2019届高三物理二轮复习(通用版)课前诊断：原子结构与原子核

1、课前诊断一一原子结构与原子核考点一原子结构与原子光谱1.考查a粒子散射实验装置及结论如图是卢瑟福的a粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发 出的a粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生 闪烁的光点。下列说法正确的是（）（）幺鞄了諒金粘A 该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C a粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D .绝大多数的a粒子发生大角度偏转解析：选 A 卢瑟福根据a粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，选项A 正确，B 错误；电子质量太小，对a粒子的影响不大，选项 C 错误；绝大

2、多数a粒子穿过金箔后，基本上仍沿原方向前进，D 错误。2 .考查a粒子散射实验轨迹分析（2019 北京市通州模拟粒子的运动轨迹上标出a、）关于a粒子冃攵射实验，a粒子的运动轨迹如图所示，在其中 条ab、C 三点。原子核对a粒子的作用力在哪个点最大（）（）a子核A. a 点B. b 点C. c 点D .三个点一样大解析：选 Ba粒子与金原子核间存在静电斥力，即库仑力，根据库仑定律，该力与距离 的二次方成反比，故在 b 点位置作用力最大，B 正确。3.考查对玻尔氢原子模型的理解（2019 北京市丰台区二模）关于玻尔建立的氢原子模型，下列说法正确的是（）（）A .氢原子处于基态时，电子的轨道半径最大

3、B.氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C .氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D 氢原子从基态向较高能量态跃迁时，系统的电势能减小解析：选 C 氢原子处于基态时，电子的轨道半径最小，故A 错误；由 hv=Em En知氢原子在不同能量态之间跃迁时只可以吸收特定频率的光子，故B 错误；氢原子从基态向较高能量态跃迁，电子距离氢原子核的距离增大，匀速圆周运动的半径增大，线速度减小，动能 减小，C 正确；氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子距离氢原子核的距离增大，电场力 做负功，电势能增大，D 错误。4 考查氢原子能级分布图（2019 龙岩模拟）佃 95 年科学家“制成” 了

4、反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运 动的正电子组成。反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷。反氢原子和氢原子有相 同的能级分布，氢原子能级如图所示。下列说法中正确的是（）（）E/eVM- - Q4- 0. 853-1.512- 3. 41-L3.6A 反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B.基态反氢原子的电离能是13.6 eVC .基态反氢原子能吸收11 eV 的光子发生跃迁D .在反氢原子谱线中，从n=2 能级跃迁到基态辐射光子的波长最长解析：选 B 反氢原子和氢原子有相同的能级分布，所以反氢原子光谱与氢原子光谱相同，故 A 错误；处于基态的氢原子的电离能是13.6 eV，具有大于等于

5、13.6 eV 能量的光子可以使氢原子电离，故 B 正确；基态的反氢原子吸收 11 eV 光子，能量为13.6 eV + 11 eV= 2.6 eV, 不能发生跃迁，所以该光子不能被吸收，故C 错误；在反氢原子谱线中，从n=2 能级跃迁到基态辐射光子能量很大，频率很大，波长很小，故D 错误。5.考查玻尔氢原子模型的应用许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重 要途径。利用氢气放电管可以获得氢原子光谱，根据玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱的产生机理。已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量为 En=学，其中 n= 2,3,4,。1885 年，巴尔末对当时已知的在

6、可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式 表示，这个公式写作 ；=R2 1 , n= 3,4,5,。式中 R 叫做里德伯常量，这个公式称为巴 尔末公式。用 h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则里德伯常量R 可以表示为（）（）E1B. E12hc2hcEiEiC D.C -hehe解析：选 C 氢原子若从 n2 的能级跃迁到 n= 2 的能级，由玻尔理论可得：勺hvn 2=严，按照巴尔末公式，原子由n2 的能级跃到 n= 2 的能级，放出的谱线的波长满足：入入R?1，以上两式相比较可得： Ei= heR,故里德伯常量 R 可表示为 R=岂 C 选项 正确。考点二原子核

7、的衰变半衰期6.考查三种射线的特性如图所示，一天然放射性物质发出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域（方向如图所示）。调整电场强度 E 和磁感应强度 B 的大小，使得在 MN 上只有两个点受到射线的照射，则下面判断正确的是（）（）A 射到 b 点的 -定是a射线B.射到 b 点的 -定是B射线C 射到 b 点的 -定是a射线或B射线D .射到 b 点的一定是 丫射线解析：选 C 丫射线不带电，在电场和磁场中它都不受力的作用，只能射到a 点，选项 D错误；调整 E 和 B 的大小，既可以使带正电的a射线沿直线前进，也可以使带负电的B射线 沿直线前进，沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平

