高三物理原子物理复习有答案Word文件下载.doc

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一．原子

1．1897年英国物理学家汤姆生发现电子，说明原子是可分的。

2．英国物理学家卢瑟福做了用放射性元素放出的α粒子轰击金箔的实验。

α粒子散射实验结果：

绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数α粒子发生了较大的偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°

，有的甚至几乎达到180°

，象是被金箔弹了回来。

3．为了解释实验结果，卢瑟福提出了如下的原子的核式结构学说：

在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，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空间绕着核旋转。

原子的半径大约是10－10米，原子核的大小约为10－15～10－14米。

α粒子散射实验

【典型例题】

1．下面有关物理史实及物理现象的说法中，正确的是（AD）

（A）卢瑟福的原子核式结构学说完全能解释α粒子散射现象

（B）麦克斯韦用实验的方法证实了电磁波的存在，并预言光是电磁波

（C）双缝干涉图样的中央明纹又宽又亮

（D）用紫光照射某金属表面能产生光电效应，那么用红光照射该金属也可能发生光电效应

2．提出原子核式结构模型的科学家是（C）

（A）汤姆生（B）玻尔（C）卢瑟福（D）查德威克

3．卢瑟福通过实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，右面平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。

4．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（A　）

（A）原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上

（B）正电荷在原子中是均匀分布的

（C）原子中存在着带负电的电子

（D）原子只能处于一系列不连续的能量状态中

5．卢瑟福α粒子散射实验的结果（C）

（A）证明了质子的存在

（B）证明了原子核是由质子和中子组成的

（C）说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上

（D）说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动

6．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出（A）

（A）原子的核式结构模型

（B）原子核内有中子存在

（C）电子是原子的组成部分

（D）原子核是由质子和中子组成的

7．卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（ACD）

（A）原子的中心有个核，叫做原子核

（B）原子的正电荷均匀分布在整个原子中

（C）原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里

（D）带负电的电子在核外绕着核旋转

8．根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法中正确的是（D）

（A）原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内

（B）原子中的质量均匀分布在整个原子范围内

（C）原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内

（D）原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内

二．原子核

1．放射性元素的衰变（天然放射性）

1896年，贝克勒耳发现了天然放射现象。

原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。

衰变过程遵循质量数守恒、电荷数守恒的规律。

α衰变

放射性元素放出α粒子的衰变叫做α衰变，例如：

。

α衰变的规律是新核质量数减少4，电荷数减少2，新核在元素周期表中的位置向前移两位。

α衰变的本质是原子核中的2个质子和2个中子转变为1个α粒子，即：

2H＋2n→He

β衰变

放射性元素放出β粒子的衰变叫做β衰变，例如：

β衰变的规律是新核的质量数不变，电荷数增加1，新核在元素周期表中的位置向后移一位。

β衰变的本质是原子核中的1个中子转变为1个质子和一个电子，即：

n→H＋e

γ辐射

放射性元素的原子核在发生α衰变或β衰变时产生的新核有的具有过多的能量,这时它就会辐射出γ光子。

因此，γ射线是伴随α射线β射线产生的。

α、β、γ射线的本质和性质由下表列出

名称

本质

带电量

静止质量

速度

性质

α射线

氦核流

＋2

6.64×

10-27kg（4u）

约c

贯穿能力较差，电离能力强

β射线

电子流

－1

9.1×

10－31kg

接近c

贯穿能力较强，电离能力次之

γ射线

光子流

c

贯穿能力最强，电离能力最弱

9．天然放射现象的发现揭示了（C）

（A）原子不可再分（B）原子的核式结构

（C）原子核还可再分（D）原子核由质子和中子组成

10．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（C）

（A）α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强

（B）β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力

（C）γ射线一般们随着α或β射线产生，它的穿透能力量强

（D）γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱

11．下列说法正确的是（C）

（A）α射线与γ射线都是电磁波

（B）β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流

（C）用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期

（D）原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量

12．

图中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（BC ）

（A）a为α射线、b为β射线 （B）a为β射线、b为γ射线

（C）b为γ射线、c为α射线 （D）b为α射线、c为γ射线

13．一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。

进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示．则图中的射线a为射线，射线b为射线。

γ，β

14．图中R是一种放射性物质，它能放出α、β、γ三种射线，虚线框内是竖直方向的匀强电场，LL＇是纸板，MM＇是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有O、P两点处有亮斑。

