原子物理典型題型歸類.doc

原子物理原子物理一、原子的結(jié)構(gòu)1、電子的發(fā)現(xiàn)線索：陰極射線 密立根測(cè)得電荷量，湯姆遜測(cè)得電荷量 陰極射線是“電子束”電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。2、原子結(jié)構(gòu)的假說原子的穩(wěn)定性原子光譜連續(xù)譜粒子散射實(shí)驗(yàn)湯姆遜 “棗糕模型”盧瑟福 “核實(shí)模型”玻爾的模型線索：(1) 粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,說明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。【例1】粒子散射實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象是：當(dāng)粒子束穿過金箔時(shí)（ ）A絕大多數(shù)粒子發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)B絕大多數(shù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)粒子發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)，有個(gè)別粒子反彈回來C絕大多數(shù)粒子只有很小角度的偏轉(zhuǎn)D大多數(shù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)粒子發(fā)生小角度偏轉(zhuǎn) (2) 盧瑟福關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“核實(shí)模型”?！纠?】盧瑟福對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋是（ ）A使粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的主要力是原子中電子對(duì)粒子的作用力。B使粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是庫侖力。C原子核很小，粒子接近它的機(jī)會(huì)很少，所以絕大多數(shù)的粒子仍沿原來的方向前進(jìn)。D能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的粒子是穿過原子時(shí)離原子核近的粒子?！纠?】在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)粒子最接近金核時(shí)（ ）A粒子動(dòng)能最小 B粒子受到的庫侖力最大C粒子電勢(shì)能最小 D粒子動(dòng)量的變化率最小【例4】下列對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)中,不正確的是A.原子中絕大部分是空的,原子核很小 B.電子在核外繞核旋轉(zhuǎn),向心力為庫侖力C. 原子核的直徑大約是10-10 m D. 原子的全部正電荷都集中在原子核里 (3) 盧瑟福的“核實(shí)模型”結(jié)合經(jīng)典的“電磁場(chǎng)”理論得出兩個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)論說明“核實(shí)”結(jié)構(gòu)是錯(cuò)誤的。【例5】關(guān)于光譜和光譜分析,下列說法正確的是（ ）A.太陽光譜和白熾燈光譜是線狀譜B.霓虹燈和煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是線狀譜C.進(jìn)行光譜分析時(shí),可以利用線狀譜,也可用連續(xù)譜D.觀察月亮光譜,可以確定月亮的化學(xué)組成【例6】玻爾在他提出的原子模型中所做的假設(shè)有 （ ）A.原子處在具有一定能量的定態(tài)中,雖然電子做加速運(yùn)動(dòng),但不向外輻射能量B.原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng),而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的C.電子從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí),輻射（或吸收）一定頻率的光子D.電子躍遷時(shí)輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率（4）玻爾的三個(gè)假設(shè)：定態(tài)假設(shè)，躍遷假設(shè)，軌道能級(jí)化假設(shè)?！纠?】氫原子放出一個(gè)光子后電子由外軌道躍遷到內(nèi)軌道,根據(jù)玻爾理論,氫原子的A.核外電子的電勢(shì)能增大B.核外電子的動(dòng)能增大C.核外電子的轉(zhuǎn)動(dòng)周期變大D.氫原子的能量增大【例8】氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中（ ）A.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能增大,原子的電勢(shì)能增大,原子的能量增大B.原子要放出光子,電子的動(dòng)能減少,原子的電勢(shì)能減少,原子的能量也減少C.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能增大,原子的電勢(shì)能減少,原子的能量增大D.原子要吸收光子,電子的動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能增大,原子的能量增加理解玻爾的解釋成功與不足之處【例9】下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是（ ）A.盧瑟福得出原子核的體積很小的依據(jù)是絕大多數(shù)粒子在轟擊金箔時(shí)能夠穿越金箔B.玻爾認(rèn)為盧瑟福理論中電子運(yùn)動(dòng)的范圍遠(yuǎn)大于核的大小是錯(cuò)誤的,所以提出了玻爾理論C.玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論沒有否定盧瑟福理論,而是在盧瑟福學(xué)說的基礎(chǔ)上運(yùn)用了量子理論D.