原子物理与相对论知识点题库

下列关于放射线的说法中不正确的是（）

A . 放射线可以用来进行工业探伤 B . 放射线可以使细胞发生变异 C . 放射性同位素可以用来做示踪原子 D . 放射线对人体无害

下列说法中不正确的是（）

A . 做简谐运动的物体，其振动能量与振福无关 B . 全怠照相的拍摄利用了光的干涉原理 C . 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关 D . 医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点 E . 机械波和电磁波都可以在真空中传播

在狭义相对论中,下列说法正确的是( )

A . 所有惯性系中基本规律都是等价的 B . 在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关 C . 在不同惯性系中,光在真空中沿不同方向传播速度不相同 D . 质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态的改变而改变

中科院等离子物理研究所设计并制造的世界上首个“人造太阳”实验装置大部件已安装完毕．若在此装置中发生核反应的方程是

H+

H→

He ，已知

H、

He核的比结合能分别为E_H=1.11MeV、E_He=7.07MeV ，试求此核反应过程中释放的核能．

在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中 $\text{[math]}$ H的核反应，间接地证实了中微子的存在．中微子与水中的 $\text{[math]}$ H发生核反应，产生中子（ $\text{[math]}$ n）和正电子（ $\text{[math]}$ e），即中微子+ $\text{[math]}$ H→ $\text{[math]}$ n+ $\text{[math]}$ e，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是（）

A . 0和0 B . 0和1 C . 1和 0 D . 1和1

氢原子能级图如图所示，氢原子从n=2的激发态跃迁到基态．

①求氢原子辐射的光子能量．

②氢原子辐射的光子照射逸出功为3.34eV的锌板时，求逸出光电子的最大初动能．

卢瑟福和他的学生用α粒子轰击不同的金属，并同时进行观测，经过大量的实验，最终确定了原子的核式结构．如图为该实验的装置，其中荧光屏能随显微镜在图中的圆面内转动．当用α粒子轰击金箔时，在不同位置进行观测，如果观测的时间相同，则下列说法正确的是（）

A . 在1处看到的闪光次数最多 B . 2处的闪光次数比4处多 C . 3和4处没有闪光 D . 4处有闪光但次数极少

用初动能为E₁=0.6MeV的质子轰击静止锂核 $\text{[math]}$ 生成2个α粒子．已知质子质量m_p=1.0078u，α粒子的质量m_a=4.0026u，锂核质量m_Li=7.0160u，质子的．试回答下列问题（1u相当于931.5MeV）

（1）写出核反应方程式
（2）核反应中释放出的能量△E
（3）核反应释放的能量全部用来增加了两个α粒子的动能，则核反应后两个α粒子具有总动能是多少？

以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（）

A . 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，改用波长较长的光照射该金属可能发生光电效应 B . 康普顿效应证实了光子像其他粒子一样，不但具有动能，也具有动量 C . 氡222的半衰期为3.8天，则质量为4g的氡222经过7.6天还剩下1g的氡222 D . 玻尔理论解释了原子发射出来的光子其谱线为什么是不连续的 E . 重核裂变为几个中等质量的核，则其平均核子质量会增加

氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（）

A . 从n=4能级跃迁到n=2能级时，电子的电势能减小，氢原子的能量也减小 B . 氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C . 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线 D . 氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离

图示是氢原子的能级示意图，大量处于基态的氢原子吸收了某种单色光的能量后能发出6种不同频率的光子，分别用它们照射某种金属板时，只有频率分别为v₁、v₂、v₃、v₄（v₁＞v₂＞v₃＞v₄）的四种光能发生光电效应。则普朗克常量可表示为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

下列说法正确的是 ( )

A . $\text{[math]}$ 经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核 $\text{[math]}$ B . 卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征 C . 20个 $\text{[math]}$ 的原子核经过两个半衰期后剩下5个 $\text{[math]}$ D . 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

人类在研究光、原子结构及核能利用等方面经历了漫长的过程，我国在相关研究领域虽然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下列说法正确的是（）