下列说法正确的是（BC）

（A）电场方向竖直向下，到O点的是γ射线

（B）电场方向竖直向上，到O点的是γ射线

（C）电场方向竖直向上，到P点的是β射线

（D）电场方向竖直向下，到P点的是α射线

15．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。

4，－2

16．（钍）经过一系列α和β衰变，成为（铅），（ABD）

（A）铅核比钍核少8个质子（B）铅核比钍核少16个中子

（C）共经过4次α衰变和6次β衰变（D）共经过6次α衰变和4次β衰变

17．放射性元素Th经过次α衰变和次β衰变成为稳定元素Pb。

6，4

18．天然放射性元素Th（钍）经过一系形α衰变和β衰变之后，变成Pb（铅）。

下列论断中正确的是（BD）

（A）铅核比钍核少24个中子（B）铅核比钍核少8个质子

（C）衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变（D）衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变

19．U衰变为Ra要经过m次α衰变和n次β衰变，则m，n分别为（B）

（A）2，4（B）4，2（C）4，6（D）16，6

20．最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展。

1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核X经过6次α衰变后的产物是Fm。

由此，可在判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是（D）

（A）124，259　　（B）124，265　　（C）112，265　　　（D）112，277

21．铀裂变的产物之一氪90（Kr）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（Zr），这些衰变是（B）

（A）1次α衰变，6次β衰变 （B）4次β衰变

（C）2次α衰变 （D）2次α衰变，2次β衰变

22．下列说法正确的是（BC）

（A）Ra衰变为Rn要经过1次α衰变和1次β衰变（B）U衰变为Pa要经过1次α衰变和1次β衰变

（C）Th衰变为Pb要经过6次α衰变和4次β衰变（D）U衰变为Rn要经过4次α衰变和4次β衰变

23．本题中用大写字母代表原子核。

E经α衰变成为F，再经β衰变成为G，再经α衰变成为H。

上述系列衰变可记为下式：

另一系列衰变如下：

已知P是F的同位素，则（B）

（A）Q是G的同位素，R是H的同位素（B）R是E的同位素，S是F的同位素

（C）R是G的同位素，S是H的同位素（D）Q是E的同位素，R是F的同位素

2．半衰期

半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。

放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定的，而跟原子所处的物理状态和化学状态无关。

m＝m0

24．完成核反应方程：

Th→Pa＋。

Th变为Pa的半衰期是12分钟，则64克Th经过60分钟还有克尚未衰变。

e，2

25．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，剩下的质量之比mA：

mB为（）

（A）30：

31 （B）31：

30 （C）1：

2 （D）2：

1

26．放射性同位素Na的样品经过6小时后还剩1/8没有衰变，它的半衰期是（A）

（A）2小时 （B）1.5小时（C）1.17小时 （D）0.75小时

27．（1990上海）设某放射性同位素A的半衰期为T，另一种放射性同位素B的半衰期为T/2。

在初始时刻，A的原子核数目为N0，B的原子核数目为4N0，则（B）

（A）经过时间T，A、B的原子核数目都等于N0/2（B）经过时间2T，A、B的原子核数目都等于N0/4

（C）经过时间3T，A、B的原子核数目都等于N0/8（D）经过时间4T，A、B的原子核数目都等于N0/16

28．氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天。

20克氡222经7.6天后还剩下（D）

（A）10克（B）5克（C）2.6克（D）1.25克

29．放射性元素铋210的半衰期是5天。

10克的铋210经过10天后还剩下克。

2.5

30．14C是一种半衰期为5730年的放射性同位素，若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的1/4，则该古树死亡时间距今大约（B）

（A）22920年 （B）11460年（C）5730年（D）2865年

31．放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随着辐射。

已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，t＝T1·

T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA∶mB＝。

γ，2T2∶T1

3．原子核的人工转变

用人工方法使原子核发生变化叫