高考物理大一轮复习 第12章 近代物理初步 第2节 原子和原子核课时规范训练(1).doc

原子和原子核课时规范训练基础巩固题组1(多选)下列说法正确的是()a天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构b粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构c原子核发生衰变生成的新核原子序数增加d氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长解析：选ac.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构，选项a正确；粒子散射实验说明原子具有核式结构，选项b错误；根据电荷数守恒和质量数守恒知，衰变放出一个电子，新核的电荷数增加1，即原子序数增加，故c正确；氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，选项d错误2(多选)下列说法中正确的是()a衰变现象说明电子是原子核的组成部分b目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变c一个氢原子从n3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子d卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型解析：选bd.衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分，a选项是错误的；目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变，故b选项正确；一群氢原子从n3的激发态跃迁到基态时，能辐射c3种不同频率的光子，而一个氢原子从n3的激发态跃迁到基态时，只能是三种可能频率中的一种或两种，故c选项错误；卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型，d选项正确3(多选)下列说法正确的是()a发现中子的核反应方程是behecnb汤姆孙发现了电子，说明原子核有复杂的结构c卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型d要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值解析：选acd.发现中子的核反应方程是behecn，选项a正确；汤姆孙发现了电子，说明原子有复杂的结构，选项b错误；卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，选项c正确；要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值，即超过这种金属的极限频率，选项d正确4(多选)下列说法中正确的是()a放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律b、射线比较，射线的电离作用最弱c光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显d原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里解析：选ac.放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律，a正确；、三种射线电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，b错误；根据公式c可得光的波长越短，频率越大，根据公式eh可得频率越大，光子的能量越大，光的粒子性越明显，c正确；原子的正电荷都集中在原子核里，绝大部分质量在原子核里，不是全部质量，d错误5(多选)以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是()a紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大b每个核子只跟邻近的核子发生核力作用c原子核式结构模型是由汤姆孙在粒子散射实验基础上提出的d太阳内部发生的核反应是热核反应解析：选bd.根据爱因斯坦光电效应方程ekhw0可知，最大初动能与光的照射强度无关，与光的频率有关，选项a错误；核子之间的核力是短程力，每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，选项b正确；原子核式结构模型是由卢瑟福在粒子散射实验基础上提出的，选项c错误；太阳内部发生的核反应是聚变反应，属于热核反应，选项d正确6(多选)下列说法正确的是()a方程式uthhe是重核裂变反应方程b铯原子核(cs)的结合能小于铅原子核(pb)的结合能c衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的d核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力解析：选bcd.方程式uthhe的反应物只有一个，生成物有he，属于衰变，选项a错误；由原子核的平均结合能的曲线可知，铯原子核的比结合能与铅原子核的比结合能差不多，而铯原子核的核子数少得多，所以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，选项b正确；衰变所释放的电子不是来源于原子核外面的电子，而是原子核内的中子转化成质子时所产生的(nhe)，选项c正确；相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会融合在一起(斥力)，又相距一定距离组成原子核(引力)，选项d正确7(多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的是()a原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量b一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能c铯原子核(cs)的结合能小于铅原子核(pb)的结合能d比结合能越大，原子核越不稳定解析：选abc.原子核的结合能等于核子结合成原子核所释放的能量，也等于将原子核完全分解成核子所需要的最小能量，a正确；重核衰变时释放能量，从能量守恒的角度可以理解，要把衰变产物分解成单个核子需要更多的能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，b正确；原子核的结合能是该原子核的比结合能与核子数的乘积，铯原子核(cs)的比结合能与铅原子核(pb)的比结合能差不多，但铯原子核(cs)的核子数比铅原子核(pb)的核子数少得多，因此其结合能小，c正确；比结合能越大，要将原子核分解成核子平均需要的能量越大，因此原子核越稳定，d错误8自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系如图所示为锕系图的一部分，纵坐标n表示中子数，则图中u衰变成po，经历了_次衰变，_次衰变解析：由题图得出u变为po时，u的中子数为143，质子数为92，po的中子数为131，质子数为84，设发生x次衰变，y次衰变，则有2354x215,922xy84联立两方程得x5，y2答案：52综合应用题组9(1)(多选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：henoh，下列说法正确的是()a卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型b实验中是用粒子轰击氮核的c卢瑟福通过该实验发现了质子d原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒(2)为确定爱因斯坦的质能方程emc2的正确性，设计了如下实验：用动能为e10.60 mev的质子轰击静止的锂核li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为e219.9 mev，已知质子、粒子、锂粒子的质量分别取mp1.007 3 u、m4.001 5 u、mli7.016 0 u，求：写出该反应方程；通过计算说明emc2正确(1 u1.660 61027 kg)解析：(1)原子的核式结构模型是卢瑟福在粒子的散射实验的基础上提出的，a错.1919年卢瑟福做了用粒子轰击氮原子核的实验，用人工的方法使原子核发生变化从而发现了质子，原子核在人工转变过程中，电荷数一定守恒，选项b、c、d正确(2)核反应方程为：lih2he.核反应的质量亏损：mmlimp2m7.016 0 u1.007 3 u24.001 5 u0.020 3 u，由质能方程可得与质量亏损相当的能量：emc20.020 3931.5 mev18.9 mev，而系统增加的能量：ee2e119.3 mev，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以emc2正确答案：(1)bcd(2)lih2he见解析10(1)(多选)关于天然放射现象，下列叙述正确的是()a若使放射性物质所在处的压强升高，其半衰期将减小b当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生衰变c在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强d铀核(u)衰变为铅核(pb)的过程中，要经过8次衰变和6次衰变(2)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成m，光速为c.写出核反应方程；求氚核和粒子的速度大小；若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能，求出质量亏损解析：(1)半衰期是由核内部因素决定的，不受外部因素影响，a错误衰变产生的电子不是核外电子跑出来的，而是核内的中子转化成质子和电子产生的，b错误、这三种射线，穿透能力依次增强，电离能力依次减弱，c正确衰变过程中电荷数减少10，质量数减少32，由质量数守恒知经过8次衰变，再由电荷数守恒知经过6次衰变，d正确(2)根据质量数电荷数守恒可知核反应方程为nlihhe由动量守恒定律得mnvmhv1mhev2.由题意得v1v278，解得v1，v2.氚核和粒子的动能之和为ek3mv4mvmv2.释放的核能为eekeknmv2mv2mv2.由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为m.答案：(1)cd(2)nlihhe11(1)下列说法正确的是()a射线的穿透能力比射线强b电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性c.bi的半衰期是1小时，质量为m的bi经过3小时后还有m没有衰变d对黑体辐射的研究表明，温度越高，辐射强度极大值所对应的电磁波的频率不变(2)氢原子的能级如图所示氢原子从n3能级向n1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为_ev；用一群处n4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为_ev.(3)一静止的铀核(u)发生衰变转变成钍核(th)，已知放出的粒子的质量为m，速度为v0，假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钍核的动能试写出铀核衰变的核反应方程；求出铀核发生衰变时的质量亏损(已知光在真空中的速度为c，不考虑相对论效应)解析：(1)三种射线中，射线的穿透能力最强，故a错误；干涉和衍射是波的特有现象，电子的衍射图样说明实物粒子具有波动性，故b正确由衰变规律得m剩，故c错误；随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短、频率较高的方向移动，故d错误(2)氢原子从n3能级向n1能级跃迁释放光子的能量ee3e11.51 ev13.6 ev12.09