原子和原子核单元同步练习

高二物理（必修）同步测试—原子与原子核

YC

Y说明：本试卷满分100分。考试用时45分钟。

一、选择题（共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的，请选出你认为正确的选项。）

1．卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　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的空间运动

2．关于原子核，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　A．粒子散射实验说明原子核有复杂结构

　　　B．原子核的半径大约是10^-10m

　　　C．同位素的原子核具有相同质子数，不同中子数

　　　D．原子核中的核子在很强的核力作用下结合在一起

3．玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有：　　　　　　　　　 　　　　　　　　　  （　　）

A.原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量

　  B.原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布
是不连续的

　　C.电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子

　　D.电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率

4．天然放射现象的发现揭示了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

A．原子不可再分　　　　　　　 B．原子核还可再分

C．原子的核式结构　　　　　　 D．原子由中子，质子，电子构成

5．某原子核A经衰变，变为B原子核，B核经衰变，变为C原子核，则　　　　（　　）

　 　A．原子核A的中子数减原子核C的中子数等于2

　 　B．原子核A的质量数减原子核C的质量数等于5

　 　C．原子核A的质子数减原子核C的质子数等于1

　 　D．原子核A的质子数比原子核B的质子数减少1

6．一个质子与一个中子结合成一个氘核时，释放2.2MeV的能量；两个质子与两个中子结合成一个氦核时，释放28.3MeV的能量。现把两个质子与两个中子先结合成两个氘核，再把两个氘核结合成一个氦核，那么在全过程中，共释放能量　 　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　 　A．23.9MeV　　　　  B．26.1MeV　　　　  C．28.3MeV 　　　　　　　　D．30.5MeV

7．目前普遍认为：质子和中子都是由u夸克和d夸克组成，u夸克带电荷量为夸克带电荷量为为基元电荷，则下列论断可能正确的是　　　　　　　　　　　　  （　　）

A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子是由1个u夸克和2个d夸克组成。

　 　B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子是由1个u夸克和2个d夸克组成

　 　C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子是由2个u夸克和1个d夸克组成

　 　D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子是由1个u夸克和1个d夸克组成

8．2002年诺贝尔物理学奖中的一项，是奖励美国科学家贾科尼和日本科学家小柴晶俊发现了宇宙X射线源。X射线是一种高频电磁波，若X射线在真空中的波长为，以表示普朗克常量，表示真空的光速，以和分别表示X射线中每个光子的能量和质量，则　　　　　　　　　　 （　　）

A．，　　　　　　　　　　　　　　　　B．，

C．，　　　 　　　　　　　　D．，

二、填空题（每题6分，第10题8分，共32分请把答案填写在题中横线上）

9．衰变成时释放出　　 粒子；衰变成时释放出　　 粒子。如果衰变时产生的新核处于激发态，将会辐射出　　　　 。

10．完成下列核反应方程，其中属于衰变的是　　　　，属于人工转变的是　　　　 ，属于裂变的是　　　　，属于聚变的是　　　　。

　 　A．→_______

　 　B．+　　　

　 　C．　　　

　 　D．_______

11． 变为要经过　　　 次α衰变和　　　 次β衰变。

12．一个电子与一正电子对撞会发生湮灭而转化为一对能量相同的光子，反应方程是

　　　　　　　　　　　　　　 ，已知电子和正电子的质量都是，光在真空中的速度是，普朗克恒量中，则转化成光子后的频率为　　　　 。

13.平衡下列核反应方程：

(　　 )

在核反应堆中，石墨起　　　　 的作用；镉棒起　　　　的作用．

三、计算题（本题共3题，共36分。解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）

14．（12分）如图给出了氢原了最低的四个能级．大量氢原子在这些能级之间跃迁时，会向外所辐射光子。

（1）共有几种频率的光子？请画出原子跃迁图

（2）其中最小的频率是多少？(保留两个数字)．

15．（10分）证明：1u相当于931.5MeV的能量。

说明：u为“原子质量单位”，1u=1.6606×10^-27kg

光速Cc=2.9979×10⁸m/s

元电荷e=1.6022×10^-19C

16．（14分）铀核裂变生成钡和氪，已知它们的质量分别为235.043 9u、140.913 9u和91.897 3u，中子的质量为1.008 7u。

（1）写出裂变方程，并计算一个铀235裂变时放出的能量。

（2）秦山核电站的功率为kW，假设铀235裂变的核能一半转化成电能，核电站一年要消耗多少质量的铀235？（保留两位小数）

参考答案

1．ACD（点拨：粒子的散射实验说明AC正确）

2．CD

3．ABC

4．B

5．CD（点拨：A、B、C三原子核的质量数、原子序数为：）

6．C（点拨：两个质子与两个中子不管以何途径结合成一个氦核，质量亏损不变）

7． B（点拨：根据电荷守恒得）

8．D（点拨：由，得 ；由得；

或由 ， 得 故D选项正确。）

9．α，β，γ 粒子（射线）

10．B，A，C，D．。

11．8，6

12．，

13．10，减速，吸收中子

14．解析:（1）6种

（2）由 （m>n）得

故

15．略

16．解析：（1）;

(u)

释放的核能为

（2）一年发电量（J），

消耗U₂₃₅原子数（个），

需U₂₃₅为