原子物理 量子论初步

量子论初步光光电效应规律电光子说效应爱因斯坦光电效应方程光的光具有波粒二象性本量性子论玻玻尔理论初尔原子光谱步模型玻尔理论的局限性德布罗意波物波长公式h质= p波氢原子的电子云原子核汤姆生原子模型粒子散射实验原子物理卢瑟福核式结构核式结构学说大小原子核组成三种射线本质及特性天然放射现象衰变及其方程半衰期人工转变原放射性同位素及应用子核反应质量亏损核质能方程 E = m c 2E m c2重核裂变链式反应核反应堆核电站核能利用热核反应轻核聚变可控热核反应媒介子 : 是传递各种相互作用的粒子，如光子、胶子粒子轻子 : 是不参与强相互作用的粒子，如电子、强子 : 是参与强相互作用的粒子，如质子、中子、介子、超子等强子是由更基本的 6种夸克组成的概率波光子质子中子子、子等第二十三章量子论初步基础训练 一、选择题1我们观察到的太阳光谱是（A 明线光谱B吸收光谱C 连续光谱D氢原子光谱）2 红外光、蓝光、 X光三种光子比较它们的能量有A红外光最大B蓝光最大C X 光最大D一样大（）3 产生光电效应的必要条件是（）A入射光的照射时间足够长B入射光的强度足够大C入射光的波长足够长D入射光的频率足够大4 在光电效应中 ,入射光的频率高于极限频率时,能增大光电流 ( 饱和 ) 的方法是（）A增大入射光的频率B增大入射光的强度C增大加在光电管上的电压D延长光照射的时间5 用蓝光照射一光电管，能产生光电效应欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，则应（）A改用紫光照射B增大蓝光的强度C增大光电管上的加速电压D 改用绿光照射6 关于光的波粒二象性，下述说法中正确的是（）A 频率高的光子易显示波动性B 个别光子产生的效果易显示粒子性C 光的衍射说明光具有波动性D 光电效应说明光具有粒子性7 按玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为r a的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为r b的圆轨道上，r ar b，在此过程中（）A原子要发出一系列频率的光子B原子要吸收一系列频率的光子C原子要发出某种频率的光子D原子要吸收某种频率的光子二、填空题1光的干涉或 _现象说明光具有波动性；光的_现象说明光具有粒子性这些现象说明了光具有_性2粒子性的显著程度来说，射线比伦琴射线的粒子性_，按波动性的显著程度来说，紫光比红光的波动性_3一群氢原子处于n 4 的能级，向能量较低的能级发生跃迁时，所辐射光子的频率最多有种其中辐射光子的最小波长为，最大波长为（氢原子基态能量为 13.6 eV ）三、计算题1若供给白炽灯泡的能量中有5用来发出可见光 ,设所有可见光的波长都是 560 nm，求 100 W灯泡每秒可发出多少个光子（保留两位有效数字1 nm 10-9 m）2氢原子处于基态时，能量为13.6 eV，核外电子轨道半径为r ，电子电量为 e，静电引力恒量为k，求：（ 1）电子跃迁到 n2 的轨道上运动，需吸收多少 eV 的能量（ 2）电子在 n 2 的轨道上运动的动能第二十三章 量子论初步 提高测试 一、选择题1 光谱分析所用的光谱是（A连续光谱B明线光谱C太阳光谱D以上都可以）2 以下关于光谱的说法正确的是（）A炽热的固体产生的光谱是连续光谱B气体发光产生的光谱是明线光谱C经棱镜色散后的太阳光谱是连续光谱D对月光进行光谱分析可了解月球的化学组成成分3 下列关于光电效应的陈述中，正确的是（）A金属电子逸出功与入射光的频率成正比B光电流强度与入射光强度无关C用不可见光照射金属一定比用可见光照同种金属产生的光电子的初动能大D对任何一种金属，都有一个”最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长才能产生光电效应4 如图 23-1 所示用一束光照射光电管，电流表G有一定读数，下面的哪项措施可以保证使G的示数增加（设光电流为饱和状态）（）A增大入射光的频率B增大入射光的强度C滑片 P向右移动D滑片 P向左移动图 23-15 如图 23-2 所示 , 为氢原子的能级图 , 若用能量为 10.5 eV 的光子去照射一群处于基态的氢原子 ,则氢原子（）A能跃迁到 n 2的激发态上去B能跃迁到 n 3激发态上去C能跃迁到 n 4的激发态上去D以上三种说法均不正确6关于光谱，下列哪些说法是正确的（）A明线光谱一定是物质处于高温状态下发射的图 23-2B某种元素的明线光谱中有波长为0 