高考物理原子物理学案

。原子物理（学案）1、a粒子散射现象①绝大多数a粒子几乎不发生偏转；②少数a粒子则发生了较大的偏转；③极少数a粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°有的甚至几乎达到180°）。2、核式结构的具体内容①原子的中心有一个很小的核；②原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在核内；③带负电的电子在核外空间绕核旋转。3、氢原子能级①能级公式：)6.13(1112eVEEnEn；②半径公式：)53.0(112Arrnrn。当原子吸收光子从较低能级跃迁至较高能级时，原子总能量增加，动能减少，电势能增加，半径增加。EK1+Ep1+hr=EK2+Ep2当原子辐射光子从较高能级跃迁至较低能级时，原子总能量减少，动能增加，电势能减少，半径减少。EK1+Ep1-hr=EK2+Ep2跃迁时吸收或辐射光子的种类：21nnN4、跃迁时吸收或辐射光子的能量：chhEEEmn当nm时，辐射光子。当nm时，吸收光子。5、衰变①a衰变：随着a衰变，新核在元素周期表中位置向后移2位，即HeYXMZMZ4242HeThU422349023892②衰变：随着衰变，新核在元素周期表中位置向前移1位，即eYX01M1ZMZ。ePaTh012349123490③衰变：随着衰充数，变化的不是核的种类，而是核的能量状态。但一般情况下，衰变总是伴随a衰变或衰变进行的。6、半衰期:N0（大量）个某种放射性元素的核，经过时间t后剩下的这种核的个数为Tt021NN7、核反应方程：发现质子的核反应方程HOHeN1117842147发现中子的核反应方程nCHeBe101264294，居里夫妇发现正电子：eSipnpHeAl0130143015103015422713核裂变反应：核聚变反应：8、质能方程：核反应中释放或吸收的能量，可以根据反应物和生成物间的质量差用质能方程来计算。Mev5.931kg1066.1u1mcE272等效于射线a射线射线射线物质微粒氦核He42电子e01光子带电情况带正电（2e）带负电（-e）不带电速度约为c101接近cc贯穿本领小（空气中飞行几厘米）中（穿透几毫米铝板）大（穿透几厘米铅板）电离作用强次弱原子结构：汤姆生模型卢瑟福模型波尔模型α粒子散射实验氢原子光谱原子的稳定性原子和原子核原子核天然放射性β衰变α衰变γ衰变人工转变质子的发现中子的发现原子核的组成，放射性同位素核能质能方程式重核裂变轻核聚变nHeHHnKrBanUnSrXenU10423121109236141561023592109038136541023592310典型例题例1、在卢瑟福的a粒子散射实验中，有极少数a粒子发生大角度偏转，其原因是（）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例2、对于基态氢原子，下列说法正确的是（）A、它能吸收10.2eV的光子B、它能吸收11eV的光子C、它能吸收14eV的光子D、它能吸收具有11eV动能的电子的部分动能例3、设氢原子的基态能量为E1。某激发态的能量为E，则当氢原子从这一激发态跃迁到基态时，所________________-（填“辐射”或“吸收”）的光子在真空中的波长为________。例4：如图25-1所示，R为放射源，虚线范围内有垂直于纸面的磁场B，LL’为厚纸板，MN为荧光屏，今在屏上P点处发现亮斑，则到达P点处的放射性物质微粒和虚线范围内B的方向分别为（）A、a粒子，B垂直于纸面向外B、a粒子，B垂直于纸面向内C、粒子，B垂直于纸面向外D、粒子，B垂直于纸面向内图25-1例5、两种放射性元素的原子Aac和Bbd，其半衰期分别为T和T21。若经过2T后两种元素的核的质量相等，则开始时两种核的个数之比为________________；若经过2T后两种核的个数相等，则开始时两种核的质量之比为_________________。例6、静止的氮核N147被速度是v0的中子n10击中生成甲、乙两核。已知甲、乙两核的速度方向同碰撞前中子的速度方向一致，甲、乙两核动量之比为1：1，动能之比为1：4，它们沿垂直磁场方向进入匀强磁场做圆周运动，其半径之比为1：6。问：甲、乙各是什么核？速度各是多大？写出该反应方程。原子物理单元测试题1、历史上，为了说明光的性质，牛顿提出了光的微粒说，惠更斯提出了光的波动说，如今人们对光的性质有了更进一步的认识．下面四幅示意图中所表示的实验中能说明光的性质的是2、下列叙述中符合物理学史实的有A．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在B．托马斯·杨通过对光的干涉现象的研究，证实了光具有波动性C．玻尔通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出原子核是由质子和中子组成的3、在原子物理学中，下面一些说法正确的是A．汤姆逊发现了电子，使人们想到了原子核具有复杂结构B．当氢原子的核外电子由距核较近的轨道跃迁至较远的轨道时，原子要吸收光子，电子的动能减小，电势能增加C．重核裂变过程中有质量亏损，轻核聚变过程中质量有所增加D．在电磁波中红外线比紫外线的波动性更显著4、下列说法中正确的是A．一群氢原子从n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子B．由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质C．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律D、α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的5、氢原子从n=4的激发态直接跃迁到n=2激发态时，发蓝色光，则氢原子从n=5激发态直接跃迁到n=2的激发态时，可能发出的是：A、红外线B、紫光C、红光D、γ射线6、卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是A．解释α粒子散射现象B．用α粒子散射的实验数据估算原子核的大小C．结合经典电磁理论，解释原子的稳定性D．结合经典电磁理论，解释氢原子光谱7、一列现象中，与原子核内部变化有关是A．α粒子散射B．光电效应C．