子，故B正确；C、X的电荷数为1，质量数为1，所以X是质子，故C正确；D、X的电荷数为1，质量数为2，所以X是氘核，故D错误．故选：BC．11．（2015•翁牛特旗校级模拟）氦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、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（）A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力【解答】解：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．故选：D．12．（2015•肇庆三模）已知氘核的平均结合能是1.09MeV，氚核的平均结合能是2.78MeV，氦核的平均结合能是7.03MeV．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6MeV的能量，下列说法正确的是（）A．这是一个裂变反应B．核反应方程式为H+H→He+nC．目前核电站都采用上述核反应发电D．该核反应会有质量亏损【解答】解：A、1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，这是聚变反应．故A 错误；B、1个氘核和1个氚核结台生成1个氮核，根据质量数与质子数守恒知同时有一个中子生成，反应方程为H+H→He+n．故B正确；C、目前核电站都采用核裂变发电．故C错误；D、该反应放出热量，所以一定有质量亏损．故D正确．故选：BD13．（2015•清远校级模拟）以下核反应方程式的书写及其说明正确的是（）A．Na+n→Na，这是轻核聚变的方程式B．Th→Pa+e，这是β衰变的方程式C．U+n→Sr+Xe+10n，这是重核裂变的方程式D．N+He→O+H，这是原子核人工转变的方程式【解答】解：A、Na+n→Na，这是人工核反应方程的方程式，故A错误；B、Th→Pa，放射出的是电子，这是β衰变的方程式，故B错误；C、U+n→Sr+Xe+10n，这是重核裂变的方程式，故C正确；D、N+He→O+H，这是原子核人工转变的方程式，是通过实验发现质子的核反应方程，故D正确；故选：CD14．（2015•深圳校级三模）下列说法正确的是（）A．方程式U→Th+He是核裂变反应方程B．方程式H+H→He+γ是核聚变反应方程C．氢原子光谱是连续的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子【解答】解：A、A是a衰变生成氦原子核，B是聚变方程放出光子，故A错误B 正确．C、由于氢原子发射的光子的能量：E=E n﹣E m，所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故C错误D、氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光子，故D正确故选：BD15．（2015春•湖北校级期末）若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，则相同质量的A和B，经过20天后，剩下元素A和元素B的质量之比m A：m B是（）A．30：31 B．31：30 C．1：2 D．2：1【解答】解：根据衰变公式：知，m A：m B=故选：C16．（2014•重庆校级二模）2014年5月7日，南京某工厂发生了丢失放射源铱﹣192的事件，已知铱﹣192发生β衰变，则衰变方程为（）A．Ir→Os+HB．Ir→Pt+eC．Ir→Re+HeD．Ir→Ir+n【解答】解：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，发生β衰变时新核的质量数不变，核电荷数加1，所以写出铱﹣192的衰变方程为：Ir→Pt+e；故选：B17．（2014•宿州模拟）水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A．2htan（arcsin）B．2 h tan（arcsinn）C．2 h tan（arccos）D．2 h cot（arccosn）【解答】解：水下点光源射向空气时，当照射越远时入射角越大，照射越近则入射角越小．由水的折射率n可求出水的临界角sinC=则C=arcsin当入射角i等于C时，恰好发生全反射．设上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为D则sini=，因为i=r，所以sini=sinC因此由=得D=或者也可以这样算：恰好发生光的全反射时，则有=tani所以D=2htani=2htan（arcsin）故选：A18．（2010•红桥区二模）下列说法正确的是（）A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰【解答】解：A、太阳光通过三棱镜，由于各种色光的折射率不同，而发生色散形成彩色光谱．故A错误．B、用光导纤维束传送图象信息是利用光在纤维中不停地发生全反射进行传递信息．故B错误．C、当光通过狭缝时，若缝的尺寸与光的波长相当，则会发生明显的衍射现象．故C错误．D、在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰是利用光的偏振．只能让振动方向与透振方向一致的通过．故D正确．故选D．19．（2013•河西区二模）用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则在光屏上看到的条纹是下列中的哪一个（）A．B．C．D．【解答】解：由于衍射条纹狭缝平行，且中间宽、两边窄，不等间距．故A正确，B、C、D错误．故选：A．20．（2001•天津、山西）市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A．λB．λC．λD．λ【解答】解：因为薄膜的厚度为波长的，所以两个界面上的反射光相干涉后互相抵消，减少了反射光，从而减少了反射光的能量．故选B21．（2015•福建）如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则（）A．λa＜λb，n a＞n b B．λa＞λb，n a＜n b C．λa＜λb，n a＜n b D．λa＞λb，n a＞n b 【解答】解：由光路图可知，a光的偏折程度较小，b光的偏折程度较大，则a 光的折射率小，b光的折射率大．即n a＜n b．折射率越大，频率越大，波长越小，则知a光的波长大，即λa＞λb．故选：B．22．（2014•江苏）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示，他改变的实验条件可能是（）A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源【解答】解：乙图中条纹的间距比甲图大，根据双缝干涉的条纹间距公式△x=λ知，乙图中可能是光的波长较长，即频率较低，也可能缝与屏间距增大，也可能双缝间距减小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．23．（2012•资阳三模）下列说法正确的是（）A．一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．超过极限频率的入射光频率越高，对同一金属所产生的光电子的最大初动能越大D．在研究双缝干涉现象的实验装置中，仅将屏移近双缝，则干涉条纹间距变宽【解答】解：A、一用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象．故A错误．B、光传播时在内芯与外套的界面发生全反射，从全反射的条件知，光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率．故B错误．C、根据光电效应方程E Km=hv﹣W0知，入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大．故C正确．D、根据双缝干涉条纹的间距公式知，将屏移近双缝，L减小，则干涉条纹的间距变窄．故D错误．故选C．24．（2012春•雅安期末）如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中从左往右排列，那个图是紫光形成的条纹（）A．B．C． D．【解答】解：双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故AC是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故BD是衍射图样，紫光波长较短，则中央亮条纹较细，故B是紫光的衍射条纹．故选：B．25．（2015•广元二模）华裔科学家高锟获得了2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．在光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法正确的是（）A．波长越短的光在光纤中传播的速度越大B．频率越大的光在光纤中传播的速度越大C．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射【解答】解：A、波长越短的光，频率越大，介质对它的折射率n越大，根据公式v=，知光在光纤中传播的速度越小．故A错误．B、频率越大的光，介质对它的折射率n越大，根据公式v=，知该光在光纤中传播的速度越小．故B错误．CD、发生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质；当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射．故C正确，D错误．故选：C26．（2015•合肥校级模拟）如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复色光线，折射光线分成a、b两束，则下列说法正确的是（）。

