2019届高考物理大一轮复习第12章第2讲原子结构和原子核精练.docx

第2讲原子结构和原子核基础巩固练1(2015天津理综1)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是()A天然放射现象说明原子核内部是有结构的B电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的解析：放射现象中释放出了其他粒子，说明原子核内部具有一定的结构，A正确；电子的发现使人们认识到原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，B错误；粒子散射实验否定了汤姆孙提出的枣糕式原子模型，建立了核式结构模型，C错误；密立根油滴实验测定了电子的电荷量，D错误。答案：A2.(多选)(2018江苏泰州中学模拟)如图为卢瑟福粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可以观察粒子在各个角度的散射情况，下列说法正确的是()A粒子发生散射的主要原因是 粒子撞击到金原子核后产生的反弹B在图中A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多C卢瑟福选用不同的金属箔片作为粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D卢瑟福根据此实验得出原子的核式结构模型解析：放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少，而放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，B错误；粒子发生散射的主要原因是受到金原子核的库仑斥力作用，A错误；选用不同金属箔片作为粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似，故C正确；卢瑟福根据此实验得出原子的核式结构模型，D正确。答案：CD3下列说法正确的是()A天然放射性元素Th(钍)经过4次衰变和8次衰变变成Pb(铅)B衰变产生的射线穿透能力最强C质子、中子、粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是(2m12m2m3)c2D由爱因斯坦质能方程可知，质量和能量可以相互转化解析：天然放射性元素Th(钍)衰变变成Pb，根据质量数守恒和质子数守恒，需要经过n6次衰变、经过m2n(9082)4次衰变，即天然放射性元素Th(钍)经过6次衰变和4次衰变变成Pb(铅)，选项A错误； 衰变产生的射线电离能力最强，穿透能力最弱，选项B错误；质子和中子结合成一个粒子，需要两个质子和两个中子，质量亏损m2m12m2m3，由质能方程可知，释放的能量Emc2(2m12m2m3)c2，选项C正确；爱因斯坦质能方程只是反映了质量与能量之间的关系，质量和能量不可以相互转化，选项D错误。答案：C4核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137。碘131的半衰期约为8天，会释放射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射射线。下列说法正确的是()A碘131释放的射线由氦核组成B铯137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量C与铯137相比，碘131衰变更慢D铯133和铯137含有相同的质子数解析：射线的本质是电子，并非氦核，A错误。光子的频率大于可见光光子的频率，由Eh可知，光子的能量大于可见光光子的能量，B错误。半衰期越小表示元素衰变越快，C错误。同位素的中子数不同但含有相同的质子数，D正确。答案：D5铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应；Unab2n则ab可能是()A.XeKr B.BaKrC.BaSr DXeSr解析：根据核反应中的质量数守恒可知，ab的质量数应为23512234，质子数应为92，A项中的质量数为14093233，B项中质量数是14192233，C项中质量数为14193234，质子数为563894，D项中质量数为14094234，质子数为543892，综上可知，答案为D。答案：D6(多选)如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是a、b、c，则下列说法正确的是()A释放光子的波长关系为bacB从n3能级跃迁到n2能级时，辐射的光子频率最小C从n3能级跃迁到n2能级时，电子的动能增加，电势能减小，氢原子的能量减小D若用波长为c的光照射某金属时恰好能发生光电效应，则用波长为a的光照射该金属时也一定能发生光电效应解析：根据Eh，可得bac、bca，B正确；由得A错误；氢原子从高能级向低能级跃迁，将以辐射光子的形式向外放出能量，电子的动能增加，电势能减小，氢原子的总能量减小，C正确；由于ca，用波长为a的光照射该金属时一定不能发生光电效应，D错误。答案：BC7一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是()A电子，Pa，Si，正电子B.Pa，电子，正电子，SiC.Si，正电子，电子，PaD正电子，Si，Pa，电子解析：衰变前后动量守恒，由运动半径r知1、4为反冲核，根据旋转方向知2是电子，3是正电子。