的光，则其它元素的明线光谱中就不可能有波长为 0的光C吸收光谱中的每条暗线总与同种元素的明线光谱中的一条明线相对应D明线光谱的存在是原子能级存在的依据之一7关于光的波粒二象性，如下说法中正确是（）A大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的效果往往表现出粒子性B光在传播时往往表现出波动性，光跟物质相互作用时往往表现出粒子性C波长小的光粒子性较显著，波长大的光波动性较显著D光既有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾不能统一的二、填空题1已知铯的逸出功W=18.75 eV，则要使金属铯产生光电效应的极限频率是_1015 Hz， ( 普朗克常量 h=6.6 10-34 J s，保留三位小数 )2图 23-3 所示是光电管的工作电路， 图中电源的正极是 _( 填 a 或 b) 若图 23-3使这种光电管产生的光电效应的入射光的最大波长为 ，则能使光电管工作的入射光光子的最小能量为_3某金属在强度为 I ，频率为 n的光照射下发生了光电效应单位时间内逸出的光电子为 200个光电子的最大初动能为 2.0 eV 若使用强度为 2I 的该频率的光照射，则单位时间内逸出的光电子数为 _个，光电子的最大初动能为 _ 10-19 J（本空保留一位小数）4频率为 v的光照射到一金属表面上,有电子从金属表面逸出当所加的反向电压 V的大小增加到 3 V 时 ,光电流刚好减小到零已知这种金属的极限频1415率为 v06.00 10Hz, 则照射光的频率为 _10 Hz( 保留三位有效数字)三、计算题1发光功率为 P 的点光源放在折射率为 n 的介质中，点光源向各个方向均匀发出波长为 的单色光在距点光源为 l 远处，垂直光的传播方向有一孔屏，小孔的面积为 S，求 t s 内通过小孔的光子数（设真空中光速为 c，普朗克恒量为 h）例 1（ 2003 年江苏， 4）铀裂变的产物之一氪90（ 3690Kr ）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（ 4090 Zr ），这些衰变是A.1 次 衰变， 6 次 衰变B.4 次 衰变C.2 次 衰变D.2 次 衰变， 2 次 衰变【解析】 由于 粒子和 粒子都带有一定的电荷量，所以发生 衰变和 衰变都引起原子核核电荷数的变化，但由于不计 粒子的质量， 所以只有 衰变会引起原子核质量数的变化，所以可先根据原子核质量数的变化确定 衰变的次数， 再结合核电荷数的变化确定衰变的次数 .该题中 3690 Kr 衰变为 9040 Zr ，因其质量数未变，故知未发生衰变 .核电荷数由36变为 40，增加了 4，因每发生一次 衰变，可使新核的核电荷数增加1，故知应为发生了4次 衰变，即答案 B 正确 .小结：该题解析中给出了判断衰变种类及衰变次数的一般方法，请同学们认真领会并予以掌握 .例 2（2003 年江 ， 9）原子从一个能 迁到一个 低的能 ，有可能不 射光子，例如在某种条件下， 原子从n=2 能 上的 子 迁到n=1 能 上 并不 射光子，而是将相 的能量 交 n=4能 上的 子，使之能脱离原子， 一 象叫做俄歇效 ，以 种方式脱离原子的 子叫俄歇 子.已知 原子的能 公式可 化 E 有 =-A ，式中n2n=1， 2， 3表示不同的能 ，A 是正的已知常数 .上述俄歇 子的 能是A.3B.7AA1616C.11 AD.13 A16AA16，n=1 的能 E1=-A，所以 子从n=2 能 【解析】 原子 n=2 的能 E2=-2=-24 迁到 n=1 的能 放的能量E=E2-E1=3 A .又 原子 n=4 的能 E4=-AA ， 明44216 子从 n=4 能 迁到无 能 （E=0 ），即脱离原子需吸收A 的能量，由能的 化和16守恒知， 俄歇 子的能量 E） = 11 A ，即答案 C 正确 .k=E-（ -E416小 ： 所述物理情景不是 本所学内容，但在弄懂 意的基 上，将所学玻 原子 构理 迁移 来，解答并不太 .所以 物理概念、 律的学 ，一定要在理解上狠下功夫，只有真正弄懂弄通，才可具 种知 的迁移能力.例 3（ 2003 年新 程理 ， 22）K -介子衰 的方程 K- -+ 0，其中 K -介子和 -介子 的基元 荷， 0 介子不 .一个 K -介子沿垂直于磁 的方向射入匀 磁 中，其 迹 弧 AP，衰 后 生的 -介子的 迹 弧 PB，两 迹在 P 点相切，它 的半径 RK-与 R -之比 2 1，如 4-3-1. 