天然放射现象D．原子发光现象8、关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有A．它彻底否定了经典的电磁理论B．它发展了卢瑟福的核式结构学说C．它完全抛弃了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子观念9、原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子．例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为2nnAE，式中n=l，2，3，…表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是RLL’MNOP..A．A163B．A167C．A1611D．A161310、根据玻尔的原子理论，下列说法中正确的有A、原子只有在吸收了光子以后才有可能从低能级跃迁到高能级B、原子从高能级跃迁到低能级一定会辐射出光子C、氢原子向外辐射光子的能量不会超过13.6eVD、氢原子能吸收的光子的能量不会超过13.6eV11、用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子，停止照射后，发现该容器内的氢能释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3，由此可以判定原来照射容器用的单色光的光子能量为A、hν1B、hν3C、h（ν1+ν2）D、h（ν1+ν2+ν3）12．氢原子从激发态跃迁到基态时，则核外电子A．动能增加，电势能减少，动能的增加量小于电势能的减少量B．动能增加，电势能减少，动能的增加量等于电势能的减少量C．动能减少，电势能增加，动能的减少量大于电势能的增加量D．动能减少，电势能增加，动能的减少量等于电势能的增加量13、关于、、三种射线，下列说法中正确的是：A、射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最弱．B、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、射线一般伴随着或射线产生，它的穿透能力最强．D、射线是电磁波，它的穿透能力最弱．14、已知A和X互为同位素，它们分别经过下列衰变：A→B→C和X→Y→Z，那么下列说法中正确的有A、C和Z一定互为同位素B、上述6种原子核中B的原子序数最小C、上述6种原子核中Y核的核电荷数最大D、上述6种原子核中Y核的质量数最大15、在下列4个核反应式中，x表示中子的是哪些A、147N+42He→178O+xB、2713Al+42He→3015P+xC、21H+31H→42He+xD、23592U+x→9038Sr+13654Xe+x16、在下列四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子，以下判断中正确的是114156923610235923XBaKrnU230143015XSiP32349023892XThU42349123490XPaThA．X1是粒子B．X2是质子C．X3是中子D．X4是电子17、其原子核有N个核子，其中中子n个，当该核俘获一个中子后，放出一个α粒子和β粒子，它自身变成一个新核，该新核A、有中子（n－1）个B、有中子（n－2）个C、核子数是（N－2）个D、原子序数是N－n－218、静止的氡核22286Rn放出α粒子后变成钋核21884Po，α粒子动能为Eα．若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中质量亏损为.A、22184cEaB、0C、2218222cEaD、2222218cEa19、下列说法正确的是A．当氢原子从n=2的状态跃迁到n=6的状态时，发射出光子B．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间C．同一元素的两种同位素具有相同的质子数D．中子与质子结合成氘核时要吸收能量20、下面列出的是一些核反应方程A．X是质子，Y是中子，Z是正电子B．X是正电子，Y是质子，Z是中子C．X是中子，Y是正电子，Z是质子D．X是正电子，Y，是中子，Z是质子21、U23892变成Pb20682要经过n1次α衰变，n2次β衰变，中子数减少的个数为n3，则A．n1=6，n2=8，n3=22B．n1=6，n2=8，n3=16C．n1=8，n2=6，n3=22D．n1=8，n2=6，n3=1622、某原子核AZX吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子。由此可知A.A=7，Z＝3B.A=7，Z＝4C.A=8，Z＝3D.A=8，Z＝423、关于半衰期，以下说法正确的是A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。B．升高温度可以使半衰期缩短C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克24、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.30:3lB.31:30C.1:2D.2:125、处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时，只发射波长为λl、λ2、λ3的三种单色光，且λl＞λ2＞λ3，则照射光的波长为A．λ3B．λl+λ2+λ3C．D．26．一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，在匀强磁场中得到内切圆的两条轨迹，如图所示，两圆半径之比为44∶1，则①发生的是α衰变②轨迹2是反冲核的径迹③反冲核是逆时针运动，放射出的粒子是顺时针运动④该放射性元素的原子序数是90A．①④B．②③C．①③D．②④27、根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是A、动能先增大，后减小B、电势能先减小，后增大C、电场力先做负功，后做正功，总功等于零D、加速度先变小，后变大28、如图所示，铅盒内的天然放射性物质能竖直向上放出α、β、γ三种射线粒子