1、 第( )单元检测题 2011/11/30命题人：李老师 学号_. 姓名_.第卷（选择题）一选择题 （请将你认为正确的答案代号填在卷的答题栏中，本题共 20 小题）1. 已知氢原子的能级公式为: ,其中 .现让一束单色光照射一群处于基12nE136eV态的氢原子,受照射后的氢原子能自发地发出 3 种不同频率的光,则该照射单色光的光子能量为A.13.6eV B.12.75eV C.12.09eV D.10.2eV2. 设氢原子从基态向 n=2 能级跃迁时,吸收的光子波长为 1,从 n2 能级向 n3 能级跃迁,吸收的光子波长为 2；氢原子从 n3 能级向低能级跃迁时,所辐射光子的波长可能为A.1
2、 B.2 C.1 2 D121 23. 设氢原子由 n=3 的状态向 n=2 的状态跃迁时放出能量为 E.频率为 v 的光子.氢原子A.跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B.由 n=2 的状态向 n=1 的状态跃迁时放出光子的能量大于 EC.由 n=3 的状态向 n=1 的状态跃迁时放出光子的能量等于 6.4ED.由 n=4 的状态向 n=3 的状态跃迁时放出光子的频率大于 v4. 普朗克在 1900 年将“能量子”引入物理学,开创了物理学的新纪元.人们在解释下列哪组实验现象时,都利用了“量子化” 的观点A.光电效应现象氢原子光谱实验 B.光电效应现象 粒子散射实验C.光的折射现象氢原子光
3、谱实验 D.光的折射现象 粒子散射实验5. 下列说法中正确的是A.经常开窗通风也是减少日常环境中氡的放射性危害的重要措施B.把放射性元素掺杂到其它稳定元素中,放射性元素的半衰期会变短C. （钍）经过多次 和 衰变,变成 （铅）后,铅核比钍核少了 16 个中子Th2390Pb208D.放射性射线能杀死生物体细胞或诱发基因突变 ,故任何剂量的射线对人体都会产生伤害6. 现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢核聚变产生的,大约在 40 亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应,其核反应方程为: ,到那时太阳向外辐射的CHe126424能量是由上述两种核反应共同产生的.已知 的质量为 m1, 的质量为 m
4、2,则下列判断正确的是A.3m1m2 B.3m1m2 C.3m1=m2 D.m1=3m27. 下图中有四幅图片,涉及到有关物理学发展历史的四个重大发现,则下列的有关说法中,不正确的是A.X 光是居里夫人最先发现的.B.天然放射性是贝克勒尔最先发现的.C.法拉第发现了磁生电的方法和规律.D.为了维护世界和平,1964 年 10 月 16 日,我国第一颗原子弹爆炸成功.核能的利用得益于质能方程,质能方程在世界上得到了的广泛应用,正影响着今天的世界,因此被称为改变世界的方程.8. 目前,在居室装修中经常用到花岗岩.大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,比如,有些含有铀.钍的花岗岩会释
5、放出放射性惰性气体氡,而氡会发生放射性衰变,放射出 射线 ,这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,根据有关放射性知,识可知,下列说法中正确的是A.氡的半衰期为 3.8 天,若取 40 个氡原子核,经 7.6 天后就只剩下 10 个氡原子核了B. 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子所释放出的C. 射线一般伴随着 或 射线产生 ,在这三种射线中, 射线的穿透能力最强,电离能力也最强D.发生 衰变时,生成核与原来的原子核相比 ,中子数减少了 49. 在学习物理过程中,物理学史也成为一个重要的资源,通过学习大师们科学研究的方法有助于提高同学们的科学素养.本题所列举的科学家都是为物理学
6、发展做出突出贡献的杰出人物.下面列举的事例中正确的是A.居里夫妇用 粒子轰击铝箔时发现了正电子B.卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象C.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验方法给予证实D.是爱因斯坦发现光电效应现象 ,普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说10. 太阳放出的大量中微子向地球飞来,但实验测定的数目只有理论值的三分之一,“三分之二的太阳中微子失踪”之谜,一直困扰着科学界,后来科学家发现中微子在向地球传播的过程中衰变为一个 子和一个 子 .此项成果获“2001 年世界十大科技突破”之一.若在衰变中发现的 子速度方向与中微子原来方向一致,则 子的运动方向A.
