- 原子与原子核的结构
- 共532题
关于光谱的产生，下列说法正确的是( )
正确答案
AB
稀薄气体发光是线光谱，炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱.
（1）（3-5）在汤姆孙发现电子后，对于原子中正负电荷的分布的问题，科学家们提出了许多模型，最后他们认定：占原子质量绝大部分的正电荷集中在很小的空间范围内，电子绕正电荷旋转．此模型称原子的有核模型．最先提出原子有核模型的科学家是______．他所根据的实验是______．
（2）写出下列两个核反应的反应方程
（3）质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后m2被右侧的墙原速弹回，又与m1相碰，碰后两球都静止．求：第一次碰后m1球的速度．
正确答案
（1）卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构；
（2）根据质量数守恒和电荷数守恒得：2713Al+42He→3015P+10n，147N+42He→11H+178O
（3）两个球两次碰撞过程中，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
m1v1′=m2v2′
解得：v1′=
答案为：（1）卢瑟福，α粒子散射实验（2）2713Al+42He→3015P+10n，147N+42He→11H+178O；（3）第一次碰后m1球的速度为
卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了______（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型．若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为______m/s．（质子和中子的质量均为1.67×10-27kg，1MeV=1×106eV）
正确答案
卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型；
1MeV=1×106×1.6×10-19=
故答案为：大，6.9×106
（1）如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用______射线．
（2）以下说法中正确的是______．
A．原子核外电子的轨道是量子化的
B．在 核中有11个质子和23个中子
C．光子说成功地解释了氢原子光谱
D．根据 粒子散射实验提出原子的核式结构模型
（3）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图丙所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少？
正确答案
（1）工业探伤要求射线能够穿过钢板的表面探测钢板内部有无伤痕，而α射线连一张纸都不能穿过，故一定不能用α射线．β射线不能穿过铝板，故一定不能用β射线工业探伤．γ射线用混凝土才能挡住，故工业探伤要用γ射线．
（2）A、电子的能量就是量子化的，故A错误
B、在Na核中有11个质子和12个中子，故B错误
C、玻尔模型成功地解释了氢原子光谱，故C错误
D、根据 α粒子散射实验提出原子的核式结构模型，故D正确
故选D．
（3）从位移-时间图象上可看出，
碰前B的速度为0，
A的速度v0=
由动量守恒定律得：
mAv0=mAv1+mBv2，
mB=2.5kg
故答案为：（1）γ
（2）D
（3）b球的质量mb等于2.5kg．
C、（选修模块3-5）
（1）下列叙述中符合物理学史的是______
A、爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
B、麦克斯韦提出了光的电磁说
C、汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
D、贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra）
（2）在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个
（3）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg．两磁铁的N极相对．推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？
正确答案
（1）A、爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说，故A错误
B、麦克斯韦预言了电磁波的存在，从而提出了光的电磁说，故B正确
C、汤姆生发现了电子，并首先提出原子的枣糕式模型，故C错误．
D、居里夫人通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）．故D错误．
故选B．
（2）3个α粒子可以结合成一个
由爱因斯坦质能方程△E=△mc2
代入数据得△E=9×10-13 J
（3）由题意知甲车的初速度V甲0=2m/s，乙车的初速度V乙0=-3m/s；
设两车相距最近时乙车的速度为V乙，由题意知此时甲车的速度V甲=V乙，
由动量守恒定律知：m甲V甲0+m乙V乙0=（m甲+m乙）V乙
代入数据得V乙=-
故答案为：（1）B （2）3
（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是______
A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性
B．α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径
C．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小
D．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定
（2）一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，请完成相应的反应方程：γ→______．
已知电子质量me=9.10×10-31kg，光在真空中的传播速度为速为c=3.00×108m/s，则γ光子的能量至少为______J．
（3）一质量为M的航天器远离太阳和行星，正以速度v0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出质量为m的气体，气体向后喷出的速度大小为v1，求加速后航天器的速度大小．（v0、v1均为相对同一参考系的速度）
正确答案
（1）A、康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射说明粒子具有波动性．故A错误．
B、α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径．故B正确．
C、氢原子辐射出一个光子后能量减小，则轨道半径减小，根据k
D、比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定．故D正确．
（2）一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，根据电荷数守恒、质量数守恒有：γ→
（3）设加速后航天器的速度大小为v，由动量守恒定律有Mv0=-mv1+（M-m）v
解得 v=
故答案为：（1）BD （2）
（3）v=
钍232经过6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的元素。这种元素是什么？它的原子量是多少？它的原子序数是多少？
正确答案
6次α衰变和4次β衰变总的效果使原子量和原子序数变化为
原子量=208
原子序数=82
【错解】
最后生成元素的原子量是208，原子序数是82，由查表知这是铅208，
【错解原因】
何况反应的次序也不是先进行6次α衰变，再进行4次β衰变，所以此解法是错误的。
【分析解答】
6次α衰变和4次β衰变总的效果使原子量和原子序数变化为
原子量=232-6×4=208
原子序数=90-2×6-4×(-1)=82
试定性说明原子的核式结构模型与α粒子散射实验相符合．
正确答案
解：α粒子轰击的金箔很薄，但从原子排列来看，至少有400多层，α粒子射向金箔，绝大多数能沿直线穿过，说明它们没有受到什么阻碍，这有两种可能，一种是带正电的物质均匀 分布，它们对α粒子的作用相互抵消；另一种可能是带正电的物质只分布在很小的范围内，绝大多数α粒子在穿过多层原子的过程中，都没有碰到带正电的物质．但是在实验中确实有少数α粒子发生大角度偏转，并有极个别的被弹回，这说明上述的两种可能中只有第二种是正确的，这些发生大角度偏转的α粒子由于运动过程中离某个原子核很近，同种电荷间的斥力使它大角度偏转，而极个别的α粒子，直接射向某个原子核，由于原子核的质量、电量都远大于α粒子，因此它被反向弹回．
已知氢原子的半径是0.53×10-10m，按照卢瑟福的原子模型，如果电子是绕核做匀速圆周运动，它的速度和频率各是多少？
正确答案
解：设电子质量为m 、电量为e 、速度为v 、频率为f 、氢原子半径为R ，
电子做匀速圆周运动，向心力由库仑力提供，
有
故
⑴下列说法正确的是
⑵一个中子轰击铀核（
（3）如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg．初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移-时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？
正确答案
(1): AC (2) (mu－mBa－mKr－2mn )C2 （3）3kg
试题分析：
(1): 一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，电子获得的能量就越大，B错误，β射线可以射穿几毫米的铝板，D错误，
(2)方程为
（3）（4分）根据公式
撞后
解得：
点评：在书写核反应方程时，需要注意质子数，质量数守恒
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