图8第十七章 波粒二象性、第十八章 原子结构、第十九章 原子核专题训练1．光电效应的实验结论是：对于某种金属 ( )A ．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B ．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C ．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D ．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大2．对光电效应的理解正确的是 ( )A ．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B ．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C ．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D ．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同3．(浙江理综·16)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图8所示．则可判断出( )A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．乙光的波长大于丙光的波长C ．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能4．(课标·35(1))在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h .5．下列表述正确的是 ( )A ．β衰变的实质在于原子核内某个中子转化成了一个质子和一个电子B ．光的波动性不是由于光子之间的相互作用引起的C ．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核结构模型D ．德布罗意的“物质波”假设否定了光具有波动性6．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占整个从单缝射入的光强的95%以上，假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子 ( )A ．一定落在中央亮纹处B ．一定落在亮纹处C ．可能落在暗纹处D ．落在中央亮纹处的可能性最大图37．(上海单科·2)卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是 ()8．(天津理综·1)下列能揭示原子具有核式结构的实验是 ( )A ．光电效应实验B ．伦琴射线的发现C ．α粒子散射实验D ．氢原子光谱的发现9．原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向较低能级跃迁，用n 表示氢原子 所处能级状态的量子数，N 表示由该能级状态发生跃迁时可能发出的不同波长的光谱线的数目，则 ( )A ．当n ＝1时，N ＝1B ．当n ＝2时，N ＝2C ．当n ＝3时，N ＝3D ．当n ＝4时，N ＝410．设氢原子由n ＝3的状态向n ＝2的状态跃迁时放出能量为E 、频率为ν的光子．氢原子( )A ．跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B ．由n ＝2的状态向n ＝1的状态跃迁时放出光子的能量大于EC ．由n ＝3的状态向n ＝1的状态跃迁时放出光子的能量等于6.4ED ．由n ＝4的状态向n ＝3的状态跃迁时放出光子的频率大于ν11．如图3为氢原子能级图，可见光的光子能量范围约为1.61～3.10 eV ，则下列说法正确的是 ( )A ．大量处在n ＝3能级的氢原子向n ＝2能级跃迁时，发出的光是紫外线B ．大量处在n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁过程中会发出红 外线C ．大量处在n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最容易表现出衍射现象的是由n ＝4向n ＝3能级跃迁辐射出的光子D ．用能量为10.3 eV 的电子轰击，可以使基态的氢原子受激发12．(上海单科·7)在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物．则 ( )A ．措施①可减缓放射性元素衰变B ．措施②可减缓放射性元素衰变C ．措施③可减缓放射性元素衰变D ．上述措施均无法减缓放射性元素衰变13．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，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，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时所产生的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，电离能力最弱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414．(北京理综·13)表示放射性元素碘131(13153I)β衰变的方程是()A.13153I→12751Sb＋42HeB.13153I→13154Xe＋0-1eC.13153I→13053I＋10nD.13153I→13052Te＋11H15．(全国卷Ⅰ·14)原子核23892U经放射性衰变①变为原子核23490Th，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa，再经放射性衰变③变为原子核23492U.放射性衰变①、②和③依次为() A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、α衰变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变16．太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是411H→42He＋2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c.下列说法中正确的是() A．方程中的X表示中子(10n)B．方程中的X表示电子(0－1e)C．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2D．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c217．2010年上海世博会太阳能应用技术引领了世界．太阳能屋顶、太阳能幕墙、太阳能汽车、太阳能动态景观……科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核(11H)转化成一个氦核(42He)和两个正电子(01e)并放出能量．已知质子质量m p＝1.007 3 u，α粒子的质量mα＝4.001 5 u，电子的质量m e＝0.000 5 u，1 u的质量相当于931.5 MeV的能量．(1)写出该热核反应方程；(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量？(结果保留四位有效数字)参考答案1．AD 2.BD 3.B4.hcλ0hc(λ0－λ)eλ0λ5．AB 6.CD7．D8.C9．C10．BC11BCD12．D13.BC14.B15.A16.D 17．(1)411H→42He＋201e(2)24.87 MeV。