0 介子的 迹未画出 .由此可知 -的 量大小与 0 的 量大小之比 图 4-3-1A.1 1B.1 2C.1 3D.1 6【解析】 由 意及 示可知 K -介子在 P 点 量方向向下， 衰 后生成的 -介子 量方向向上 .由 粒子在匀 磁 中在洛 力作用下做匀速 周运 的半径公式r= m v 知，在qBq、 B 相同的情况下 量和半径成正比，所以|PK -| |P-|=RK - R- =21.若 向下方向 正， 由K -介子衰 程中 量守恒，得：|PK -|=-|P -|+|P 0|整理，得：|P -| |P 0|=1 3，即答案 C 正确 .1.（ 2002 年上海， 1）图 4-3-2 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图 4-3-2A. a 为 射线， b 为 B. a 为 射线， b 为 C.b 为 射线， c 为 D. b 为 射线， c 为 【解析】 射线带正电荷，向负极偏转， 射线带负电荷，应向正极板偏转， 射线不带电，在电场中不发生偏转 .所以 a 为 射线， b 为 射线， c 为 射线，可见， C 正确 .【答案】 C2.（ 2002 年天津， 16）目前普遍认为， 质子和中子都是由被称为u 夸克和 d 夸克的两类夸克组成 .u 夸克带电量为 2 ,1，e 为基元电荷 .下列论断中可能正确的是e d 夸克带电量为 -e33A. 质子由 1个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，中子由1 个 u 夸克和 2 个 dB. 质子由 2个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，中子由1 个 u 夸克和 2 个 dC.质子由 1个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成，中子由2 个 u 夸克和 1 个 dD. 质子由 2个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成，中子由1 个 u 夸克和 1 个 d【答案】B3.（ 2000 年上海， 2）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，它的穿透能力最强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D. 射线是电磁波，它的穿透能力最弱【答案】 C4.（ 2003 年新课程， 17303015 P 14 Si+X92104Be+ 1H 5 B+Y24He+ 24He 37 Li+ZA.X 是质子， Y 是中子， Z 是正电B.X 是正电子， Y 是质子， ZC.X 是中子， Y 是正电子， ZD.X 是正电子， Y 是中子， Z【答案】D5.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 1 、 2、 3 的三种单色光，且 12 3，则照射光的波长为A. 1B. 1+ 2+ 3C.D.232 31 21 2【解析】 激发后的氢原子能辐射三种单色光，说明氢原子被激发至 n=3 的能级 .根据玻尔理论知，照射光的波长 应满足： h ch ch ch c，所以 =3=1212312【答案】 D6.22A. 第 m 个定态和第 n 个定态的轨道半径 m 和 n 之比为 m n=m nB. 第 m 个定态和第 n 个定态的能量 Em 和 En 之比为 Em En=n2m2C.电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是 ，则其发光频率也是D. 若氢原子处于能量为 E 的定态，则其发光频率为E =h【答案】 A7.（ 2003 年上海， 9）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，图4-3-3 中的四条线表示 粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间的两条 粒子的运动轨迹 .图 4-3-3【答案】8.（ 2002 年江苏文理大综合，33）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势 .在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.