3　粒子的波动性优秀教学设计

3-5原子物理概念

1．我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是

A．1H1H2He0n

B．7N2He8O1H

27301C．42He13Al15P0n

D．235921891U0n14456Ba36Kr30n

223123411441712．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是1H1H→2He0n。已312知1H的质量为2.013 6 u，2He的质量为3.015 0 u，0n的质量为1.008 7 u，1 u=931 MeV/c。氘核聚变反应中释放的2核能约为A．3.7 MeV

B．3.3 MeV

C．2.7 MeV

D．0.93 MeV 3．原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有

．

（A）2He核的结合能约为14 MeV

（B）2He核比3Li核更稳定

（C）两个1H核结合成2He核时释放能量

（D）2359224446U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大

4．在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是

A．若νa>νb，则一定有Ua

B．若νa>νb，则一定有Eka>Ekb

C．若Ua

D．若νa>νb，则一定有hνa–Eka>hνb–Ekb

5．

2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm（1 nm=10–9

m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。

一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的–34s，真空光速c=3×108 m/s）

能量约为（取普朗克常量h=6.6×10 J·A．10–21 J

B．10–18 J

C．10–15 J

D．10–12 J 23446．一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为23892U90Th2He。下列说法正确的是

A．衰变后钍核的动能等于粒子的动能

B．衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小

C．铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间

D．衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量

7．质子（1H）和α粒子（2H）被加速到相同动能时，质子的动量

（选填“大于”、“小于”或“等于”）α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为

．

【答案】小于

2:1

14

8．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子（42He）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。

AX表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程。

（1）放射性原子核用Z（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。

（3）设该衰变过程释放的核能都转为为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm。

A【答案】（1）ZXA4Z22πmq2B(Mm)(qBR)2

（3）

YHe

（2）2qB2mMc2πm429．下列对原子核及其性质的描述正确的是

A．若使放射性物体的温度升高，其半衰期将减小B．原子核发生一次衰变，该原子核外层就失去一个电子

C．比结合能越大，原子核越稳定

D．粒子散射实验说明原子核具有复杂结构

10．下列说法正确的是

A．氡的半衰期是3．8天，所以10个氡原子核经过3．8天一定还剩5个

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

C．核子凭借核力结合在一起构成原子核

D．温度越高，放射性元素衰变越快

11．下列说法正确的是

A．在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比

B．如果一个氢原子处于n=3的能级，它自发跃迁时最多能发出3种不同频率的光

C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1

D．核电站是利用轻核的聚变发电的

12．关于质量亏损和原子核的结合能以下说法正确的是(

) A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子释放的能量

B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能

C．核子结合成原子核时会出现质量亏损，亏损的质量转化为释放的能量

D．原子核的平均结合能越大，则原子核中核子的平均质量就越小，在核子结合成原子核时平均每个核子的质量亏损就越小

13．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是

A．普朗克通过对光电效应实验的研究，确定了光的粒子性

B．汤姆孙通过阴极射线在电、磁场中偏转的实验，发现了原子内部存在电子

C．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核

D．卢瑟福通过a粒子轰击氮核的实验，证实了在原子核内部存在中子

14．如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出光子a；从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子b。以下判断正确的是

A．在真空中光子a的波长大于光子b的波长

B．光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态

C．光子a可能使处于n=4能级的氢原子电离D．大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线