2020-2021学年高二物理人教版选修3-5课后作业：第十九章原子核水平测试卷含解析第十九章水平测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题，共40分）一、选择题(本题共10小题，每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．下列说法中正确的是(）A.错误!U的半衰期约为7亿年,随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短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4C．10个放射性元素的原子核经过一个半衰期后,一定有5个原子核发生衰变D．γ粒子的电离能力比α粒子的大答案B解析半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关,故A错误；某原子核经过一次α衰变电荷数减小2，质量数减小4，再经过两次β衰变后，质量数不变,电荷数要增加2，所以整个过程质量数减小4，电荷数不变，所以核内中子数减少4个。

故B正确。

半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用.故C错误。

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，故D错误。

2．在正负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子.设正、负电子的质量在对撞前均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则对撞后转化成光子的波长等于（）A。

hcE B。

错误!C.错误!D。

错误!答案C解析一个光子的能量为mc2＋E，h错误!＝mc2＋E，所以λ＝错误!，C正确。

3．将半衰期为5天的铋64 g分成四份分别投入(1)开口容器中；(2)100 atm的密封容器中；(3）100 ℃的沸水中，第四份则与别的元素形成化合物,经10天后，四种情况剩下的质量分别为m1、m2、m3、m4,则（)A．m1＝m2＝m3＝m4＝4 gB．m1＝m2＝m3＝4 g, m4〈4 gC．m1>m2>m3〉m4，m1＝4 gD．m1＝4 g，其余无法知道答案A解析放射性元素的半衰期是一定的，与放射性元素所在的物理环境和化学环境无关，所以A正确。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）《原子核》单元测试1.2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m 的海底．“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视．几十年来人们向以巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用．其原因有（ ）Ａ．铀、钚等核废料有放射性 Ｂ．铀、钚等核废料的半衰期很长 Ｃ．铀、钚等重金属有毒性 Ｄ．铀、钚等核废料会造成爆炸2.下列现象中，涉及原子核内部变化的是 ( ) A.α粒子的散射实验 B.光电效应现象 C.天然放射现象 D.氢原子光谱的产生3. 关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γ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γ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4. “朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（u 23994P ），这种u 23994P 可由铀239（U 23992）经过n 次β衰变而产生，则n 为 ( )A ．2B ．239C ．145D ．925.关于半衰期，以下说法正确的是 （ ）A ．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。

B ．升高温度可以使半衰期缩短C ．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D ．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克6.美国前总统老布什曾让医生们虚惊了一场．那是在访日宴会上突然昏厥，美国政府急忙将他送回国，医生用123I 进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出了病因． 123I 的特性是 ( )A ．半衰期长，并迅速从体内清除B ．半衰期长，并缓慢从体内清除C ．半衰期短，并迅速从体内清除D ．半衰期短，并缓慢从体内消除 7.质子、中子组成氦核，质量分别是p m 、n m 和a m ，则（ ）A. 2()p n m m m α>+B. 2()p n m m m α=+C. 2()p n m m m α<+D. 以上三种情况都有可能8.根据爱因斯坦质能关系方程，可以说明（ ）A. 任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B. 太阳不断地向外辐射能量，因而它的总质量一定不断减少C. 虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不变的D. 若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大9.联合国将2005年定为“国际物理年”，以纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献。