（ 1）核反应方程式235114192Kr+ aX92 U+ 0 n 56 Ba+ 36是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n 为中子， X 为待求粒子， a 为 X 的个数，则23514192X 为 _， a=_ ，以 mU、 mBa、 mKr 分别表示 92U、 56Ba、 36 Kr 核的质量， mn、 mp 分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能E=_.（ 2）有一座发电能力为 P=1.00106 kW 的核电站，核能转化为电能的效率 =40 %. 假定反应堆中发生的裂变反应全是本题 （1）中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能E=2.78 10-11 J， 23592 U 核的质量 mU=390 10-27 kg.求每年（ 1 年 =3.15 107 s）消耗的 23592 U 的质量_.【解析】 （ 1）根据核电荷数守恒和质量数守恒可判断X 为中子（ 10 n), 且 a=3.根据爱因斯坦质能联系方程E= mc2 得：E=mU-(mBa+mKr +2mn)c2.（ 2）每年发电量W=Pt，消耗的核能E= Pt ，发生核反应的次数n=Pt，每年消耗EPtMU =110.477 kg.的 U235 的质量 MU 总 =nM U=E【答案】（ 1）中子（ 10 n）； 3；mU-( mBa+mKr +2mn)c2(2)110.477 kg9.（ 2001 年全国理综）太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和14He 等1 H、 2电子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2014He+释1 e+4 1 H 2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 11H 核数目从现有数减少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，假定目前太阳全部由电子和11 H 核组成 .（ 1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M ，已知地球半径 R=6.4 106m，地球质量 m=6.0 1024 kg，日地中心的距离 r=1.51011 m，地球表面处的重力加速度g=10 m/s2，1 年约为 3.2 107 s，试估算目前太阳的质量 M .-274-27kg,电子质量 me=0.9（ 2）已知质子质量 mp=1.6726 10kg, 2 He 质量 m =6.6458 1010-30 kg，光速 c=3 108 m/s，求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.（ 3）又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能 =1.35 103W/m 2，试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.（估算结果只需要一位有效数字）【解析】 （1）地球绕太阳的运动近似地认为是匀速圆周运动.由 GMm22r 得：2m()rT42r 3M=2 .GT又因为 g=GM所以 M=4 2 r 3 m=2 1030kg.R22 2gR T22-12(2)E=mc =(2 me+4mp -m) c =4.2 10J.1E=M10% E，太阳每秒辐射的总能量 E(3)太阳中 1 H 减少 10%放出的总能量4mp2me=4 r2 ，所以太阳保持在主序星阶段寿命t=E =10 10 年 .E【答案】 (1)2 1030 kg (2)4.2 10-12 J(3)10 10 年10.已知氘核的质量为 2.0136 u，中子的质量为1.0087 u， 32 He 核的质量为 3.0150 u.（ 1）写出两个氘核聚变成23 He 的核反应方程 .（ 2）计算上述核反应中释放的核能 .（ 3）若两氘核以相等的动能0.35MeV 做对心碰撞，即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的32 He 核和中子的动能各是什么？