7、一定与 子同方向 B.一定与 子反方向C.不一定与 子在同一直线上 D.一定与 子在同一直线上11. “嫦娥一号”探月卫星的成功发射标志着我国开发深太空的科技水平又上升到新的层次,我们知道当人类进入高度发展的现代社会时,能源成为困扰社会发展和进步的最大问题之一,现代使用的大部分能源都存在着资源有限,污染严重的问题,氢核聚变作为清洁能源正日益受到各国的普遍重视,而月球上含有大量的氦三是进行热核反的原材料,也是公认的无污染能源,下面是一核反应方程聚变方程 ,用 c 表示光速 ,则23412HeXA.X 是质子,核反应放出的能量等于质子质量乘B.X 是中子,核反应放出的能量等于中子质量乘C.X 是质
8、子,核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与质子的质量和,再乘 2cD.X 是中子,核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与中子的质量和 ,再乘12. 下列说法中正确的是A.中子和质子结合成氘核时放出能量B.升高放射性物质的温度,可缩短其半衰期C.某原子核经过一次 衰变和两次 衰变后,核内中子数减少 4 个D.射线的电离作用很强,可用来消除有害静电13. 元素 X 的原子核可用符号 表示,其中 a.b 为正整数,下列说法中正确的是: （）XbaA.a 等于原子核中的质子数,b 等于原子核的质量数B.a 等于原子核中的中子数,b 等于原子核中的质子数C.a 等于原子核的电荷数,b
9、 等于原子核中的质子数D.a 等于原子核中的质子数,b 等于原子核中的核子数14. 如图所示,1、2、3、4 为玻尔理论中氢原子最低的四个能级.处在 n=4 能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能发出若干种频率不同的光子,在这些光子中,波长最长的是A.n=4 跃迁到 n=1 时辐射的光子B.n=4 跃迁到 n=3 时辐射的光子C.n=2 跃迁到 n=1 时辐射的光子D.n=3 跃迁到 n=2 时辐射的光子15. 氦原子的一个核外电子被电离,会形成类似氢原子结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为1234n-13.6-3.4-1.51-0.850E/eVE1=54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示.可
10、以推知,在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是A.40.8eV B.43.2eVC.51.0eV D.54.4eV16. 氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子,已知基态的氦离子能量为 E1=54.4eV,氦离子的能级示意图如图所示.在具有下列能量的光子或者电子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是A.42.8eV(光子) B.43.2eV(电子)C.41.0eV(电子) D.54.4eV(光子)17. 子与氢原子核(质子)构成的原子称为 氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用.图 2 为 氢原子的能级示意图.假定光子能量为 E 的一束光照射容器中大量处于 n=2
11、 能级的 氢原子, 氢原子吸收光子后,发出频率为 1、 2、 3、 4、 5 和 6 的光,且频率依次增大,则 E 等于A.h(3 1) B.h(5+6) C.h3 D.h418. 卢瑟福原子核式结构理论的内容说法不正确的是A.原子的中心有个核,叫原子核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19. 美国和俄罗斯科学家利用回旋加速器,通过 Ca(钙 48)轰击 Cf(锎 249)发生核反应,成48202498功合成了第 118 号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素,实验表明,该元素的原子核先放出
