高三物理一轮复习 题组层级快练50 动量守恒定律波粒二象性 原子结构与原子核 第3讲 原子结构 原子核（选修35）.doc

原子结构 原子核一、选择题(其中17题，只有一个选项正确，811题有多个选项正确)1(2014福建)如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放、三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是()a表示射线，表示射线b表示射线，表示射线c表示射线，表示射线d表示射线，表示射线解析射线实质为氦核，带正电，射线为电子流，带负电，射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：为射线，为射线，为射线，射线是高速he核流，一个粒子带两个正电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向左，故是射线射线是高速电子流，带负电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向右，故是射线射线是光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转故是射线故c项正确，a、b、d项错误答案c设置目的考查射线、射线、射线及其特性；带电粒子在匀强磁场中的运动2(2014上海)不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()a原子中心有一个很小的原子核b原子核是由质子和中子组成的c原子质量几乎全部集中在原子核内d原子的正电荷全部集中在原子核内解析当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，因此为了解释粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，但不能得到原子核内的组成，故b项不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论，a、c、d项可以本题选择不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论的，故选b项答案b设置目的考查卢瑟福的原子核式结构模型，要了解该模型提出的历史背景，粒子散射实验3(2014上海)链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是()a质子b中子c粒子 d粒子解析重核的裂变需要中子的轰击，在链式反应中，不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下去，b选项正确答案b设置目的考查核反应、裂变4以下是物理学史上3个著名的核反应方程：x37li2y，y 714nx 817o，y49bez 612c.x、y和z是3种不同的粒子，其中z是()a粒子 b质子c中子 d电子解析由于核反应前后核电荷数守恒，则x32y，y7x8，y4z6.联立以上三式，得x1，y2，z0，故z为中子答案c设置目的考查电荷数守恒和质量数守恒5(2013天津)下列说法正确的是()a原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律b射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流c氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子d发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关解析原子核发生衰变时，电荷数守恒，但会有质量亏损，遵循的是爱因斯坦的质能方程而非质量守恒规律；故a项错误；射线和射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流，而射线不带电；故b项错误；根据玻尔氢原子模型的相关理论，电子轨道和能量都是量子化的，而在“跃迁”过程中要遵循hemen，故只能辐射特定频率的光子，故c项正确；由光电效应的方程ekmhw0可知，光电子的动能由入射光频率决定，故d项错误答案c设置目的区分原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒、质量亏损的规律6如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是()解析从能级图可知，e3e1e2e1e3e2，根据emenh知，acb.故c项正确，a、b、d项错误答案c设置目的考查能级跃迁与光谱7(2013重庆)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： 92235u01nab201n，则ab可能是()a. 54140xe3693kr b. 56141ba3692krc. 56141ba3893sr d. 54140xe3894sr解析由质量数守恒和电荷数守恒知d项正确答案d设置目的考查裂变方程8(2015山东德州模拟)由于放射性元素 93237np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 93237np经过一系列衰变和衰变后变成 83209bi，下列论断中正确的是()a. 83209bi的原子核比 93237np的原子核少28个中子b. 83209bi的原子核比 93237np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 83209bi的中子数为20983126, 93237np的中子数为23793144, 83209bi的原子核比 93237np的原子核少18个中子，a项错、b项对；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项对、d项错答案bc9(2014新课标全国)关于天然放射性，下列说法正确的是()a所有元素都可能发生衰变b放射性元素的半衰期与外界的温度无关c放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性d、和三种射线中，射线的穿透能力最强e一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线解析有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，a选项错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，b选项正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，c选项正确；、和三种射线，射线的穿透力最强，电离能力最弱，d选项正确；一个原子核在一次衰变中不可能同时放出、和三种射线，e选项错误答案bcd设置目的原子核衰变及半衰期、衰变速度；射线、射线、射线及其特性10(2014新课标全国)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是()a密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值b贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核c居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(po)和镭(ra)两种新元素d卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子e汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷解析密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值e1.61019 c，a选项正确；贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，粒子散射实验说明原子中存在原子核，b选项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(po)和镭(ra)两种新元素，c选项正确；卢瑟福通过粒子散射实验，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，而不能说明原子核内存在质子，d选项错误；汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出该粒子的比荷，e选项正确答案ace设置目的考查物理学史11(2014天津)下列说法正确的是()a玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立b可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施c天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转d观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同解析卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型，a选项错误；紫外线可以使荧光物质发出荧光，利用这一特性对钞票或商标进行有效的防伪措施，b选项正确；天然放射现象中产生的射线不能在电场或磁场中发生偏转，c选项错误；当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，d选项正确答案bd设置目的考查原子核式结构模型、紫外线的特征、多普勒效应等知识点，属于熟记内容、基础题二、非选择题12(2015山西忻州质检)假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是2.013 6 u，中子的质量是1.008 7 u，氦核同位素的质量是3.015 0 u. (1)聚变的核反应方程式是_，在聚变核反应中释放出的能量为_mev(保留两个有效数字)(2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核，反应方程式为13h24he37li，已知各核子的比结合能分别为eh1.112 mev、ehe7.075 mev、eli5.603 mev，试求此核反应过程中释放的核能解析(1)根据题中条件，可知核反应方程式为12h12h23he01n.核反应过程中的质量亏损：m2mh(mhemn)22.013 6 u(3.0151.008 7) u3.5103 u.由于1 u的质量与931.5 mev的能量相对应，所以氘核聚变时放出的能量：e3.5103931.5 mev3.3 mev，(2)13h和24he分解成7个核子所需的能量为e131.112 mev47.075 mev31.636 mev，7个核子结合成37li，释放的能量为e275.603 mev39.221 mev，所以此核反应过程中释放的核能为ee2e139.221 mev31.636 mev7.585 mev.答案(1)12h12h23he01n3.3(2)7.585 mev13(2014江苏)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一其衰变方程是 86222rn 84218po_已知 86222rn的半衰期约为3.8天，则约经过_天，16 g的 86222rn衰变后还剩1 g.解析根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒可推得该反应的另一种生成物为粒子(24he)根据mm0()n，得()n，解得n4，则t4t3.8天415.2天答案24he(或粒子)15.2设置目的考查核反应方程、半衰期14(2015北京西城区二模)(1)从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论例如，玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1.a氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值b氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和已知当取无穷远处电势为零时，点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势k.求处于基态的氢原子的能量(2)在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用在轻核聚变的核反应中，两个氘核(12h)以相同的动能e00.35 mev做对心碰撞，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核(13he)和中子(01n)的动能已知氘核的质量md2.014 1 u，中子的质量mn1.008 7 u，氦核的质量mhe3.016 0 u，其中1 u相当于931 mev.在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少mev(结果保留1位有效数字)?解析(1)a.电子绕原子核做匀速圆周运动，则有：kmt解得：t电子绕原子核运动的等效电流：i解得：i b由a.可知，处于基态的氢原子的电子的动能，有：ek1mv12取无穷远