【解析】应用质量数守恒和核电荷数守恒不难写出核反应方程为：22311 H+ 1 H 2 He+ 0 n由题给条件可m=2.0136 2-(3.0150+1.0087)= 0.0035 uE=mc2=931.5 0.0035=3.26 MeV因为该反应中释放的核能全部转化为机械能，即转化为核和中子的质量分别为m1、m2，速度分别为v1、 v2.则由动量守恒及能的转化和守恒定律，得m1v1-m2v2=0Ek1+Ek2=2Ek0+E解方程组，可得Ek1=1(2Ek0+E)=1 (20.35+3.26)44=0.99 MeVEk2=3(2Ek0+E)=3 (2 0.35+3.26)44=2.97 MeV【答案】（ 1）22311 H+ 1H 2 He+ 0 n (2)3.26 MeV32 He 核和中子的动能.若设 32 He(3)0.99 MeV ； 2.97 MeV第二十四章原子核一、选择题1下列核反应方程中，哪些是平衡的A 1 50 B + ( 粒 子 )173 N + 11 HB 21 73 A l+ 01 n1227 M g + ( 质 子 )C 49 B e+ 24 H e1 26 C + ( 中 子 )D 1 74 N + 24 H e1 78 O + ( 氘 核 )2下面关于原子核衰变的说法中正确的是A发生 衰变时，原子在周期表中的位置向前移两位B发生 衰变时原子在周期表中的位置向后移一位C 、 衰变不能同时发生D发生 衰变时原子核质量基本上不变3同位素指的是A. 具有相同的核子数而质子数不同的原子B. 具有相同的质子数而核子数不同的原子C. 具有相同的核子数而中子数不同的原子D. 具有相同的质子数而中子数不同的原子4卢瑟福的 粒子散射实验第一次显示了A质子比电子重B原子的全部正电荷都集中在原子核里C 粒子是带正电的D可以用人为方法产生放射性现象5在 粒子散射的实验中，当 粒子最接近金核时A 粒子动能最小B 粒子受到的库仑力最大C 粒子电势能最小D 粒子与金核间有核力作用6一个放射性元素的原子核放出一个 粒子和一个 粒子后，其核内质子数和中子数的变化是A质子数减少3个，中子数减少1个B质子数减少2个，中子数减少1个C质子数减少1个，中子数减少3个D质子数减少1 个，中子数减少2 个7下列关于放射性元素半衰期的说法中,正确的是A. 温度升高半衰期缩短B. 压强增大半衰期增长C. 半衰期由该元素质量多少决定D.半衰期与该元素质量、压强、温度无关8设质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3那么，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，释放的能量是32122A mcB ( m+m)cC ( m3- m2- m1)c 2D ( m1+m2- m3)c 29重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两种主要方法，下面关于它们的说法中正确的是 A裂变和聚变过程都有质量亏损B裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加C裂变过程质量有所增加，聚变过程有质量亏损D裂变和聚变过程质量都有所增加5某原子核的衰变过程为X（ ） Y（ ） Z 符号（ ）表示放射一个 粒子，（ ）表示放射一个粒子 ，下列说法正确的是A. 核 X的中子数减核 Z的中子数等于 2B. 核 X的质量数减核 Z的质量数等于 5C. 核 Z的质子数比核 X的质子数少 1D. 原子核为 X 的中性原子中的电子数比原子核Y 的中性原子中的电子数多 16甲乙两种放射性元素质量相等,半衰期之比为 32,下列说法中正确的是A. 甲的衰变速度较大B. 经过某一相等的时间衰变后 , 甲乙剩余质量比可以为 21C. 只要适当改变条件 , 二者的半衰期可以相同D.经过某一相等的时间衰变后,甲乙剩余质量比可为117元素 X是 Y的同位素 ,都具有放射性,分别进行以下的衰变过程:，,则下列说法正确的是A. Q 与 S不再是同位素B. X 和 R的原子序数可能相同C. X 和 R的质量数可能相同D. R 的质子数大于上述所有任何元素8在匀强磁场中，一静止的放射性原子核发生衰变，放出一个粒子后变为另一新原子核，为此拍得如图24-1 所示两个相切的圆形径迹的照片，则A图甲为发生 衰变的照片，其中大圆为 粒子甲乙图 24-1的径迹B图甲为发生 衰变的照片，其中大圆为电子的径迹C图乙为发生 衰变的照片，其中大圆为 粒子的径迹D图乙为发生 