8、衡，即qE = qBv。已知a粒子的速度比B粒子的速度小得多，当a粒子沿直线前进时，速度较大的B粒子向右偏转；当B粒子沿 直线前进时，速度较小的a粒子也向右偏转，故选项 C 正确，A、B 错误。7 .考查a、B衰变次数的计算（2019 上海高考）在一个292U原子核衰变为一个206Pb 原子核的过程中，发生B衰变的次数为（）（）A. 6 次B . 10 次C . 22 次D . 32 次解析：选 A 个2：2u 原子核衰变为一个？06pb 原子核的过程中，发生a衰变的次数为（238 206）凶=8 次，发生B衰变的次数为 2X8 （92 82）= 6 次，选项 A 正确。8.考查对半衰期概念的

9、理解将半衰期为 5 天、质量为 64 g 的铋分成四份分别投入：（1）开口容器中；（2）100 atm 的密封容器中；（3）100C的沸水中；（4）与别的元素形成化合物。经 10 天后，四种情况下剩下的铋Ma b N的质量分别为 m1、m2、m3、m4,则（）（）A.mi= m2= m3= m4= 4 gB.mi= m2= m3= 4 g, m4m2m3m4, mi= 4 gD.m1= 4 g,其余无法知道解析：选 A 放射性元素的半衰期是一定的，与放射性元素所处的物理环境和化学环境无关，故四种情况下铋剩余的质量相等，剩余的铋的质量为 确。9.考查半衰期公式的应用14C 是碳的一种半衰期为 5

10、 730 年的放射性同位素，2019 年 2 月科学家发现了曹操墓，若考古工作者探测到其棺木中14C 的含量约为原来的4，则该古木死亡的时间距今大约为52 卜 .8（）A. 22 900 年B . 11 400 年C . 5 700 年D . 1 900 年解析：选 D 假设古木死亡时14C 的质量为 mo,现在的质量为 m,从古木死亡到现在所含14C 经过了 n 个半衰期，由题意可知：严严=（2）n=5，所以 n3 即古木死亡的时间距今约为m025315 730X-年= 1 910 年，D 正确。3考点三核反应方程与核能计算10.考查核反应的分类对下列各原子核变化的方程，表述正确的是（）（）

11、A.1H +1HT2He +on 是核聚变反应B.：H +1H；He +0n 是a衰变C.32Ser36Kr + 2-：e 是核裂变反应D.2U +0nT144xe +94Sr+ 2：n 是B衰变解析：选 A?H +1HT2He +0n，属于核聚变反应， A 正确，B 错误；Ser器心+ 2-：e 是B衰变，C 错误；292U +onT144xe +laSr + 20n 是核裂变反应，D 错误。11 .考查核反应方程遵守的规律及核能的理解（多选）（）（2019 广东高考）科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：X + 丫T；He +?H + 4.9 MeV 和?

12、H +?HT；He + X + 17.6 MeV，下列表述正确的m余=16x10g= 4 g,所以 A 正有（）（）A . X 是中子B. Y 的质子数是 3,中子数是 6C 两个核反应都没有质量亏损D 氘和氚的核反应是核聚变反应解析：选 AD 核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒，则由1H+1HT4He + X + 17.6MeV 知 X 为1n,由 X + YT；He +：H + 4.9 MeV 知 Y 为；Li，其中 Y 的质子数是 3,中子数也 是 3，选项 A 正确，选项 B 错误；两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损，选项C 错误；X + YT；He +：H + 4.9 MeV

13、是原子核的人工转变，1H+1HT；He +0n+ 17.6 MeV 为轻核聚变，选项 D 正确。12.考查核反应方程的书写和质能方程的应用 (2019 黄冈高三期末) )某些建筑材料可产生放射性气体一一氡，氡可以发生a或B衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量222的射线，从而危害人体健康。原来静止的氡核( (86Rn)发生一次a衰变生成新核钋( (Po)，并放出一个能量为 E= 0.09 MeV 的光子。已知放出的a粒子动能为 E 尸 5.55 MeV ;忽略放出 光子的动量，但考虑其能量； 1 u= 931.5 MeV/c2。(1) 写出衰变

14、的核反应方程；(2) 衰变过程中总的质量亏损为多少？( (保留三位有效数字) )解析：衰变方程为：22286RnT21884PO+2He + 丫；(2)忽略放出光子的动量，根据动量守恒定律，0 = Pa+ PPo即新核钋(Po)的动量与a粒子的动量大小相等,2又 Ek= 2p-,2m可求出新核钋(Po)的动能为 Ep=Ea,218由题意，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、a粒子动能形式出现，衰变时释放出的总能量为2E=Ea+Epo+E= Amc故衰变过程中总的质量亏损是Am 0.006 16 u。答案：(1)22286RnT21884Po+4He + 丫 (2)0.006 16 u13.考查核能的计算设氢弹内装的是氘和氚， 试求在氢弹中当合成 1 kg 的氦时所释放出的能量。( (氘核2H的 质量为 2.0136 u，氚核：H 的质量为 3.016 6 u，氦核；He 的质量为 4.002 6 u,中子的质量为 1.008 7 u)。解析：氢弹内装的氘和氚在高温下聚变生成氦，核聚变方程为1H+1H-；He +1n。