更上一层楼基础·巩固1.关于α、β、γ三种射线,下列说法中正确的是( )A.α射线是原子核自发地放射出的氦核,它的穿透能力很强B.β射线是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等穿透能力C.γ射线一般伴随α、β射线产生,它的穿透能力最强D.γ射线是电磁波,它的穿透能力最弱 解析：α射线是不稳定原子核放出的由两个中子和两个质子组成的粒子流,它的电离本领最大,穿透能力最弱,A 项错.β射线是原子核内的一个中子转化为一个质子时所放出的电子组成的高速运动的电子流,其穿透能力与电离能力在这三种射线中都居中,B 项错.γ射线是处于激发态的原子核放出的光子,是波长很短的电磁波,常伴随α或β衰变产生,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱,C 项对，D 项错. 答案：C2.(2004辽宁)下列关于原子的几种描述中，不正确的是( ) A.18O 与19F 具有相同的中子数 B.16O 与17O 具有相同的电子数 C.12C 与13C 具有相同的质量数 D.15N 与14N 具有相同的质子数 解析：18O 与19F 都含有10个中子，A 项正确.16O 和17O 核外电子数都是8个，B 项正确.12C 的质量数为12，13C 的质量数为13，C 项不正确.15N 和14N 都含有7个质子，D 项正确. 答案：C3.铀235的原子核符号通常写成U 23592，则( )A.铀235的原子核中有92个质子B.铀235的原子核中有92个电子C.铀235的原子核中有92个中子D.铀235的原子核中有143个中子解析：原子核符号X AZ 中X 为元素符号，A 为原子核的质量数，Z 为核电荷数.核电荷数等于质子数，中子数等于质量数减去质子数，质子数等于核外电子数.因而，A 、D 两项正确. 答案：AD4.(2004辽宁)若用x 代表一个中性原子中核外的电子数，y 代表此原子的原子核内的质子数，z 代表此原子的原子核内的中子数，则对Th 23492的原子核来说( )A.x=90，y=90，z=234B.x=90，y=90，z=144C.x=144，y=144,z=90D.x=234，y=234，z=324解析：在Th 中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y=90；核外电子数等于质子数，所以x=90；中子数等于质量数减去质子数，z=234-90=144，所以选项B 正确. 答案：B5.简单计算：U 23892的核内有多少个质子，多少个中子？U 23592是U 23892的同位素吗？它们有何异同？答案：92 146 是同位素 有相同的质子数 不同的中子数 6.用符号表示以下原子核：(1)铀238；(2)有6个中子的碳原子核； (3)核质量数为14的碳原子核；(4)核电荷数为8、核质量数为17的原子核； (5)α粒子.解析：X AZ 中A 表示质量数，Z 表示质子数.答案：(1)U 23892(2)C 126 (3) C 146 (4) O 178 (5)He 42综合·应用7.(经典回放)人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一，氦的该种同位素应表示为( )A.He 43B.He 32 C.He 42 D.He 33解析：氦是2号元素，质量数为3的氦同位素为He 32.答案：B8.如图19-1-3所示，铅盒A 中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有( )图19-1-3A.打在图中a 、b 、c 三点的依次是β射线、γ射线和α射线B.α射线和β射线的轨迹都是抛物线C.α射线和β射线的轨迹都是圆弧D.如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b解析：由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上，β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧.由于α粒子速度约是光速的1/10，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b ，则另一个必然打在b 点下方).选A 、C 两项. 答案：AC9.(2006广东)下列说法正确的是( ) A.康普顿发现了电子B.卢瑟福提出了原子的核式结构模型C.贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象D.伦琴发现了X 射线 解析：汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，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模型，贝克勒尔在1896年发现了铀和含铀的矿物的天然放射现象，使人们认识到原子核是有复杂的结构的，伦琴用高速电子流撞击对阴极发现了X 射线. 答案：BCD10.(经典回放)图19-1-4中P 为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a 、b 、c 三束，以下判断正确的是( )图19-1-4A.a 为α射线，b 为β射线B.a 为β射线，b 为α射线C.b 为γ射线，c 为α射线D.b 为α射线，c 为γ射线解析：α为He 42，β为e 01 ，γ为电磁波(不带电)，故答案为C.答案：C11.(2005辽宁)如图19-1-5所示，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( )图19-1-5A.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射线解析：由图中乙射线沿直线运动，不受磁场影响，必为不带电的γ射线.由左手定则易知甲必带负电而丙带正电，故甲是β射线，丙是α射线，所以选项B 正确. 答案：B12.将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图19-1-6表示射线偏转情况中正确的是( )图19-1-6解析：已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向，可知A 、B 、C 、D 四幅图中，α和β粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断. 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r=Bqm v，将其数据代入，则α粒子与β粒子的半径之比为：βαβαm m r r =·βαv v ·αβp p =184014×c c 9.01.0×21≈1409由此可见，A 项正确，B 项错误.带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v 0，垂直电场线方向位移为x ，沿电场线方向位移为y ，则有：x=v 0t,y=21·m qE t 2，消去t 可得y=222mv qEx 对某一确定的x 值，α、β粒子沿电场线偏转距离之比为βαβαq q t y =·βαm m ·αβp p =12×418401×22)1.0()9.0(c c =451由此可见，C 项错误，D 项正确，故正确答案是A 、D. 答案：AD13.有J 、K 、L 三种原子核，已知J 、K 的核子数相同，K 、L 的质子数相同，试完成下列表解析：质子数与原子序数相同，中子数等于质量数减去质子数. 答案：如下表所示.14.有什么事实和理由可以说明放射性元素放出的射线来自原子核的内部？天然放射现象的发现对物质微观结构的研究有什么意义？解析：实验发现，如果一种元素具有放射性，那么无论它是以单质存在，还是以化合物形式存在，都具有放射性，而且放射性的强度也不受温度、外界压强的影响.由于元素的化学性质决定于原子核外的电子，这说明射线与核外电子无关.也就是说，射线来自原子核内部. 天然放射现象的发现，使人们认识到原子核的结构，而且原子核可以发生变化，成为另一种原子核.实际上，人们认清原子核的结构就是从天然放射现象开始的.。