衰变的照片，其中大圆为电子的径迹二、填空题*11919 年英国物理学家卢瑟福用 粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程式为 147 N +24He 178 O + 11 H 1932 年英国物理学家 查德威克用 粒子轰击铍核发现了中子，核反应方程式为 49 Be + 24 He 126 C + 01 n 2一个原子核，它的符号是3895 Sr ，那么该原子核中有个质子，个中子3铋 210的半衰期是 5d， 10g的铋 210经过 10d后，还应该剩下g4放射性同位素应用较广，它应用的两个主要方面是利用它的_和 _5A 和 B 是两种放射性同位素,当 A 有 7/8 的原子核发生衰变时 , B 恰好有 15/16 的原子核发生衰变 , A 的半衰期是 12 天 ,则 B 的半衰期是 _天 .6放射性原子核A经一系列 和 衰变变为原子核B若 B 核内质子数比A 核少 8，中子数比 A核少 16则发生 衰变的次数为次三、计算题（1u=1.660555x10 -27 kg）1某行星内发生核反应，三个 粒子结合成一个碳核126 C 要放出能量，已知 粒子的质量为4.002 6 u，碳核质量为12.000 0 u，求：（ 1）三个 粒子结合成一个碳核放出的能量（ 2） 1.2 kg 氦完全结合成碳放出的能量2用 光子轰击氘核，使之分解为中子和质子已知氘核的质量为2.013 5 u ，中子质量为 1.008 6 u，质子质量为1.007 2 u求：（ 1）氘核需吸收的能量（ 2）为使氘核分解为中子和质子， 光子的波长不应大于多少3静止的镭核 88226 Ra 发生 衰变，变为氡核86222 Rn 已知镭核质量为226.025 4 u ，氡核质量为 222.016 3 u ， 粒子质量为 4.002 6 u（ 1）求衰变时放出的能量 E4静止的放射性原子核mz X 发生 衰变时，设放出的能量都转变成了 粒子和新核Y的动能若测得 粒子的动能为E，求新核 Y的动能及衰变放出的能量第二十四章原子核 提高测试 一、选择题1卢瑟福的 粒子散射实验第一次显示了A质子比电子重B原子的全部正电荷都集中在原子核里C 粒子是带正电的D可以用人为方法产生放射性现象2在 粒子散射的实验中，当 粒子最接近金核时A 粒子动能最小B粒子受到的库仑力最大C粒子电势能最小D粒子与金核间有核力作用3一个放射性元素的原子核放出一个粒子和一个 粒子后，其核内质子数和中子数的变化是A质子数减少 3个，中子数减少 1个B质子数减少 2个，中子数减少 1个C质子数减少 1个，中子数减少 3个D质子数减少 1 个，中子数减少 2 个4下列关于放射性元素半衰期的说法中,正确的是 A. 温度升高半衰期缩短B. 压强增大半衰期增长C.半衰期由该元素质量多少决定D.半衰期与该元素质量、压强、温度无关5某原子核的衰变过程为 X（） Y（ ） Z 符号（ ）表示放射一个粒子，（ ）表示放射一个 粒子 ，下列说法正确的是 A. 核X的中子数减核 Z的中子数等于 2B. 核X的质量数减核 Z的质量数等于 5C. 核Z的质子数比核 X的质子数少 1D. 原子核为 X 的中性原子中的电子数比原子核 Y 的中性原子中的电子数多16甲乙两种放射性元素质量相等,半衰期之比为 32, 下列说法中正确的是 A. 甲的衰变速度较大B. 经过某一相等的时间衰变后 , 甲乙剩余质量比可以为 21C.只要适当改变条件 ,二者的半衰期可以相同D.经过某一相等的时间衰变后,甲乙剩余质量比可为117 元素 X是 Y的同位 素 ,都具有放射性 ,分别进行以下的衰变 过程 :，,则下列说法正确的是A. Q 与 S不再是同位素B. X 和 R的原子序数可能相同C. X 和 R的质量数可能相同D. R 的质子数大于上述所有任何元素8在匀强磁场中，一静止的放射性原子核发生衰变，放出一个粒子后变为另一新原子核，为此拍得如图24-1 所示两个相切的圆形径迹的甲乙图 24-1照片，则A图甲为发生 衰变的照片，其中大圆为 粒子的径迹B图甲为发生 衰变的照片，其中大圆为电子的径迹C图乙为发生 衰变的照片，其中大圆为 粒子的径迹D图乙为发生 衰变的照片，其中大圆为电子的径迹二、填空题1 A 和 B 是两种放射性同位素 , 当 A 有 7/8 的原子核发生衰变时 , B 恰好有 15/16 的原子核发生衰变 , A 的半衰期是 12 天 , 则 B 的半衰期是 _天.2一对正负电子相撞时，会同时消失而转化为一对频率相同的光子，这对光子的频率应是Hz(电子质量 m-30kg，普朗克常量=0.9110h=6.6 