粒子散射實(shí)驗(yàn),否定了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型關(guān)于躍遷假設(shè) A、當(dāng)原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，能產(chǎn)生光子的情況。（注意“一群”與“一個(gè)”的區(qū)別） 【例10】如圖所示為氫原子的4個(gè)能級(jí),其中E1為基態(tài),若一群氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2,一群氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3,則下列說法正確的是 （ ）A.原子A可能輻射出3種頻率的光子B.原子B可能輻射出3種頻率的光子C.原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4D.原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4 【例11】如圖中畫出了氫原子的4個(gè)能級(jí),并注明了相應(yīng)的能量En,處在n=4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),能夠發(fā)出若干種不同頻率的光波.已知金屬鉀的逸出功為2.22 eV.在這些光波中,能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有（ ）A.二種B.三種 C.四種D.五種B、原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，需吸收產(chǎn)生粒子。能被原子吸收的是：全部的實(shí)物粒子、能使原子電離的光子，能量剛好處于原子兩能級(jí)差的光子?！纠?2】欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā),下列措施可行的是 （ ）321321A.用10.2 eV的光子照射B.用11 eV的光子照射C.用14 eV的光子照射D.用11 eV的電子碰撞【例13】用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的氫原子。停止照射后，發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為1、2、3，如圖1511所示。由此可知，開始用來照射容器的單色光的光子能量可以表示為：h1；h3；h(1+2)；h(1+2+3) 以上表示式中 A.只有正確 B.只有正確 C.只有正確 D.只有正確 二、原子核的結(jié)構(gòu)線索：天然放射現(xiàn)象,通過研究射線,說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。電量電離性穿透性實(shí)質(zhì)來 源射線+2e強(qiáng)很小（一張普通紙）高速的氦核流0.1c兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合成團(tuán)從原子核中放出射線-1e弱很強(qiáng)（幾毫米鋁板）高速的電子流原子核中的中子轉(zhuǎn)換成質(zhì)子時(shí)從原子核中放出射線0很弱更強(qiáng)（幾厘米鉛板）電磁波原子核受激發(fā)產(chǎn)生的1、 射線是什么的研究？【例14】如圖所示,使某放射性元素發(fā)出的射線垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),按圖中標(biāo)號(hào)判斷（ ）A.1的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)B.2的速度最大C.3的電離本領(lǐng)最大D.1是由原子放出的,2、3不是【例15】如圖所示,R是一種放射性物質(zhì),虛線框內(nèi)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,LL是一厚紙板,MN是熒光屏.實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)在熒光屏O、P兩處有亮斑,則下列關(guān)于磁場(chǎng)方向、到達(dá)O點(diǎn)的射線、到達(dá)P點(diǎn)的射線的判斷與實(shí)驗(yàn)相符的是（ C ）2、 盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，并預(yù)言了中子的存在。他的學(xué)生查德威克發(fā)現(xiàn)了中子。證實(shí)了原子核還可以再分。三、射線的應(yīng)用1、人工轉(zhuǎn)變【例16】鈾裂變的產(chǎn)物之一氪90（）是不穩(wěn)定的,它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯86（）,這些衰變是（ ）A.1次衰變,6次衰變B.4次衰變C.2次衰變D.2次衰變,2次衰變【例17】原來靜止的鈾和釷234同時(shí)在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,由于衰變而開始做勻速圓周運(yùn)動(dòng).鈾238發(fā)生了一次 衰變,釷234發(fā)生了一次衰變.（1）試畫出鈾238發(fā)生一次衰變時(shí)所產(chǎn)生的新核及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖.（2）試畫出釷234發(fā)生一次衰變時(shí)所產(chǎn)生的新核及粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖.2、放射性同位素【例17】放射性同位素在技術(shù)上有很多應(yīng)用，不同的放射源可用于不同的目的，下表列出衛(wèi)些放射性同位素的半衰期和可供利用的射線：同位素輻射線半衰期同位素輻射線半衰期同位素輻射線半衰期釙210138天鍶9028年鈷605年镅241433天锝996小時(shí)對(duì)于以下幾種用途，分別選取表中哪一種放射性元素作放射源。（1）塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜，方法是讓較厚的聚乙烯膜通過軋輥?zhàn)儽?，利用適當(dāng)?shù)姆派渚€1來測(cè)定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻。答：_（2）醫(yī)生用放射性方法治療腫瘤。