高中物理人教版选修3-5习题第18章原子结构第3节
word版含答案
1.请判断下列叙述是否正确：
A.原子核外的质子负电荷由电子构成。

B.原子核质子的负电荷由质子构成。

A.错误
B.正确
2.原子核由质子和中子组成，其中质子具有多少电荷？
质子具有正电荷1.602×10-19C.
3.核子数和质子数之比是什么？
核子数和质子数之比称为原子序数，一般比例为1：1
4.原子的质量数等于原子核的质子数加上什么？
原子的质量数等于原子核的质子数加上中子数。

5.阿伏加德罗常数是什么？
阿伏加德罗常数又称为电子基本电荷，表示电子电荷的定值，数值为1.602×10-19C。

6.原子核的半径大约等于原子的什么？
原子核的半径大约等于原子的10-3分之一
7.原子核由质子、中子和什么组成？
原子核由质子、中子和原子核粒子组成。

8.什么粒子携带正电荷？
质子携带正电荷。

9.比色法是用谁发现的？
比色法是由霍金斯发现的。

10.下列说法正确的是？
A.原子核由质子和中子构成
B.电子的基本电荷为1.602×10-19C。

第十九章单元测试题一、选择题1.为了探究宇宙起源，“阿尔法磁谱仪”(AMS)将在太空中寻找“反物质”。

所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。

“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反。

由此可知反氢原子是( )A.由1个带正电荷的质子和1个带负电荷的电子构成B.由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成C.由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成D.由1个不带电的中子和1个带正电荷的正电子构成2.科学家们并不比常人有太多的身体差异，只是他们善于观察，勤于思考，有更好的发现问题、探究问题的毅力。

下列规律或定律与对应的科学家叙述正确的是( ) A．亚里士多德与自由落体规律B．开普勒与万有引力定律C．爱因斯坦与质能方程、相对论D．牛顿与能量守恒定律3.关于天然放射现象，下列说法正确的是( )A.任何原子核都能自发地放出射线，称为天然放射现象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4.据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦教离奇身亡，英国警方调查认Po)，若该元素发生α衰变，半衰期是为毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋(21084138天，衰变方程为210 84Po→X＋42He＋γ，则下列说法中正确的是( )A.X原子核含有有206个核子，有122个中子B. 100 g的210 84Po经276天，已衰变的质量为75 gC.γ射线是由处于激发态的钋核从较高能级向较低能级跃迁时发出的D.原子核内的核子间存在相互作用的核力5.放射性同位素电池是一种新型电池，它是利用放射性同位素衰变放出的高速带电粒子(α射线、β射线)与物质相互作用，射线的动能被吸收后转变为内能，再通过换能器转化为电能的一种装置。

高中物理选修3-5综合测试题及答案1.原子核式结构理论认为，原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子；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绕着核在不同轨道上旋转。

2.符合物理学史的叙述有：XXX通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在；XXX通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的；XXX根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式。

3.根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，电子绕核旋转的半径增大。

4.原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要发出波长为λ1-λ2的光子。

5.照射氢原子的单色光的光子能量为 12.09eV。

6.氢原子的发射光谱不是连续光谱，而是只发出特定频率的光，说明氢原子能级是分立的，光谱的频率与氢原子能级的能量差有关。

7.正确的说法是，先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右。

8.水平推力F1和F2合成的力的大小为√(F1²+F2²)。

1.分别作用于水平面上的同一物体，分别作用一段时间后撤去，使物体都从静止开始运动到最后停下。

如果物体在两种情况下的总位移相等，且F1＞F2，则F2的冲量大。

2.在任何相等的时间内，物体动量变化相等的是匀速圆周运动。

3.在光滑水平面上有一质量为m的物体，在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下运动，物体动量的变化量等于Ftcosθ。

4.质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。

其中，弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板P的质量均不计；滑块M以初速度V向右运动，它与挡板P碰撞（不粘连）后开始压缩弹簧，最后，滑块N以速度V向右运动。

在此过程中，M的速度为V/2时，弹簧的长度最长。

5.一质量为m=2kg的可以看作质点的物体，受到一个变力的作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度随时间的变化关系如图，则该物体4.0s末的动量大小为40kg.m/s。

