第十四单元 光的本性 原子和原子核 2002.4
班级 姓名________
h=6.63×10-34J·s，1u=1.66×10-27kg，e =1.6×10-19C，c =3×108m/s
一. 选择题
1. 在双缝干涉实验中, 用波长为600nm的橙色光照射时屏上O点为0级亮条纹, A点恰好是第二级亮条纹. 若改用波长为400nm的紫色光照射 , 则
A. O和A仍为亮条纹 B. O为亮条纹, A为暗条纹
C. O为暗条纹, A为亮条纹 D. O为亮条纹, A处于明、暗条纹之间
2. 一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为相互分离的三束光, 分别照射到三块相同的碱金属板a、b、c上, 如图所示. 已知金属板b有光电子逸出, 那么
A. 板a一定会有光电子逸出
B. 板a一定不会有光电子逸出
C. 板c一定会有光电子逸出
D. 板c一定不会有光电子逸出
3. 入射光照射到某金属表面上发生了光电效应, 若入射光的强度减弱, 而频率保持不变, 那么
A. 延迟时间将明显增加
B. 光电子的最大初动能将减少
C. 有可能不发生光电效应
D. 单位时间内从金属表面逸出的光电子数将减少
4. 肥皂膜在阳光照射下呈现出彩色条纹, 雨后天空中出现彩虹. 这两种现象分别属于光的
A. 干涉和衍射 B. 干涉和色散 C. 衍射和色散 D. 都是干涉现象
5. 以下说法中正确的是
A.. 较大的光源照射物体时, 投射到光屏上物体影子的边缘模糊不清. 这是
由于光的衍射造成的
B. 较厚的凸透镜使阳光会聚成边缘带有彩色的光斑, 这是由于光的干涉造
成的
C. 照相机的镜头呈现淡紫色, 这是由于光的干涉造成的
D. 透过尼龙纱巾看远处的灯光, 看到彩色网格, 这是由于光的衍射造成的
6. 关于光谱, 以下说法中正确的是
A. 炽热的液体产生的发射光谱是连续光谱
B. 太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相对应的元素
C. 明线光谱和吸收光谱都可以对物质的成分进行分析
D. 发射光谱一定是连续光谱
7. 光子能量为E的一束单色光, 照射容器中的氢气, 氢原子吸收光子后, 能发出频率分别为n1、n2、n3的三种光, 已知n1 < n2 < n3 , 则入射光束的光子能量为
A. hn1 B. hn2 C.hn3 D.h( n1+ n2+ n3 )
8. 按照玻尔理论, 在氢原子中, 当电子从半径为4r1的轨道跃迁到半径为r1的轨道时, 它的能量变化是
A. 电势能减少, 动能增加 B. 电势能减少, 动能减少
C. 电势能的减少等于动能的增加 D. 电势能的减少大于动能的增加
9. 
吸收一个慢中子后, 分裂成
和
, 还放出
A. 一个a粒子 B. 一个氘核 C. 三个中子 D. 二个中子
10. 大量释放核能的过程一定是
A. 由质量较小的原子核结合成质量较大的原子核
B. 由质量较大的原子核分裂成质量较小的原子核
C. 由某些轻核结合为质量较大的原子核
D. 由某些重核分裂为中等质量的原子核
11. 就
反应而言, 以下说法正确的是
A. 这个反应要吸收能量
B. 因为生成了新的物质, 所以它是一个化学变化
C. 这是一个核反应, 不是化学变化
D. 它既是化学变化, 又是核反应
12. 根据玻尔理论, 在氢原子中, 量子数大说明
A.核外电子轨道半径 小 B.核外电子运动的速率小
C. 原子能级的能量小 D. 原子能级的能量大
13. 在利用电磁波的特性时, 下列符合实际的是
A. 医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒
B. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
C. 人造地球卫星对地球拍摄是利用紫外线照相有较好的分辨能力
D. 人造地球卫星对地球的拍摄是利用红外线照相有较好的穿透能力
选择题答案
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| 选项 |
二. 填空题
14. 某单色光在某透明介质中的传播速度是1.5×108m/s，在此介质中的波长是300nm，则此介质对这种色光的折射率为 ，这种色光在真空中的波长是 nm，这种色光光子的能量E= eV。
15. 已知金属铯的极限频率是4.545×1014Hz，金属钠的极限频率是6.000×1014Hz，金属银的极限频率是1.153×1015Hz，金属铂的极限频率是1.529×1015Hz。当用波长为375nm的单色光照射它们时，可发生光电效应的金属是 。钠金属的逸出功W= eV。
16. 根据玻尔理论, 氢原子在基态的能量E1 =－13.6 eV, 其核外电子的轨道半径r1=0.53×10-10 m．在n = 3的激发态, 电子运动动能EK = eV, 氢原子的势能Ep = eV (取离氢核无限远处时电势能为零)．
17. 一个a粒子击中一个硼核
, 发生核反应后产生了一个新核并放出一个质子. 释放出0.75MeV的能量. 上述核反应方程是
,在核反应中的质量亏损是 Kg．
18. 钍
经过6次a衰变和4次b衰变后, 生成的新核中具有
个质子和
个中子．这个核反应方程可以写成 ．