12、 3 个相同的粒子 X,再连续经过 3 次衰变后,变成质量数为 282 的第 112号元素的原子核,则上述过程中的粒子 X 是A.中子 B.质子 C.电子 D.粒子20. 2006 年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过 Ca（钙 48）轰击 Cf（锎45202498249）发生核反应,成功合成了第 118 号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素,实验表明,该元素的原子核先放出 3 个相同的粒子 x,再连续经过 3 次 衰变后,变成质量为 282 的第 112 号元素的原子核,则上述过程中的粒子 x 是A.中子 B.质子 C.电子 D.粒子第卷（非选择题 共 0 道简答
13、题 0 道实验题 10 道计算题请将你认为正确的答案代号填在下表中1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20四.计算题 （共 10 小题）21. 静止的 核俘获一个速度 v1=7.7104m/s 的中子而发生核反应,生成两个新核.其中Li63He 的速度大小为 v2=2.0104m/s,其方向与反应前中子速度方向相同.42写出上述核反应方程；求另一新核的速度.22. 已知氮核质量 mN=14.00753u,氧核质量为 ,氦核质量 mHe=4.00387u,质umo540.17子质量 mH=1.00815u.试判断核反应: 是吸能反应,还是
14、放能反应,吸收或HOeN84217者放出多少能量？图.223. 如图所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图.(1)请你简述自动控制的原理.(2)如果工厂生产的为 的铝板,在 、 、和 三种射线中 ,你认为哪一种射线在的厚度1m控制中起主要作用,为什么？放射源铝板 探测器24. 238U 的半衰期是 4.5109 年,假设一块矿石中含有 2kg 的 .求:38U(1)经过 45 亿年后,还剩多少 ?238U(2)假设发生衰变的铀都变成了 ,矿石中含有多少铅？06Pb(3)这时铀、铅的质量之比是多少？25. 太阳的能量来自下面的反应:四个质子(氢核)聚变成一个毩粒子,同时发射两个正电子,
15、若太阳辐射能量的总功率为 P,质子 H、氦核 He、正电子 e 的质量分别为 mp、m 、m e,真空14201中的光速为 c,求:(1)写出核反应方程式.(2)核反应所释放的能量E.(3)1s 内参与上述热核反应的质子数目.26. 太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。若太阳辐射能量的总功率 P，质子、氦核、正电子的质量分别为 mp、m He、m e，真空中光速为 c。求 t 时间内参与核反应的质子数。27. 我国科学家在对放射性元素的研究中，进行了如下实验：如图所示，以 MN 为界，左、右两边分别是磁感应强度为 2B 和 B 的匀强磁场，且磁场区域足
16、够大 .在距离界线为 l 处平行于 MN 固定一个长为 s 光滑的瓷管 PQ，开始时一个放射性元素的原子核处在管口 P 处，某时刻该原子核平行于界线的方向放出一质量为 m、带电量-e 的电子，发现电子在分界线处速度方向与界线成 60角进入右边磁场，反冲核在管内匀速直线运动，当到达管另一端Q 点时，刚好又俘获了这个电子而静止 .求：(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小( 仅用 l 表示) 和电子的速度大小；(2)反冲核的质量MNPQlB2B28. 氢原子第 n 能级的能量为 ,其中 1 是基态能量,而 n=1,2,.若一氢原子发射能21nE量为 的光子后处于比基态能量高出 的激发态,则氢原子发
17、射光子前后分别处163E143于第几能级？29. 已知：功率为 l00 W 灯泡消耗的电能的 5转化为所发出的可见光的能量，光速，普朗克常量 。假定所发出的可见光的波长都是 560 nm，83.01m/sc346.10Jsh计算灯泡每秒内发出的光子数。30. 氢原子处于基态时，原子能量 E1= -13.6eV，已知电子电量 e =1.610-19C，电子质量m=0.9110-30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.053nm.求：（1）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于 n=2 的定态时，核外电子运动的等效电流多大？（2）若已知钠的极限频率为 6.0010