6.关于原子核的衰变，下列说法中正确的是用任何方法都不能改变原子核的半衰期。

4.原子核的结合能[先填空]1．结合能核子结合成原子核所释放的能量．2．质能关系(1)物体的能量与其质量的关系式E＝mc2.(2)能量计算ΔE＝Δmc2.3．质量亏损核反应中的质量减少称为质量亏损．[再判断]1．原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量．(×)2．质量亏损是因为这部分质量转化为能量．(×)3．质能方程E＝mc2表明了质量与能量间的一种对应关系．(√)[后思考]有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对？【提示】不对．在核反应中质量数守恒即核子的个数不变，只是核子组成原子核时，仿佛变“轻”了一些，原子核的质量总是小于其全部核子质量之和，即发生了质量亏损，核子的个数并没有变化．1．对质量亏损的理解质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少，这时质能方程也写为ΔE＝Δmc2.2．核能的计算方法(1)根据质量亏损计算①根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损Δm.②根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能．其中Δm的单位是千克，ΔE的单位是焦耳．(2)利用原子质量单位u和电子伏特计算根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV.其中Δm的单位是u，ΔE的单位是MeV.1．(多选)一个质子和一个中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反应方程是11H＋10n→21 H＋γ，以下说法中正确的是( )A．反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和B．反应前后的质量数不变，因而质量不变C．反应前后质量数不变，但会出质量亏损D．γ光子的能量为Δmc2，Δm为反应中的质量亏损，c为光在真空中的速度【解析】核反应中质量数与电荷数及能量均守恒，由于反应中要释放核能，会出现质量亏损，反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和，所以质量不守恒，但质量数不变，且能量守恒，释放的能量会以光子的形式向外释放，故正确答案为A、C、D.【答案】ACD2．(多选)关于质能方程，下列哪些说法是正确的( )【导学号：22482045】A．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．一定量的质量总是与一定量的能量相联系的【解析】质能方程E＝mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的，当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据ΔE＝Δmc2进行计算，故B、D对．【答案】BD3．取质子的质量m p ＝1.672 6×10－27kg ，中子的质量m n ＝1.674 9×10－27kg ，α粒子的质量m α＝6.646 7×10－27kg ，光速c ＝3.0×108m/s.请计算α粒子的结合能．(计算结果保留两位有效数字)【解析】 组成α粒子的核子与α粒子的质量差 Δm ＝(2m p ＋2m n )－m α 结合能ΔE ＝Δmc 2代入数据得ΔE ＝4.3×10－12J.【答案】 4.3×10－12J核能的两种单位两种方法计算的核能的单位分别为“J”和“MeV”，1 MeV ＝1×106×1.6×10－19J ＝1.6×10－13J.[先填空] 1．比结合能原子核的结合能ΔE 除以核子数A ，ΔEA称为原子核的比结合能，又叫平均结合能．2．核聚变和核裂变(1)核聚变：两个轻核结合成较重的单个原子核时会释放能量，这样的过程叫核聚变．两个氘核的聚变：21H ＋21H→42He.(2)核裂变：一个重核分裂为两个(或多个)中等质量的核时释放出能量，这样的过程叫核裂变．[再判断]1．原子核的核子数越多，比结合能越大．(×) 2．比结合能越大，原子核越稳定．(√)3．由比结合能曲线可知，核聚变和核裂变两种核反应方式都能释放核能．(√) [后思考]裂变反应发生后，裂变反应生成物的质量增加还是减小？为什么？【提示】 减小．裂变反应释放大量的能量，所以发生质量亏损，反应后的质量减小．比结合能与原子核稳定的关系(1)比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越难拆开，表示该原子核就越稳定．(2)核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，表示原子核不太稳定；中等核子数的原子核，比结合能较大，表示原子核较稳定.(3)当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就可能释放核能．例如，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能．4．下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有( )A．核子结合成原子核时吸收能量B．原子核拆解成核子时要吸收能量C．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大D．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大【解析】核子结合成原子核时放出能量，原子核拆解成核子时吸收能量，A错误，B 正确；比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，C、D选项错误．【答案】 B5．(多选)如图3­4­1所示是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是 ( )图3­4­1A．将原子核A分解为原子核B、C一定放出能量B．将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量【解析】因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，会出现质量亏损，故放出核能，故A正确，同理可得B、D错，C正确．【答案】AC6．当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30 MeV的能量，当三个α粒子结合成一个碳核时，放出7.26 MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量约为________．【解析】6个中子和6个质子可结合成3个α粒子，放出能量3×28.30 MeV＝84.9 MeV，3个α粒子再结合成一个碳核，放出7.26 MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为84．9 MeV＋7.26 MeV＝92.16 MeV.【答案】92.16 MeV对比结合能曲线的理解由曲线可知中等质量的核的比结合能最大，核最稳定．质量较大的重核裂变成中等质量的核要释放能量，质量较小的轻核聚变时也要释放能量．3.光的波粒二象性[先填空]1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光的传播方向发生偏转，这种现象叫光的散射．蔚蓝的天空、殷红的晚霞是大气层对阳光散射形成的，夜晚探照灯或激光的光柱，是空气中微粒对光散射形成的．2．康普顿效应康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除原波长外，还发现了波长随散射角的增大而增大的谱线．X射线经物质散射后波长变长的现象，称为康普顿效应．3．康普顿的理论当光子与电子相互作用时，既遵守能量守恒定律，又遵守动量守恒定律．在碰撞中光子将能量hν的一部分传递给了电子，光子能量减少，波长变长．4．