19. 一个波长为0.5 nm的X射线光子的运动质量为 Kg．假设这个光子是由一个高速电子撞击出来的, 则电子的最小速度是 m/s．已知普朗克常量h = 6.63×10-34J·S ．真空中光速c= 3.0×108 m/s , 电子静止质量me = 9.10×10-31 Kg．
20. 用动能为0.5 MeV的质子与静止的锂核
碰撞, 产生两个相同的新核,这个核反应方程可以写成
．实验中测得两个新核的动能之和为17.6 MeV, 已知上述反应中放出的新核质量为4.0026u, 质子与锂核的质量分别为1.0078 u 和7.0160 u . 由此可知反应中的质量亏损Dm = u, 按爱因斯坦质能关系, 相当于释放出 MeV的能量．用能量守恒来衡量, 这个计算值与实验值符合得很好, 从而证实了爱因斯坦的质能方程．
三、计算题
21. 有一小瓶含有某种放射性同位素的溶液,测出它每分钟衰变6000次．将其注射到某一动物体内的血液中,经过15h后,从这一动物体内抽出10 ml的血液, 测出它每min有2次放射性衰变．已知这种放射性同位素的半衰期是5 h , 由此估算这个动物体内的血液共有多少？
22. 铀
裂变生成钡
和氪
．已知、、 和中子的质量分别为235.0439 u 、140.9139 u、91.8973 u和1.0087 u , 试求：
(1) 写出铀核裂变反应方程,并计算一个铀裂变时释放的能量 ；
(2) 我国秦山核电站的发电功率为30×104 Kw,假设铀能够完全发生核反应,其中有一半的核能转化为电能,以上述核反应来估算, 电站一年要消耗多少铀？
23. 1909～1911年, 英国的物理学家卢瑟福与其合作者作了用
粒子轰击金箔的实验.发现绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进, 少数粒子却发生了较大的偏转, 有极少数粒子偏转角度超过了
, 有的甚至被反向弹回, 偏转角度几乎达到
.这就是粒子粒子散射实验.
(1)根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论.试写出其中的三点:
①_________________________________________________;
②_________________________________________________;
③_________________________________________________.
(2)请你从粒子散射实验估算出原子核的大小.
(下列公式和数据为已知:点电荷的电势计算公式
. k=9×109Nm2/C2
金的原子序数为79. 粒子的质量m0=6.64×10-27kg, 粒子的速度v
=1.6×107m/s. 电子的电量q=1.6×10-19C.)
24. 太阳现在正处于主序星演化阶段. 它主要是由电子和
、
等原子核组成. 维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应. 核反应方程是
释放的核能. 这些核能最后转化为辐射能. 根据目前关于恒星演化的理论, 若由于聚变反应而使太阳中的数目从现有数减少10%, 太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段. 为了简化, 假定太阳全部由电子和组成.
(1)为了研究太阳的演化进程, 需要知道太阳的质量M. 已知地球的半径R=6.4×106m, 地球的质量m=6.0×1024kg, 日、地间距离r=1.5×1011m, 地球表面的重力加速度g=10m/s2, 1年约为3.2×107s. 试估算太阳的质量.
(2) 已知质子的质量mp=1.6726×10-27kg, 的质量m=6.6458×10-27kg, 电子的质量me=0.9×10-30kg, 光速c=3×108m/s.
求每发生一次题中核聚变反应所释放的能量.
(3) 又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上, 每秒钟通过的太阳辐射能
=1.35×103W/m2. 试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果只要求1位有效数字)
《第十四单元 光的本性 原子和原子核》答案
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| A | C | D | B | CD | AC | C | AD | C | CD | C | BD | AD |
14．2，600，2.1 15. 铯和钠，2.49 16. 1.51, -0.32
17.
He+
B 
C+
H ,1.33×10-30
18.82,126,
Th6He+4
e+
Pb 19. 4.42×10-33, 2.96×107
20.
Li+H2He, 1.86×10-2, 17.3
21. 3.75升
22.（1）
U+
n 
Ba + 
Kr + 3n , 一个铀核裂变释放能量为200Mev
（2）230Kg
23.（1）原子内有极小的核，集中了全部的正电荷和绝大部分质量；
电子在核外绕核旋转；
原子核的直径约为10-14～10-15米
（2）r=4.2×10-14m
24.（1）太阳质量M=2×1030Kg
（2）4.2×10-12J
（3）1010