2016年高考物理量子論初步和原子核
(1)求電子在n=1的軌道上運(yùn)動(dòng)形成的等效電流.
(2)有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài),畫出能級(jí)圖,在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線.
(3)計(jì)算這幾條光譜線中最長(zhǎng)的波長(zhǎng).
答案 (1)1.05×10-3 a
(2)
(3)6.58×10-7 m
11.XX年,我國自行設(shè)計(jì)并研制的“人造太陽”——托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行獲得重大進(jìn)展,這標(biāo)志著我國已經(jīng)邁入可控?zé)岷朔磻?yīng)領(lǐng)域先進(jìn)國家行列.該反應(yīng)所進(jìn)行的聚變過程是 h+ h→ he+ n,反應(yīng)原料氘( h)富存于海水中,而氚( h)是放射性元素,自然界中不存在,但可以通過中子轟擊鋰核( li)的人工核轉(zhuǎn)變得到.則
(1)請(qǐng)把下列用中子轟擊鋰核( li)產(chǎn)生一個(gè)氚核( h)和一個(gè)新核的人工核轉(zhuǎn)變方程填寫完整.
li+ → + h.
(2)在(1)中,每生產(chǎn)1 g的氚同時(shí)有多少個(gè) li核實(shí)現(xiàn)了核轉(zhuǎn)變?(阿伏加德羅常數(shù)na取6.0× 1023 mol-1)
(3)一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生核聚變時(shí),平均每個(gè)核子釋放的能量為5.6×10-13 j,求該核聚變過程中的質(zhì)量虧損.
答案 (1) n he (2)2.0×1023個(gè) (3)3.1×10-29 kg
12.1930年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)釙放出的射線貫穿能力極強(qiáng),它甚至能穿透幾厘米厚的鉛板,1932年,英國年輕物理學(xué)家查德威克用這種未知射線分別轟擊氫原子和氮原子,結(jié)果打出一些氫核和氮核,測(cè)量出被打出的氫核和氮核的速度,并由此推算出這種粒子的質(zhì)量.若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰,測(cè)出被打出的氫核最大速度為vh=3.3×107 m/s,被打出的氮核的最大速度vn=4.5×106 m/s,假定正碰時(shí)無機(jī)械能損失,設(shè)未知射線中粒子質(zhì)量為m,初速為v,質(zhì)子的質(zhì)量為m′.
(1)推導(dǎo)被打出的氫核和氮核的速度表達(dá)式;
(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù),推算出未知射線中粒子的質(zhì)量m與質(zhì)子的質(zhì)量m′之比.(已知氮核質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
答案 (1)vh= vn= (2) =1.05