A . 卢瑟福最先发现电子，并提出了原子的核式结构学说 B . 光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，且前者可说明光子具有能量，后者除证明光子具有能量，还可证明光子具有动量 C . 原子核发生 $\text{[math]}$ 衰变时，产生的 $\text{[math]}$ 射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以 $\text{[math]}$ 射线是核外电子逸出原子形成的 D . 一个铍核（ $\text{[math]}$ ）和一个 $\text{[math]}$ 粒子反应后生成一个碳核，并放出一个中子和能量，核反应方程为 $\text{[math]}$

能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用．卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子．

（1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用 $\text{[math]}$ 粒子轰击一系列元素进行实验．当他用 $\text{[math]}$ 粒子 $\text{[math]}$ 轰击铍原子核 $\text{[math]}$ 时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测．请你完成此核反应方程 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ．
（2）为了测定中子的质量 $\text{[math]}$ ，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰．实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是 $\text{[math]}$ ．已知氮核质量与氢核质量的关系是 $\text{[math]}$ ，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞．请你根据以上数据计算中子质量 $\text{[math]}$ 与氢核质量 $\text{[math]}$ 的比值．
（3）以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减速．在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子．以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由．

甲、乙两架太空战机以相同的速度在一条直线上匀速飞行，甲向乙发出一条无线电指令，乙显示经过t₀时间接受到指令，已知光速为c，则在甲、乙看来，该无线电指令传播的速度c(选填>、=、<)；地面指挥中心认为从甲发出指令到乙接受到指令的时间间隔是t，tt₀(选填>、=、<)

下列说法正确的是( )

A . 当光子静止时有粒子性，当光子传播时有波动性 B . 某放射性元素的原子核经过1次α衰变和一次β衰变，核内质子数减小1 C . 红外线、紫外线、γ射线都是处于激发态的原子辐射出的 D . 根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大

太阳辐射的总功率约为4×10²⁶W，其辐射的能量来自于聚变反应，在聚变反应中，一个质量为1876.1 MeV/c²（c为真空中的光速）的氘核（ $\text{[math]}$ H）和一个质量为2809.5 MeV/c²的氚核（ $\text{[math]}$ H）结合为一个质量为3728.4 MeV/c²的氦核（ $\text{[math]}$ He），并放出一个X粒子，同时释放大约17.6 MeV的能量。下列说法正确的是（　　）

A . X粒子是中子 B . X粒子的质量为939.6 MeV/c² C . 太阳每秒因为辐射损失的质量约为4×10 kg D . 地球每秒接收到太阳辐射的能量约4×10²⁶ J

下列关于课本中四幅插图的相关描述，符合实际情况的是（）

A . 图甲为卢瑟福通过α粒子散射实验得出原子的核式结构模型 B . 图乙为工业上利用放射性同位素射线的穿透能力来控制金属板或塑料板的厚度 C . 图丙中镉棒的作用是使快中子变成慢中子，从而影响链式反应速度 D . 由图丁可知，质量数大于60的原子核，质量数越大结合能越小

未来科学大奖于9月12日在北京公布2021年获奖名单。“物质科学奖”获得者张杰，表彰他通过调控激光与物质相互作用产生精确可控的超短脉冲快电子束，并将其应用于实现超高时空分辨高能电子衍射成像和激光核聚变的快点火研究，这为核聚变的和平应用奠定了基础。某核聚变反应核反应方程式为 $\text{[math]}$ ，反应前氘核（ $\text{[math]}$ ）的质量为 $\text{[math]}$ ，氚核（ $\text{[math]}$ ）的质量为 $\text{[math]}$ ，反应后氦核（ $\text{[math]}$ ）的质量为 $\text{[math]}$ ， x的质量为 $\text{[math]}$ ，已知真空中的光速为c。下列说法中正确的是（）

A . 该聚变反应属于 $\text{[math]}$ 衰变 B . x粒子为质子 C . 该反应是目前核电站的工作原理 D . 核反应放出的能量为 $\text{[math]}$

2021年1月12日消息，北斗三号氢原子钟性能碾压GPS系统的原子钟，是世界上最先进的原子钟。如图所示为氢原子能级图，让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子只辐射出三种不同波长的光a、b、c，波长λa<λb<λc，下列说法正确的是（）

A . 照射氢原子的光子能量为15.11 eV B . 从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光波长为λa C . 从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光波长为λc D . 光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应

原子物理与相对论 知识点题库

原子物理与相对论知识点题库