康普顿效应的意义康普顿效应表明光子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了光的粒子性的一面，为光子说提供了又一例证．[再判断]1．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也具有动量．(√)2．康普顿效应进一步说明光具有粒子性．(√)3．光子发生散射时，其动量大小发生变化，但光子的频率不发生变化．(×)4．光子发生散射后，其波长变大．(√)[后思考]1．太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面可以看到这束光；白天的天空各处都是亮的；宇航员在太空中尽管太阳光耀眼刺目，其他方向的天空却是黑的．为什么？【提示】地球上存在着大气，太阳光经大气中的微粒散射后传向各个方向；而在太空中的真空环境下，光不再散射，只向前传播．2．光电效应与康普顿效应研究问题的角度有何不同？【提示】光电效应应用于电子吸收光子的问题，而康普顿效应应用于讨论光子与电子碰撞且没有被电子吸收的问题．1．对康普顿效应的理解(1)实验现象X射线管发出波长为λ0的X射线，通过小孔投射到散射物石墨上．X射线在石墨上被散射，部分散射光的波长变长，波长改变的多少与散射角有关．(2)康普顿效应与经典物理理论的矛盾按照经典物理理论，入射光引起物质内部带电粒子的受迫振动，振动着的带电粒子从入射光吸收能量，并向四周辐射，这就是散射光．散射光的频率应该等于粒子受迫振动的频率(即入射光的频率)．因此散射光的波长与入射光的波长应该相同，不应该出现波长变长的散射光．另外，经典物理理论无法解释波长改变与散射角的关系．(3)光子说对康普顿效应的解释假定X射线光子与电子发生弹性碰撞．①光子和电子相碰撞时，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长．②因为碰撞中交换的能量与碰撞的角度有关，所以波长的改变与散射角有关．2．康普顿的散射理论进一步证实了爱因斯坦的光量子理论，也有力证明了光具有波粒二象性．1．(多选)美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是 ( )A．康普顿效应说明光子具动量B．康普顿效应现象说明光具有波动性C．康普顿效应现象说明光具有粒子性D．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加【解析】康普顿效应说明光具有粒子性，B项错误，A、C项正确；光子与晶体中的电子碰撞时满足动量守恒和能量守恒，故二者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的能量会减少，D项错误．【答案】AC2．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．如图4­3­1给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子可能沿__________方向运动，并且波长________(选填“不变”“变短”或“变长”)．图4­3­1【解析】因光子与电子在碰撞过程中动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致，可见碰后光子运动的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由ε＝hν知，频率变小，再根据c＝λν知，波长变长．【答案】 1 变长动量守恒定律不但适用于宏观物体，也适用于微观粒子间的作用；康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性.[先填空]1．光的波粒二象性(1)光既具有波动性又具有粒子性，既光具有波粒二象性．光的波动性是指光的运动形态具有各种波动的共同特征，如干涉、衍射和色散等都有波动的表现．光的粒子性是指光与其他物质相互作用时所交换的能量和动量具有不连续性，如光电效应、康普顿效应等．(2)光子的能量和动量 ①能量：ε＝h ν. ②动量：p ＝hλ.(3)意义能量ε和动量p 是描述物质的粒子性的重要物理量；波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量．因此ε＝h ν和p ＝hλ揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系．2．光是一种概率波光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小，所以光是一种概率波． [再判断]1．光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性．(√) 2．光子数量越大，其粒子性越明显．(×)3．光具有粒子性，但光子又不同于宏观观念的粒子．(√) 4．光子通过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些．(√) [后思考]1．由公式E ＝h ν和λ＝hp，能看出波动性和粒子性的联系吗？【提示】 从光子的能量和动量的表达式可以看出，是h 架起了粒子性与波动性之间的桥梁．2．在光的单缝衍射实验中，在光屏上放上照相底片，并设法控制光的强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，曝光时间短时，可看到胶片上出现一些无规则分布的点；曝光时间足够长时，有大量光子通过狭缝，底片上出现一些平行条纹，中央条纹最亮最宽．请思考下列问题：(1)曝光时间短时，说明什么问题？【提示】 少量光子表现出光的粒子性，但其运动规律与宏观粒子不同，其位置是不确定的．(2)曝光时间足够长时，说明什么问题？【提示】大量光子表现出光的波动性，光波强的地方是光子到达的机会多的地方．(3)暗条纹处一定没有光子到达吗？【提示】暗条纹处也有光子到达，只是光子到达的几率特别小，很难呈现出亮度．1．对光的认识的几种学说在双缝干涉实验中，光子通过双缝后，对某一个光子而言，不能肯定它落在哪一点，但屏上各处明暗条纹的不同亮度，说明光子落在各处的可能性即概率是不相同的．光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小．这就是说光子在空间出现的概率可以通过波动的规律来确定，因此说光是一种概率波．3．关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是( )【导学号：22482062】A．光的频率越高，衍射现象越容易看到B．光的频率越高，粒子性越显著C．大量光子产生的效果往往显示粒子性D．光的波粒二象性否定了光的电磁说【解析】光具有波粒二象性，波粒二象性并不否定光的电磁说，只是说某些情况下粒子性明显，某些情况下波动性明显，故D错误．光的频率越高，波长越短，粒子性越明显，波动性越不明显，越不易看到其衍射现象，故B正确、A错误．大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性，故C错误．【答案】 B4．(多选)在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子( )A．一定落在中央亮纹处B．一定落在亮纹处C．可能落在亮纹处D．可能落在暗纹处【解析】根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只不过落在暗处的概率很小而已，故只有C、D正确．【答案】CD对光的波粒二象性的两点提醒1．光的干涉和衍射及偏振说明光具有波动性，而光电效应和康普顿效应是光具有粒子性的例证．2．波动性和粒子性都是光的本质属性，只是在不同条件下的表现不同．当光与其他物质发生作用时，表现出粒子的性质；少量或个别光子易显示出光的粒子性；频率高波长短的光，粒子性显著．大量光子在传播时表现为波动性；频率低波长长的光，波动性显著．对光子落点的理解1．光具有波动性，光的波动性是统计规律的结果，对某个光子我们无法判断它落到哪个位置，我们只能判断大量光子的落点区域．2．在暗条纹处，也有光子达到，只是光子数很少．3．对于通过单缝的大量光子而言，绝大多数光子落在中央亮纹处，只有少数光子落在其他亮纹处及暗纹处．。

