北京益智春季班學生版講義第八講原子物理

2022-03-30 18:12:13 字數 4950 閱讀 7412

一、選擇題:在下列每小題給出的四個答案中,至少有乙個答案是正確的,把正確答案全選出來.

1.關於天然放射現象,以下敘述正確的是( )

a.若使放射性物質的溫度公升高,其半衰期將減小

b.衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變為質子時產生的

c.在、、這三種射線中,射線的穿透能力最強,射線的電離能力最強

d.鈾核(u)衰變為鉛核(pb)的過程中,要經過8次衰變和10次衰變

2.如圖所示,鉛盒a中裝有天然放射性物質,放射線從其右端小孔中水平向右射出,在小孔和螢光屏之間有垂直於紙面向裡的勻強磁場,則下列說法中正確的有( )

a.打在圖中a、b、c三點的依次是射線、射線和射線

b.射線和射線的軌跡是拋物線

c.射線和射線的軌跡是圓弧

d.如果在鉛盒和螢光屏間再加一豎直向下的勻強電場,則屏上的亮斑可能只剩下b

3.英國物理學家盧瑟福通過粒子散射實驗的研究提出了原子的核式結構學說,該學說包括的內容有( )

a.原子的中心有乙個很小的原子核

b.原子的全部正電荷集中在原子核內

c.原子的質量幾乎全部集中在原子核內

d.原子是由質子和中子組成的

4.在盧瑟福的粒子散射實驗中,某一粒子經過某一原子核附近時的軌跡如圖所示.圖中p、q為軌跡上的點,虛線是經過p、q兩點並與軌跡相切的直線,兩虛線和軌跡將平面分為四個區域.不考慮其他原子核對粒子的作用,則關於該原子核的位置,正確的是( )

a.一定在①區域 b.可能在②區域

c.可能在③區域 d.一定在④區域

5.如圖所示為盧瑟福和他的同事們做粒子散射實驗的裝置示意圖,螢光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的a、b、c、d四個位置時,下面關於觀察到的現象的說法中正確的是( )

a.放在a位置時,相同時間內觀察到螢光屏上的閃光次數最多

b.放在b位置時,相同時間內觀察到屏上的閃光次數只比a位置時稍少些

c.放在c、d位置時,屏上觀察不到閃光

d.放在d位置時,屏上仍能觀察一些閃光,但次數極少

6.在下列四個方程,x1、x2、x3和x4各代表某種粒子,以下判斷中正確的是( )

a. x1是粒子 b. x2是質子

c. x3是中子 d. x4是電子

7.下列氘反應中屬於核聚變的是( )

a. b.

c. d.

8.下列四個方程中,表示衰變的是( )

a. b.

c. d.

9.某原子核的衰變過程為:,則( )

a.x的中子數比p的中子數少2

b.x的質量數比p的質量數多5

c.x的質子數比p的質子數少1

d.x的質子數比p的質子數多1

10.已知汞原子可能的能級為e1=-10. 4 ev, e2=-5.5 ev, e3=-2.

7 ev, e4=-1. 6 ev。乙個自由電子的總能量為9 ev,與處於基態的汞原子發生碰撞,已知碰撞過程中不計汞原子動量的變化,則電子可能剩餘的能量為( )

a. 0. 2 ev b. 1. 4 ev c. 2. 3 ev d. 5. 5 ev

11.由圖可得出結論( )

a.質子和中子的質量之和小於氘核的質量

b.質子和中子的質量之和等於氘核的質量

c.氘核分解為質子和中子時要吸收能量

d.質子和中子結合成氘核時要吸收能量

12.如圖所示為氫原子的能級示意圖,一群氫原子處於n=3的激發態,在向較低能級躍遷的過程中向外發出光子,用這些光照射逸出功為2. 49 ev的金屬鈉,下列說法正確的是( )

a.這群氫原子能發出三種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=2所發出的光波長最短

b.這群氫原子能發出兩種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=1所發出的光頻率最高

c.金屬鈉表面所發出的光電子的初動能最大值為11. 11 ev

d.金屬鈉表面所發出的光電子的初動能最大值為9. 60 ev

13.氦原子被電離乙個核外電子,形成類氫結構的氦離子,已知基態的氦離子能量為e1=-54. 4 ev,氦離子的能級示意圖如圖所示.在具有下列能量的光子或者電子中,不能被基態氦離子吸收而發生躍遷的是( )

a.42.8 ev(光子) b.43. 2 ev(電子)

c.41. 0 ev(電子) d.54.4 ev(光子)

14.用一束單色光照射處於基態的一群氫原子,這些氫原子吸收光子後處於激發態,並能發射光子,現測得這些氫原子發射的光子頻率僅有三種,分別為、和,且<<。則入射光子的能量應為( )

a. h b. h c. h(+) d. h

15.靜止的鐳核ra發生衰變,釋放出的粒子的動能為e0 ,假設衰變時能量全部以動能形式釋放出來,則衰變過程中總的質量虧損是( )

a. b. c. d.