答：_（3）放射源和控制器間相隔很小一段距離，若它們之間煙塵濃度超過某一設(shè)定的臨界值，探測(cè)器探測(cè)到的射線強(qiáng)度將比正常情況下小得多，從而通過自動(dòng)控制裝置，觸發(fā)電鈴，發(fā)出火災(zāi)警報(bào)，預(yù)防火災(zāi)。答：_（4）用放射性同位素作示蹤原子，用來診斷人體內(nèi)的器官是否正常。方法是給被檢查者注射或口服附有放射性同位素的元素的某些物質(zhì)，當(dāng)這些物質(zhì)的一部分到達(dá)要檢查的器官時(shí)，可根據(jù)放射性同位素的射線情況分析器官正常與否。答：_3、半衰期【例18】一塊含鈾的礦石質(zhì)量為M，其中鈾元素的質(zhì)量為m。鈾發(fā)生一系列衰變，最終生成物為鉛。已知鈾的半衰期為T，那么下列說法中正確的有 （ ）A.經(jīng)過兩個(gè)半衰期后這塊礦石中基本不再含有鈾了B.經(jīng)過兩個(gè)半衰期后原來所含的鈾元素的原子核有m/4發(fā)生了衰變C.經(jīng)過三個(gè)半衰期后，其中鈾元素的質(zhì)量還剩m/8D.經(jīng)過一個(gè)半衰期后該礦石的質(zhì)量剩下M/24、射線的應(yīng)用【例19】對(duì)于放射性同位素應(yīng)用的下列說法中正確的有 （ ） A.放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，因此達(dá)到消除有害靜電的目的B.利用射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進(jìn)行人體的透視C.用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種D.用射線治療腫瘤時(shí)一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對(duì)人體正常組織造成太大的危害四、原子能的應(yīng)用1、比結(jié)合能【例20】如圖所示是原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象.下列說法中正確的是 A.若D和E能結(jié)合成F,結(jié)合過程一定要釋放能量B.若D和E能結(jié)合成F,結(jié)合過程一定要吸收能量C.若A能分裂成B和C,分裂過程一定要釋放能量D.若A能分裂成B和C,分裂過程一定要吸收能量2、質(zhì)量虧損及愛因斯坦的質(zhì)能方程【例21】一原子質(zhì)量單位為u,且已知1 u=931.5 MeV,c為真空中的光速,當(dāng)質(zhì)量分別為m1、m2的兩種原子核結(jié)合成質(zhì)量為M的新原子核時(shí),釋放出的能量是（ ）A.（M-m1-m2）c2 JB.（m1+m2-M）931.5 JC.（m1+m2-M）c2 JD.（m1+m2-M）931.5 MeV【例22】紀(jì)念愛因斯坦對(duì)物理學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，聯(lián)合國(guó)將2005年定為“國(guó)際物理年”。對(duì)于愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E2=mc2，下列說法中不正確的是AE2=mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比B根據(jù)E2=mc2可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能C一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放出核能表明，此過程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損DE=mc2中的E是發(fā)生核反應(yīng)中釋放的核能 3、裂變：要求知道什么是裂變；知道裂變會(huì)發(fā)生質(zhì)量虧損，從而是放能過程；知道鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；知道原子彈的反應(yīng)方程；了解核反應(yīng)堆的基本構(gòu)造?！纠?3】關(guān)于鈾核的裂變，下列說法中正確的是 A鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，但只能裂變成2塊。B鈾核裂變時(shí)，還能同時(shí)釋放出23個(gè)中子。C為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易發(fā)生，最好是用純鈾235。D鈾塊的體積對(duì)于產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)無影響?！纠?4】（06年全國(guó)理綜卷，14）現(xiàn)有三個(gè)核反應(yīng)： 下列說法正確的是（ ）A是裂變，是衰變，是聚變 B是聚變，是裂變，是衰變C是衰變，是裂變，是聚變 D是聲衰變，是聚變，是裂變【例24】靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核,當(dāng)它放出一個(gè)粒子后,其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,測(cè)得粒子和反沖核軌道半徑之比為441,如圖所示（圖中直徑?jīng)]有按比例畫）,則 A.粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等方向相反B.原來放射性元素的原子核電荷數(shù)是90C.反沖核的核電荷數(shù)是88D.粒子和反沖核的速度之比為1884、聚變：要求知道什么是聚變；知道聚變也會(huì)發(fā)生質(zhì)量虧損，從而是放能過程；知道氫彈的反應(yīng)方程；知道太陽里進(jìn)行的就是“熱核反應(yīng)”聚變；了解聚變的困難及優(yōu)點(diǎn)?！纠?5】據(jù)報(bào)道,我國(guó)科學(xué)家已率先建成了世界上第一套全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（又稱“人造太陽”）,該裝置能模擬太陽核聚變反應(yīng),產(chǎn)生能量.根據(jù)你所學(xué)知識(shí),判斷下列關(guān)于“人造太陽”的說法中正確的是 （ ）A.為了發(fā)生核聚變反應(yīng),該實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)要達(dá)到很高的溫度B