原子结构与原子核

1、课时跟踪检测三十八原子结构与原子核对点练习：原子的核式结构1.卢瑟福通过对 a粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在A.电子B,中子C.质子D.原子核2.如下图是 a粒子氯原子核被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q 是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止.图中所标出的速度方向正确的选项是A. M点C. P点B. N点D. Q点a粒子在各点处的加3.多项选择物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学 的开展.以下说法符合事实的是 A.赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B .查德威克用a粒子轰击714N获得反冲核817O,发现了中子

2、C.贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构D.卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型4.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子. 例如在某种条件下,铭原子的n=2能级上的电子跃迁到 n = 1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子,铭原子的能级公式可简化表示为En=孝,式中n=1,2,3,表示不同能级,A是正的常数,上述俄歇电子的动能是11A.前八3C.16A13D.筱5.多项选择19世纪初,爱因斯坦提出光子理论,使得光电效应现象得以完美解释,玻尔的氢原子

3、模型也是在光子概念的启发下提出的.关于光电效应和氢原子模型,以下说法正确的是A.光电效应实验中,入射光足够强就可以有光电流、人一,一, WB.假设某金属的逸出功为 W0,该金属的截止频率为 C.保持入射光强度不变,增大入射光频率,金属在单位时间内逸出的光电子数将减小D. 一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁时,将向外辐射六种不同频率的光子6.多项选择氢原子的基态能量为 Ei, n=2、3能级所对应的能量分别为 巳和E3,大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出假设干频率的光子,依据玻尔理论,以下说法正确的是A.产生的光子的最大频率为E3-E2hB.当氢原子从能级 n=2跃迁到n=1时,对应的电子

4、的轨道半径变小,能量也变小C.假设氢原子从能级 n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,那么 当氢原子从能级 n=3跃迁到n= 1时放出的光子照到该金属外表时, 逸出的光电子的最大初 动能为E3-E2D.假设要使处于能级 n=3的氢原子电离,可以采用两种方法：一是用能量为一E3的电子撞击氢原子,二是用能量为- E3的光子照射氢原子7 .多项选择关于天然放射现象,以下说法中正确的选项是A. & 丫三种射线中,a射线的穿透水平最强B. a、3、丫三种射线都是电磁波C. a射线由高速氢原子核组成,3射线是高速电子流D. 丫射线是原子核受到激发后产生的8 .放射性元素 A经过

5、2次a衰变和1次3衰变后生成一新元素 B,那么元素B在元素周 期表中的位置较元素 A的位置向前移动了 A. 1位B . 2位C. 3位D. 4位9.多项选择14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年.植物存活期间,其体 内14C与12C的比例不变；生命活动结束后,14C的比例持续减小.现通过测量得知,某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一.以下说法正确的选项是A.该古木的年代距今约5 700年B. 12C、13C、14C具有相同的中子数C. 14C衰变为14N的过程中放出3射线D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变10 . 一个静止的放射性同位素的原子核153

6、0P衰变为1430Si,另一个静止的天然放射性元素的原子核90234Th衰变为91234Pa,在同一磁场中,得 M ；一 XX到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如下图,那么 ?I支'4c *、这四条径迹依次是A,电子、91234Pa、1430Si、正电子B. 91234Pa、电子、正电子、1430SiC. 1430Si、正电子、电子、91234PaD.正电子、1430Si、 91234Pa、电子11 .多项选择科学家利用核反响获取瓶,再利用笊和瓶的核反响获得能量,核反响方程分 别为：X + Y-24He + i3H+4.9 MeV 和 12H + i3H-24He + X + 17

7、.6 MeV.以下表述正确的有()A. X是中子B. Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反响都没有出现质量亏损D.笊和瓶的核反响是核聚变反响12.在匀强磁场中,有一个原来静止的146C原子核,它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆,圆的直径之比为 7： 1,那么碳14的衰变方程应为()A. 146c> 10e+ 145BB. 146C> 24He+ 104BeC.146c> 12H+ 125B D. 146c> °Te+ 147N13 . 1919年,卢瑟福用 a粒子轰击氮核发现质子.科学研究说明其核反响过程是： , 粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复

8、核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设a粒子质量为m1,初速度为V0,氮核质量为 m2,质子质量为 m0,氧核的质量为 m3,不考虑相对 论效应.(1)写出a粒子轰击氮核的核反响方程；(2)瓶子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大(3)求此过程中释放的核能.14 .卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现质子. 发现质子的核反响方程为：714N+24He - 817O + 11H o氮核质量为 mN = 14.007 53 u,氧核质量为 mc= 17.004 54 u ,氨核质量为 mHe = 4.003 87 u,质子(氢核)质量为mp= 1.008 15 u.(：1 uc2 = 931 M