16.下列說法正確的是( )

a.鈾235只要俘獲中子就能進行鏈式反應

b.所有的鈾核俘獲中子後都能裂變

c.太陽不斷地向外輻射大量能量,太陽質量應不斷減小,日地間距離應不斷增大,地球公轉速度應不斷減小

d.粒子散射實驗的結果證明原子核是由質子和中子組成的

17.由原子核的衰變規律可知( )

a.放射性元素一次衰變就同時產生射線和射線

b.放射性元素發生衰變,產生的新核的化學性質不變

c.放射性元素衰變的快慢跟它所處的物理、化學狀態無關

d.放射性元素發生正電子衰變時,產生的新核質量數不變,核電荷數減少1

答案:cd

18.一群處於基態的氫原子受某種單色光照射時,只能發射甲、乙、丙三種單色光,其中甲光的波長最短,丙光的波長最長,則甲、丙這兩種單色光的光子能量之比e甲:e丙等於( )

a. 3:2 b.6:1 c.32:5 d.9:4

19.有兩束均由質子和氘核混合組成的粒子流,第一束中的質子和氘核具有相同的動量,第二束中的質子和氘核具有相同的動能.現打算將質子和氘核分開,有以下一些做法,這些方法中可行的是( )

a.讓第一束粒子流垂直電場方向進入勻強電場後穿出

b.讓第一束粒子流垂直磁場方向進入勻強磁場後穿出

c.讓第二束粒子流垂直電場方向進入勻強電場後穿出

d.讓第二束粒子流垂直磁場方向進入勻強磁場後穿出

20.用紫外線照射一些物質時會發生螢光效應,即物質發出可見光,這些物質中的原子先後發生兩次躍遷,其能量變化分別為和,下列關於原子這兩次躍遷的說法中正確的是( )

a.兩次均向高能級躍遷,且》

b.兩次均向低能級躍遷,且<

c.先向高能級躍遷,再向低能級躍遷,且<

d.先向高能級躍遷,再向低能級躍遷,且》

21.「秒」是國際單位制中的時間單位,它等於133 cs原子基態的兩個超精細能級之間躍遷時所輻射的電磁波週期的9 192 631 770倍.據此可知,該兩能級之間的能量差為(蒲朗克常量h=6. 63×1034j·s)( )

a. 7. 21×10-24ev b. 6. 09×10-24ev

c. 3. 81×10-5 ev d. 4. 50×10-5 ev

22.正電子是電子的反粒子,它跟普通電子的電量相等,而電性相反,科學家設想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子構成的物質—反物質.2023年初和年底,歐洲和美國的科學研究機構先後宣布:他們分別製造出9個和7個反氫原子,這是人類探索反物質的一大進步.你推測反氫原子的結構是( )

a.由乙個帶正電荷的質子與乙個帶負電荷的電子構成

b.由乙個帶負電荷的質子與乙個帶正電荷的電子構成

c.由乙個不帶電的中子與乙個帶負電荷的電子構成

d.由乙個帶負電荷的質子與乙個帶負電荷的電子構成

23.乙個電子(質量為m、電荷量為-e)和乙個正電子(質量為m、電荷量為e),以相等的初動能ek相向運動,並撞到一起發生「湮滅」,產生兩個頻率相同的光子,設產生光子的頻率為.若這兩個光子的能量都為h,動量分別為p和p',下面關係正確的是( )

a. h=mc2 ,p= p'

b. h=mc2,p= p'

c. h= mc2+ek,p=-p'

d. h= (mc2+ek ),p=-p'

24.雷蒙德·戴維斯因研究來自太陽的電子中微子()而獲得了2023年度諾貝爾物理學獎,他探測中微子所用的探測器的主體是乙個貯滿615 t四氯乙烯(c2cl4)溶液的巨桶,電子中微子可以將乙個氯核轉變為乙個氫核,其核反應方程式為+clar+e,

己知cl核的質量為36.956 58 u, ar核的質量為36. 956 91 u, e的質量為0.

000 55 u, l u質量對應的能量為931. 5 mev。根據以上資料,可以判斷參與上述反應的電子中微子的最小能量為( )

a. 1. 33 mevb. 0. 82 mev

c.0. 51 mevd.0.31 mev

25.已知氦離子he能級en與量子數n的關係和氫原子能級公式類似,處於基態的氦離子he的電離能力為e=54. 4 ev.為使處於基態的氦離子he處於激發態,入射光子所需的最小能量為( )

a. 13. 6 evb. 40.8 ev

c. 48. 4 evd. 54.4 ev

26.目前,在居室裝修中經常用到花崗岩、大理石等裝修材料,這些岩石都不同程度地含有放射性元素,比如,有些含有鈾、釷的花崗岩等岩石會釋放出放射性惰性氣體氡,而氡會發生放射性衰變,放出、、射線,這些射線會導致細胞發生癌變及呼吸道等方面的疾病,根據有關放射性知識可知,下列說法正確的是( )

a. 氡的半衰期為3.8天,若取4個氡原子核,經7. 6天後就一定剩下乙個原子核了

b.衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產生的

c.射線一般伴隨著或射線產生,在這三種射線中,射線的穿透能力最強,電離能力也最強

d.發生衰變時,生成核與原來的原子核相比,中子數減少了4

27. 「軌道電子俘獲」也是放射性同位素衰變的一種形式,它是指原子核(稱為母核)俘獲乙個核外電子,其內部乙個質子變為中子,從而變成乙個新核(稱為子核),並且放出乙個中微子的過程.中徽子的質量很小,不帶電,很難被探測到,人們最早就是通過子核的反衝而間接證明中微子的存在的.乙個靜止的原子的原子核發生「軌道電子俘獲」,衰變為子核並放出中微子.下面的說法中正確的是( )

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