一、选择题1．下列有关原子、原子核的说法中正确的是（ ） A ．天然放射现象说明原子核内部有电子B ．卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在中子C ．平均结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定D ．放射性元素的半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关2．我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要，研制了一种小型核能电池，将核反应释放的核能转变为电能，需要的功率并不大，但要便于防护其产生的核辐射。

请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是（ ）A ．32411120H H He n +→+B ．235114192192056360U n Ba kr 3n +→++C ．238238094951Pu Am e -→+D ．274301132150Al He P n +→+3．下列说法中正确的是（ ） A ．钍的半衰期为24天。

1g 钍23490Th 经过 120 天后还剩0.2g 钍B ．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，延长入射光照射时间，光电子的最大初动能不会变化 C ．放射性同位素23490Th 经α、β衰变会生成22286Rn ，其中经过了2次α衰变和 3 次β衰变D ．大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子 4．下列说法正确的是A ．在铀核的裂变中，当铀块的体积小于“临界体积”时，不能发生链式反应B ．铀元素的半衰期为T ，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化C ．比结合能越小，原子核结合得越牢固，原子核越稳定D ．轻核聚变后，比结合能减少，因此反应中释放能量5．K -介子方程为0ππK --→+，其中K -介子和π-介子是带负电的基元电荷，0π介子不带电。

一个K -介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP ，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB ，两轨迹在P 点相切，它们的半径K R -与πR -之比为2∶1，如图所示，0π介子的轨迹未画出，由此可知π-介子的动量大小与0π介子的动量大小之比为 （ ）A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶66．在核反应方程41417278He+N O+X →中，X 表示的是A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子7．下列叙述中正确的是A ．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量B ．奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律C ．美国科学家密立根通过油滴实验，测定出电子的荷质比D ．卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，质子和中子统称为核子 8．恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应．核反应方程为448224He He Be γ+→+ .以下说法正确的是( )A ．该核反应为裂变反应B ．热核反应中有质量亏损C ．由于核反应中质量数守恒，所以质量也是守恒的D ．任意原子核内的质子数和中子数总是相等的9．一个静止的铀核，放射一个α粒子而变为钍核，在匀强磁场中的径迹如图所示，则正确的说法( )A ．1是α，2是钍B ．1是钍，2是αC ．3是α，4是钍D ．3是钍，4是α10．贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是 A ．14140671C N e -→+B ．2351139951920533902U n I Y n +→++C ．23411120H +H He+n → D ．427301213150He +Al P+n →11．关于原子核的结合能，下列说法中不正确的是（ ）A ．原子核的结合能越大，原子核中核子一定结合得越牢固，原子核就越稳定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（13355Cs ）的结合能一定小于铅原子核（20882Pb ）的结合能D．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12．2007年是我国著名物理学家、曾任浙江大学物理系主任的王淦昌先生一百周年诞辰。