高考物理 专题冲刺集训 第13讲《原子和原子核》（含解析）.doc

第十三讲原子和原子核一、单项选择题1卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是()解析：选d.粒子轰击金箔后偏转，越靠近金箔，偏转的角度越大，所以a、b、c错误，d正确2表示放射性元素碘131(131 53i)衰变的方程是()解析：选b.衰变释放出电子e，根据质量数守恒和电荷数守恒可进一步确定选项b正确3已知氢原子的基态能量为e1，激发态能量ene1/n2，其中n2,3，.用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()a bc d解析：选c.由ene1/n2知，第一激发态的能量为e2，又，得，故c对，a、b、d错4关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()a.uthhe是衰变b.nheoh是衰变c.hhhen是轻核聚变d.sekr2e是重核裂变解析：选c.选项a中的质量数不守恒，a错误，选项b中的方程是卢瑟福当初用粒子轰击氮原子核发现质子的方程，不是衰变方程，选项b错误；重核裂变是指一个原子序数较大的核分裂成两个中等质量核的反应，而d选项不符合，d错误只有选项c正确5美国物理学家康普顿在研究石墨对x射线的散射时，发现光子除了有能量之外还有动量，其实验装置如图所示，被电子散射的x光子与入射的x光子相比()a速度减小 b频率不变c波长减小 d能量减小解析：选d.被电子散射的x光子与入射前相比，能量减小，eh，所以频率减小，光子的速度始终为光速不变，波长增大6下列说法正确的是()a中子和质子结合成氘核时吸收能量b放射性物质的温度升高，其半衰期减小c某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少4个d射线的电离作用很强，可用来消除有害静电解析：选c.中子和质子结合成氘核时放出能量，半衰期与温度无关，射线的穿透本领强，所以只有c项正确7.如图中p为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是()aa为射线、b为射线ba为射线、b为射线cb为射线、c为射线db为射线、c为射线解析：选b.根据三种射线的特点即为氦核he、为电子e、为电磁波(不带电)可以得知选项b正确二、非选择题8按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量_(选填“越大”或“越小”)已知氢原子的基态能量为e1 (e1”、“(3)重核裂变和轻核聚变4.8102 kg11太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源(1)写出这个核反应方程(2)这一核反应能释放出多少能量？(3)已知太阳每秒释放的能量为3.81026 j，则太阳每秒钟减少的质量为多少？(4)若太阳质量减小万分之三时，热核反应不能继续进行，计算太阳还能存在多少年？(mp1.0073 u，m4.0015 u，me0.00055 u，太阳的质量为21030 kg)解析：(1)核反应方程：4hhe2e.(2)核反应中的质量亏损m4mpm2me0.0266 u释放的核能emc20.0266931.5 mev24.78 mev.(3)太阳每秒减少的质量m kg4.22109 kg.(4)太阳减少的质量为0.0003m时，热核反应不能继续进行，太阳存在的时间t s1.421017 s4.5109年答案：(1)4hhe2e(2)24.78 mev(3)4.22109 kg(4)4.5109年12已知氢原子基态的电子轨道半径r10.531010 m，基态的能级值为e113.6 ev.(1)求电子在n1的轨道上运动形成的等效电流(2)有一群氢原子处于量子数n3的激发态，画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线(3)计算这几条光谱线中最长的波长解析：(1)电子绕核运动具有周期性，设运转周期为t，由牛顿第二定律和库仑定律有：km()2r1又轨道上任一处，每一周期通过该处的电荷量为e，由电流的定义式得所求等效电流i联立式得i a1.05103 a.(2)由于这群氢原子的自发跃迁辐射，会得到三条光谱线，如右图所示(3)三条光谱线中波长最长的光子能量最小，发生跃迁的两个能级的能量差最小，根据氢原