导学教程高考物理总复习 动量守恒定律 原子与原子核 第三节 原子结构与原子核限时检测 新人教版选修35.doc

原子结构与原子核 限时检测(限时45分钟，满分100分)一、选择题(每小题7分，共63分)1(2016郑州联考)下列与粒子相关的说法中正确的是a天然放射现象中产生的射线速度与光速度相当，穿透能力很强b.u(铀238)核放出一个粒子后就变为th(钍234)c高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为henond丹麦物理学家玻尔进行了粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型解析射线是速度为0.1c的氦核流，穿透能力最弱，a错误。由核反应过程中质量数、核电荷数守恒可知b项正确。c项中核电荷数和质量数都不守恒，c错误。d项中的物理学家不是玻尔而是卢瑟福，所以d错误。答案b2关于下列核反应或核衰变方程，说法正确的是a.behecx，符号“x”表示中子b.nheox，符号“x”表示中子c.namge是裂变d.unxesr2n是聚变解析由核反应中质量数守恒、电荷数守恒可知a对、b错；c中反应是衰变，d中反应是裂变，c、d均错。答案a3太阳内部持续不断地发生着4个质子(h)聚变为1个氦核(he)的热核反应，核反应方程是4hhe2x，这个核反应释放出大量核能，已知质子、氦核、x的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c。下列说法中正确的是a方程中的x表示中子(n)b方程中的x表示电子(e)c这个核反应中质量亏损m4m1m2d这个核反应中释放的核能e(4m1m22m3)c2答案d4 (2016重庆联考)仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是a氢原子只有几个能级b氢原子只能发出平行光c氢原子有时发光，有时不发光d氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的解析根据玻尔理论可知，氢原子的能量是不连续的，辐射的光子的能量是不连续的，辐射的光子频率满足hemen，所以辐射的光子频率不连续。故d正确，a、b、c错误。答案d5(2016天津联考)氢原子能级的示意图如图318所示，大量氢原子从n4的能级向n2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n3的能级向n2的能级跃迁时辐射出可见光b，则图318a氢原子在n2的能级时可吸收能量为3.6 ev的光子而发生电离b氢原子从n4的能级向n3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66 evcb光比a光的波长短d氢原子从n4的能级可辐射出5种频率的光子解析从n2电离所需的最小能量等于：ee20(3.4)3.4 ev，光子能量3.6 ev高于此值故能引起电离，故a正确。氢原子从n4的能级向n3的能级跃迁时辐射出光子的能量为：0.85(1.51)0.66 ev，故b错误。根据跃迁规律可知从n4向n2跃迁时辐射光子的能量大于从n3向n2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量eh可得a光子的频率大于b，故a光比b光的波长短，故c错误。氢原子从n4的能级跃迁时，能发出c6种频率的光子，故d错误。答案a6 (2016宝鸡检测)红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图319所示，e1是基态，e2是亚稳态，e3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到e3，然后自发跃迁到e2，释放波长为2的光子，处于亚稳态e2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为图319a. b.c. d.解析由，解得，选项a正确。答案a7 (多选)下列说法中正确的是a卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构b.th衰变成pb要经过6次衰变和4次衰变c衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的d升高放射性物质的温度，不可缩短其半衰期e对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大解析卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，但并不能说明原子核有复杂的结构，a错；据衰变、衰变的实质可知thpbnheme，得n6，m4，故b正确；衰变中射线是由原子核中的中子转变形成的，c错；放射性物质的半衰期只由其本身决定，与外界环境无关，d正确；据光电效应方程ekh w0得入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能ek就越大，e正确。答案bde8(多选)由于放射性元素np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现。已知np经过一系列衰变和衰变后变成bi，下列论断中正确的是a.bi的原子核比np的原子核少28个中子b.bi的原子核比np的原子核少18个中子c衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变d衰变过程中共发生了4次衰变和7次衰变解析bi的中子数为20983126，np的中子数为23793144，bi的原子核比np的原子核少18个中子，a错、b对；衰变过程中共发生了衰变的次数为7次，衰变的次数是27(9383)4次，c对、d错。答案bc9 (多选)(2016连云港摸底)质子数与中子数互换的核互为“镜像核”，例如he是h的“镜像核”，同样h也是he的“镜像核”，则下列说法正确的是a.n和o互为“镜像核”b.n和c互为“镜像核”c衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子d核反应hhhen的生成物中有粒子，该反应是衰变解析根据“镜像核”的定义，n和c互为“镜像核”，选项b正确、a错误；衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子，选项c正确；核反应hhhen的生成物中虽有粒子，但该反应是聚变反应，选项d错误。答案bc二、计算题(共37分)10 (8分)(2013山东理综)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108 k时，可以发生“氦燃烧”。(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：he_be。(2)be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.61016 s。一定质量的be，经7.81016 s后所剩be占开始时的_。解析(1)由质量数守恒和电荷数守恒可推知，空白处的粒子为he。(2)由题意知，be经历的半衰期数为3，所以剩余的be占开始时的()3。答案(1)he(2)11(9分)(2016泰安质检)氘核h和氚核h结合成氦核he的核反应方程如下：hhhen17.6 mev(1)这个核反应称为_。(2)要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文。式中17.6 mev是核反应中_(选填“放出”或“吸收”)的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量_(选填“增加”或“减少”)了_kg。解析hhhen17.6 mev为轻核聚变反应，17.6 mev是反应中放出的能量，再由emc2可知，质量减少m3.11029 kg。答案(1)聚变(2)放出减少3.1102912(10分)如图3110所示，氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射出能量为2.55 ev的光子。问：图3110 (1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？(2)请在图3110中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。解析(1)氢原子从n2的某一能级跃迁到n2的能级，辐射光子的频率应满足：hene22.55 ev。enhe20.85 ev，所以n4。基态氢原子要跃迁到n4的能级，应提供：ee4e112.75 ev(2)辐射跃迁图如图所示。答案(1)12.75 ev(2)跃迁图见解析13 (10分)(2016潍坊模拟)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(li)，发生核反应后生成氚核和粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与粒子的速度之比为78。中子的质量为m，质子的质量可近似看作m，光速为c。(1)写出核反应方程；(2)求氚核和粒子的速度大小；(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为