18、14Hz，今用一群处于 n=4 的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，是通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？第( )单元检测题参考答案（仅供参考）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15C ABDBC A AC A A B C D D AC AD B B16 17 18 19 20A C B A A17. 解析:由平时练习易得能发出 6 种波长的,则原子应处于第四能级( ),所以,吸收光子的24能量 E 应该等于原子从第二能级跃迁到第四能级,从能级图易知,由第 4 能级向下跃迁的光子能量大小(即频率大小)由小到大的是 1(43)、 2(32)、(42) 、 4(
19、21) 、 5(31)、6(41),所以选 C因为本题是单选题,所以,看到 C 就能确定下来了,如果是多选题,则其余答案还要查一遍,因为这 6 个频率是有关系的,例如: 3=6-4=1+2=.四.计算题答案:21. 核反应方程式为 HenLi106设中子、氦核、新核的质量分虽为 321,m,它们的速度分别为 v1,v2,v3根据动量守恒有:m 1v1=m2v2+m3v3=110 3m/s1233mv负号说明新核运动方向与氦核相反.22. 吸能；1.2Mev23. (1)放射线具有穿透本领,如果向前运动的铝板的厚度有变化 ,则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化,这种变化被转化为电信号输入到相
20、应装置,进而自动地控制图 7 中右侧的两个轮间的距离,使铝板的厚度恢复正常.(2) 射线起主要作用.因为 射线的穿透本领很小,一张薄纸就能把它挡住 ,更穿不过的铝板； 射线的穿透本领非常强,能穿透几厘米的铝板, 左右的铝板厚度发生变1m 1m化时,透过铝板的射线强度变化不大； 射线的穿透本领较强,能穿透几毫米的铝板,当铝板的厚度发生变化时,透过铝板的射线强度变化较大,探测器可明显地反应出这种变化,使自动化系统做出相应的反应.24. (1)1kg；(2)0.866kg；(3)1:0.86625. 解:(1)核反应方程式为 eH01421(2)质量亏损 ,根据爱因斯坦质能方程:)4(eaPm,核反
21、应释放的能量,2mcE 2)(cmEeap(3)设单位时间内参与热核反应的质子数为 N,依据能量关系有,4NPt 2)(ceap26. 解:核反应放出的能量 （2 分）2)4(CmmCEHeP设 t 时间内参与核反应的质子数 2)(4ttne27. 由题意知有两种可能轨迹，分别如图甲、乙所示.对于图甲所示情况：(1) =l+R1sin30(1 分) =2l(1 分)R1R由 R1= ，R 2= (1 分)Bemv得 R2=2 =4l(1 分)v= (1 分)el4(2)运行时间:t=2 T1+ T2=263+ = (1 分)Be261eB5反冲核的速度 V= (1 分) 由动mst量守恒 mv
22、-MV=0(1 分)得反冲核的质量 M= (1 分)Vvsl320或将 s=2(R2sin60-R1sin60)=2 l 代入得 310mM对于图乙所示情况:由图乙可得 l=R1+R1sin30R1= ，(1 分)l32由 R1= ，R 2=Bemv得 R2=2R1= (1 分)v= (1 分)l34el运行时间:t=2 T1+ T2=2 + = (1 分)Bm3e21B34反冲核的速度 V= (1 分)est4由动量守恒 mv-MV=0(1 分)得反冲核的质量 M= (1 分)Vvsl916(或将 s=2R1cos30= 代入得 M= )l3238mO1O2O1O2甲 乙28. 解:设氢原子
23、发射光子前后分别处于第 l 与第 m 能级,则依题意有3 分3 分由式解得m=22 分由式得l=42 分氢原子发射光子前后分别处于第与第能级.29. 一波长为 光子能量为yhcE设灯泡每秒内发出的光子数为 ，灯泡电功率为 ，则nPkPn式中， 是灯泡的发光效率。联立式得5%hc代入题给数据得19.40sn评分参考：本题 5 分。式各 2 分：式 1 分，没写 的，同样给这 1 分。1s30. （1）电子绕核做匀速圆周运动有 (其中 )224TmrrKe24r根据电流强度的定义 得 A TeI16rI 03.I（2）由于钠的极限频率为 6.001014Hz，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为 eV=2.486 eV19434006.hE处于 n=4 的激发态的氢原子发射的光子,要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差，所以在六条光谱线中有 、 、 、 四条谱线可使钠发生光电效应。041E3214E
