- α粒子散射实验
- 共195题
(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=ma知,电子的加速度增大.故C错误.
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→e+
e.根据爱因斯坦质能方程得,△E=△mc2=2mec2=1.64×10-13J.
(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)e+
e 1.64×10-13J
(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()可裂变生成钡(
)和氪(
).已知
、
、
和中子的质量分别是mu、mBa、mKr、mn,则此铀裂变反应的方程为 ;该反应中一个
裂变时放出的能量为 .(已知光速为c)
(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 ,根据爱因斯坦质能方程可得
(3)(4分)根据公式 由图可知,撞前
(1分)
撞后 (1分)则由
(1分)
解得: (1分)
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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