10-34 Js)3放射性原子核 A 核少 8，中子数比A 经一系列 和 衰变变为原子核 A 核少 16则发生 衰变的次数为B若 B 核内质子数比次三、计算题1为了测定某水库的蓄水量 , 用一瓶放射性同位素溶液倒入水库，入时该溶液每分钟有 6107 个原子核发生衰变 , 这种同位素的半衰期为 3储水量为多大 ( 保留 1 位有效数字 )已知倒 2 天， 8 求水库的2静止的镭核 22688 Ra 发生 衰变，变为氡核 86222 Rn 已知镭核质量为226.0254 u ，氡核质量为222.016 3 u ， 粒子质量为4.002 6 u （1）求衰变时放出的能量E（ ）设衰变时放出的能量都转变成了 粒子和氡核的动能，求 粒2子的动能 EK3静止的放射性原子核 mz X 发生 衰变时，设放出的能量都转变成了 粒子和新核 Y 的动能若测得 粒子的动能为 E，求新核 Y 的动能及衰变放出的能量光学、原子物理（A 卷）一、选择题（本题共8 小题，每小题5 分，共 40 分 .每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求，选对得5 分，选错或不答得0 分）1.一束光线从空气射入水中，入射角为50， 在界面处， 光的一部分被反射，一部分被折射，则反射光与折射光的夹角可能是A. 小于 40B. 大于 130C.在 40 80之间D.在 80 130【答案】 D2.甲、乙两种单色光垂直穿过一块厚玻璃砖，已知它们在玻璃中通过的时间t 甲 E 乙 ,n 甲n 乙B. E 甲E 乙,n 甲n 乙C.E 甲n 乙D.E 甲E 乙 ,n 甲n 乙【答案】 B3.有三个核反应方程分别是：2341(1) 1 H+ 1 H 2 He+ 0 n2262224(2) 88Ra66Rn+ 2 He2351901361(3) 92 U+ 0 n34 Xe+ 58 Sr+10 0 n它们的核反应类型分别是A.B.C.D.【答案】 B4.氢原子从量子数n=1 的基态跃迁到量子数 n=2由 r n=n2r1 知电子的环绕半径为原来的4由 En=1E1 知氢原子的能量减为原来的124n由 Ekn =1Ek1知电子的动能减为原来的1n24氢原子的电子的电势能增加A. B.C.D.【答案】 B5.如图 1 所示，光从 A 点射入圆形玻璃， 而从 B 点射出， 若出射光线相对于入射光线的偏向角为 30， AB 弧所对的圆心角为 120，下列说法正确的是图 1A. 玻璃的折射率是2B. 玻璃的折射率是3C.光线在 A 点的入射角为10562D. 玻璃的折射率是2sin 1【解析】光路图如图所示.由几何知识知， 1=45 ,2=30，所以n=sin 22 .【答案】A6.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图2图 2A.B.C.D.【解析】 锌板在弧光灯照射下发生了光电效应现象，即打出了光电子，所以锌板和验电器指针都带了正电荷 .【答案】B7.图 3 是伦琴射线管的示意图，其中的E、F 是两种射线 .关于装置，则下列说法正确的是图 3A. E1 可以是低压交流电源，E2 是高压直流电源，且B. 射线 E、F 都是高速电子流C.射线 E 是高速电子流，射线F 是伦琴射线D. 射线 E 是能量很大的 射线，射线F 是伦琴射线E2 的左端为电源正极【答案】C8.下列说法正确的是A. 当氢原子从n=2的状态跃迁到n=6B.C.同一元素的两种同位素具有相同的核子数D. 中子与质子结合成氘核时吸收能量【答案】B二、填空题（本题共3 小题，每小题6 分，共189.如图4 给出氢原子最低的4 个能级，在这些能级间跃迁所辐射的光子的频率最多有P种，其中最小频率为 min，则 P=_ 种， min=_Hz.图 4【解析】由图可知可辐射光子的频率有6 种，其中由n=4 跃迁至 n=3 能级的光子能量最小，频率最小.由 h min=E4-E3 得： min= E4E3 =1.61014 Hz.h【答案】6；1.6 101410.（ 1）yx B+ 137 N+ 10 nx=_,y=_.(2) 73 Li+p +_.【答案】(1)5;10(2)42He11.如图 5 所示，电路研究真空光电管的应用，已知其阴极金属材料的极限频率为4.514电路中电流计偏角将_，发生光电效应时，延长光照时间，电流计示数将_.图 5【答案】 正；增大；不变三、论述、计算题（本题共3 小题，共 4212.（ 12 分）如图6 所示是一种光电计数装置的原理图，被计数的制品放在