高二物理《原子物理》检测题

高二物理《原子物理》检测题

班级　　　　  姓名　　　　 

一、选择题

1.以下实验能说明原子核内有复杂结构的是

  A.光电效应实验　　　　　　　　　　B.原子发光产生线状谱

C.α粒子散射实验　　　　　　　　　D.天然放射现象

2.核反应方程如下：

　①Be+He→C+n　　　　　　　　②H+H→He+能量

③U+n→Sr+Xe+xn　　　　 ④F+Y→O+He

对于以上反应方程，下面说法中正确的是

  A.①是发现中子的核反应方程　　　　B.②是链式反应方程

C.③是核裂变方程，其中x=10　　　　D.④是α衰变方程，其中Y是质子

3.下列关于原子核式结构学说正确的是

  A.原子中绝大部分是空的，原子核很小

B.电子在核外绕核旋转，向心力是库仑力

C.原子的全部正电荷都集中到原子核里

D.原子核的直径大约是10^-10m

4.某放射源发射射线，当用一张薄纸放在放射源的前面时，射线的强度减小为原来的，

当用1cm厚的铝板放在放射源前面时，射线的强度减小为零，该放射源放射的是

  A.只有α射线　　　　　　　　　B.只有β射线

C.既有α射线，又有β射线　　　D.既有β射线，又有γ射线

5.一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性元素的

原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，

如图所示，则这四条径迹依次是

  A.电子、Pa、Si、正电子

B.Pa、电子、正电子、Si

  C.Si、正电子、电子、Pa

D.正电子、Si、Pa、电子

6.下列说法中正确的是

  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.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

7.光子的能量为hυ，动量的大小为hυ/c，如果一个静止的放射性元素的原子核在发

生γ衰变时只发出一个γ光子，则衰变后的原子核

  A.仍然静止

B.沿着与光子运动方向相同的方向运动

C.沿着与光子运动方向相反的方向运动

D.可能向任何方向运动

8.放射性元素的半衰期

  A.是原子核全部衰变所需时间的一半

B.是原子核质量减少一半所需的时间

C.原子核有半数发生衰变所需的时间

β

α

β

D.与外界压强和温度无关，与原子的化学状态无关

9.某原子核的衰变过程是A　　　B　　　C，符号　　　 表示放出一个粒子，

α

表示放出一个粒子，下述说法中正确的

  A.核C比核B的中子数少2

B.核C比核A的质量数少5

C.原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多2

D.核C比核A的质子数少1

二、填空题

10.一铍核Be和一个α粒子在某种情况下结合成一个碳核C，并放出5.6MeV的能量，

其核反应方程为　　　　  ，若Be和α粒子共有130g，则刚好完全反应，则共放出

能量为　　　　  J，反应过程中的总质量亏损为　　　　  g

11.现在，科学家们正在设法探寻“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量，但电荷的符号相反，据

此，若有反α粒子，它的质量数为　　　　  ，电荷数为　　　　 

班级　　　　  　姓名　　　　  　得分　　　　 

一、选择题

1	2	3	4	5	6	7	8	9

二、填空题

10.　　　　  　　　　　　　　　　　 11.　　　　  　　　　　　

12.在下列各种核反应过程中，肯定会向外界释放能量的是　　　　  ，目前人类获取

核能主要利用的核反应是　　　　 

A.几个核子结合成一个原子核的过程

B.几个轻原子核结合成一个较重的原子核的过程

C.原子核的人工转变过程

D.铀235的核吸收一个中子后分裂为几个中等质量的原子核的过程

E.氘核分解为一个质子和一个中子的过程

F.放射性同位素的衰变过程

三、计算题

13.科学家发现太空中的γ射线都是从很远的星球发射出来的，当γ射线爆发时，在数

 秒内产生的能量，相当于太阳在过去一百亿年内所发出的能量总和的一千倍左右，大

致相当于太阳质量全部亏损得到的能量，科学家利用超级计算机对γ射线的爆发状态

进行了模拟，发现γ射线能量爆发起源于一个垂死的星球“坍塌”的过程，只有星球“坍塌”时，才能释放这么巨大的能量，已知太阳光照射到地球所需时间为t，地球公

转周期为T，真空中的光速为c，万有引力常量为G，试推算出一次γ射线爆发所产生

的能量

14.静止的放射性同位素钚239的核，在发生α衰变时辐射出一个能量为0.09MeV的γ

光子，其衰变方程为：Pu→U+He+γ

已知钚239的质量为239.0522u，铀235的质量为235.0439u，α粒子的质量为

4.0026u，求放射出来的α粒子的动能

15.试分析论证：一个具有13.6eV动能的基态氢原子跟另一个静止的基态氢原子的对心

正碰，不可能使氢原子发生跟级跃迁

16.在一次研究原子核内部结构的实验中，让一个速度为7.7×10⁴m/s的中子沿着与磁场

垂直的方向射入匀强磁场，击中一个原来静止的锂(Li)原子核后产生一个氦核和另

一个新核，测得氦核的速度是2.0×10⁴m/s，方向与反应前中子的运动方向相同，设

中子质量与质子质量相等

(1)写出核反应方程；

(2)求出氦核与新核的轨道半径之比；

(3)当氦核转6周时，另一新核转了几周？

17.如图所示，在边长为a的等边三角形bcd所围区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸

面向里的匀强磁场，某时刻静止于b点处的原子核X发生α衰变，α粒子沿bc方向

射入磁场，经磁场偏转后恰好由d点射出且与cd边相切，已知α粒子质量为m，电量

为2e，剩余核的质量为M，衰变过程释放的核能全部转化为动能，求原子核X的质量

18.1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了太阳能汽车，该车是用太阳能电池将

所接收到的太阳光能转化为电能提供给电动机来驱动的

已知车上太阳能电池接收太阳光能的面板面积为S=8m²，正对太阳时能产生U=120V的

电压，并对车上的电动机提供I=10A的电流，电动机的直流电阻为R=4Ω，而太阳光

照射到地面时单位面积上的辐射功率为P₀=1.0×10³W

(1)求该车的太阳能电池转化太阳光能的效率η₁、电动机的效率η₂；

(2)若太阳辐射能量的辐射总功率为P=3.9×10²⁶W，且太阳光在穿过太空及地球表面大

气层到达地面处，沿途有β=28%的能量损耗，据此可算出太阳到地球的距离γ约为多

少？(取两位有效数字)

(3)太阳辐射的能量实际上是由质子所参与的一系列反应所产生的，而这一系列的反

应的总效果相当于下述热核反应

H+H+H+H→He+2e

若质子H、氦核He、正电子e的静止质量分别为m_P=1.6726×10^-27kg，

m_α=6.6425×10^-27kg，m_e=0.0009×10^-27kg，质子的摩尔质量、阿伏伽德罗常数、真空

中光速分别为M=1.0×10^-3kg/mol、N_A=6.0×10²³mol^-1、c=3×10⁸m/s，则m=1kg的质子

发生上述热核反应所释放出的能量完全转化为驱动该车的有用功，求能够维持该车行

驶的时间t