选项B正确。答案：B8(多选)如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象，下列说法中正确的是()A若原子核D和E结合成F，结合过程一定会吸收核能B若原子核D和E结合成F，结合过程一定会释放核能C若原子核A分裂成B和C，分裂过程一定会吸收核能D在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度解析：原子核D和E结合成F，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，有能量释放，故选项A错误，B正确；若原子核A分裂成B和C，也有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，有能量释放，故选项C错误；在核反应堆的铀棒之间插入镉棒，用镉棒来吸收中子控制核反应速度，选项D正确。答案：BD9(多选)静止的镭原子核Ra经一次衰变后变成一个新核Rn，则下列相关说法正确的是()A该衰变方程为RaRnHeB若该元素的半衰期为，则经过2的时间，2 kg的Ra中有1.5 kg已经发生了衰变C随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核Ra越来越少，其半衰期也变短D若把该元素放到密闭的容器中，则可以减慢它的衰变速度解析：由镭的衰变方程RaRnHe，可判断A正确。由mm0，可知，t2时，m0.5 kg，则已衰变的镭为m衰2 kg0.5 kg1.5 kg，B正确。放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C、D错误。答案：AB10(多选)(2018武汉市毕业生调研)一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是UXBaKr3n，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是()A核反应方程中，X粒子是中子B核反应方程中，X粒子是质子C.U、Ba和Kr相比，Ba核的比结合能最大，它最稳定D.U、Ba和Kr相比，U核的核子数最多，它的结合能最大解析：根据核反应质量数守恒和电荷数守恒可知题中的核反应方程，X粒子是中子，选项A正确，B错误；根据题图，核子数为80左右的原子核的比结合能最大，最稳定，所以U、Ba和Kr相比，Kr核的比结合能最大，最稳定，选项C错误；U、Ba和Kr相比，U的核子数最多，它的结合能最大，选项D正确。答案：AD能力提升练11(2018西安地区八校高三联考)下列四幅图的有关说法中正确的是()A若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷C在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大D该链式反应属于原子核的衰变解析：两球质量相等，若发生的碰撞为弹性正碰，即动量守恒、能量守恒，可知两球的速度交换。若发生的碰撞为非弹性碰撞，则碰后m2的速度不为v，A错误；根据左手定则，甲向左偏，知甲带负电荷，B错误；光的颜色决定了光的频率，颜色相同，则频率相同，根据光电效应方程，遏止电压相等，则最大初动能相同，入射光强度越强，饱和光电流越大，C正确；该链式反应属于重核裂变，D错误。答案：C12(2018山西省高三名校联考)自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示(N表示中子数，Z表示质子数)，则下列说法正确的是()A由Ra到Ac的衰变是衰变B已知Ra的半衰期是T，则8个Ra原子核经过2T时间后还剩2个C从Th到Pb共发生5次衰变和2次衰变D图中发生的衰变和衰变分别只能产生和射线解析：由题图可知，Ra衰变后的新原子核为Ac，新原子核的质子数比Ra的多1个，所以是衰变，选项A错误；原子核的半衰期是对大量原子核的行为做出的统计预测，对于单个的微观事件是不可预测的，选项B错误；由质量数和电荷数守恒知，从Th到Pb共发生5次衰变和2次衰变，选项C正确；射线经常是伴随射线和射线产生的，选项D错误。答案：C13(2018重庆市西北狼教育联盟联考)如图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.25 eV的金属钾，下列说法正确的是()A这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n3跃迁到n2所发出的光波长最短B这群氢原子能发出2种频率不同的光，其中从n3跃迁到n1所发出的光频率最小C金属钾表面所发出的光电子的最大初动能为9.84 eVD金属钾表面所发出的光电子的最大初动能为12.86 eV解析：一群处于第n能级的氢原子向低能级跃迁时，向外辐射光的种类有种，则一群氢原子从n3能级向较低能级跃迁时能辐射3种光，由hEmEn可知从n3跃迁到n2能级所发出的光能级差最小，即频率最小，由知波长最长，选项A、B错误；所发出的3种光中频率最大的是从n3能级跃迁到n1能级的光，即hE3E112.09 eV，由光电效应方程可得EkhW012.09 eV2.25 eV9.84 eV，选项C正确，D错误。答案：C14(多选)(2018湖北省襄阳市高三调研测试)静止在匀强磁场中的U核发生衰变，产生一个未知粒子x，它们在磁场中的运动径迹如图所示，下列说法正确的是()A该核反应