9、eV ,结果保存2位有效 数字)求:(1)这一核反响是吸收能量还是放出能量的反响相应的能量变化为多少(2)假设入射氨核以V0= 3X 107 m/s的速度沿两核中央连线方向轰击静止氮核.反响生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1 ： 50.求氧核的速度大小.课时跟踪检测三十八原子结构与原子核对点练习：原子的核式结构1. 2021上海高考卢瑟福通过对 a粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在B,中子A.电子C.质子D.原子核解析：选D 卢瑟福在a粒子散射实验中观察到绝大多数a粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向,只有极少数的a粒子发生了大角度的偏转,说明在原子的中央存在一个体积很小的带正

10、电的物质,将其称为原子核.应选项 D正确.2. 2021安徽高考如下图是a粒子氯原子核被重金属原子核散射的运动轨迹, M、 N、P、Q是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止.图中所标出的a粒子在各点处的加速度方向正确的选项是 重金属旗糖B. N点A. M点C. P点D. Q点解析：选C a粒子氯原子核和重金属原子核都带正电,互相排斥,加速度方向与粒子所受斥力方向相同.带电粒子加速度方向沿相应点与重金属原子核连线指向曲线的凹侧,故只有选项C正确.3 .多项选择2021天津高考物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的开展.以下说法符合事实的是A.赫兹通过一

11、系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论8 .查德威克用 a粒子轰击714N获得反冲核817.,发现了中子C.贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构D.卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型解析：选AC 麦克斯韦曾提出光是电磁波,赫兹通过实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,选项 A正确；查德威克用 a粒子轰击49Be,获得反冲核126C,发现了中子,选项B错误；贝克勒尔发现了天然放射现象,说明原子核有复杂的结构,选项C正确；卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究,提出了原子核式结构模型,选项D错误.对点练习：原子能级跃迁规律9 . 2021衡水枣强中学高三检测原子从一个能级跃

12、迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子.例如在某种条件下,铭原子的 n = 2能级上的电子跃迁到 n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n= 4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子,铭原子的能级公式可简化表示为11A.育En=端2'式中n=123,表示不同能级,A是正的常数,上述俄歇电子的动能是b.176A13D.而A解析：选A 由题意可知铭原子 n = 1能级能量为:E1 = - A, n= 2能级能量为:E2 =去从n=2能级跃迁至=1能级释放的能量为：A."拳n=4能级能量为:A AE4=-,电离需要能重为

13、：E=0E4=g,所以电子从 n = 4能级电离后的动能为：Ek3AA 11A.= AE-e=7-而=而,故B、C、D徐反,A正确.10 多项选择2021唐山二模19世纪初,爱因斯坦提出光子理论,使得光电效应现象得以 完美解释,玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的.关于光电效应和氢原子模型,以下说法正确的选项是 A.光电效应实验中,入射光足够强就可以有光电流B.假设某金属的逸出功为W.,该金属的截止频率为WC.保持入射光强度不变,增大入射光频率,金属在单位时间内逸出的光电子数将减小D. 一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁时,将向外辐射六种不同频率的光子解析：选BCD 发生光电效应的条件

14、是入射光频率大于极限频率,并不是光足够强, 就能发生光电效应,故 A错误；金属的逸出功 Wo=hv,得截止频率： kW0,故B正确;定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单个光子的能量值越大,C正确；一群处于第四能级的氢光子的个数越少,单位时间内逸出的光电子数就越少,故原子向基态跃迁的过程中,根据C42=6知,将向外辐射六种不同频率的光子,故 D正确.11 多项选择2021安徽师大附中二模氢原子的基态能量为E1, n = 2、3能级所对应的能量分别为 E2和E3,大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出假设干频率的光子, 依据玻尔理论,以下说法正确的选项是 .一、,E3-

15、E2A,广生的光子的最大频率为一hB.当氢原子从能级 n = 2跃迁到n=1时,对应的电子的轨道半径变小,能量也变小C.假设氢原子从能级 n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,那么当氢原子从能级 n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属外表时,逸出的光电子的最大 初动能为E3-E2D.假设要使处于能级 n = 3的氢原子电离,可以采用两种方法：一是用能量为一E3的电子撞击氢原子,二是用能量为-E 3的光子照射氢原子解析：选BC 大量处于能级n= 3的氢原子向低能级跃迁能产生 3种不同频率的光子,E3-E1产生光子的最大频率为;当氢原子从能级 n=2跃迁到n=1时,能量减小,

16、电子离h原子核更近,电子轨道半径变小；假设氢原子从能级n = 2跃迁到n = 1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,由光电效应方程可知,该金属的逸出功恰好等于E2-E1,那么当氢原子从能级n = 3跃迁到n= 1时放出的光子照射该金属时,逸出光电子的最大初动能为E3E1 一E2E1= E3E2；电子是有质量的,撞击氢原子是发生弹性碰撞,由于电子和氢原子质量不同,故电子不能把- E3的能量完全传递给氢原子,因此不能使氢原子完全电离,而光子的能量可以完全被氢原子吸收.综上所述,B、C正确.对点练习：原子核的衰变规律12 多项选择关于天然放射现象,以下说法中正确的选项是A.外, 丫三种射线中,a

17、射线的穿透水平最强13 & 丫三种射线都是电磁波14 a射线由高速氢原子核组成,3射线是高速电子流15 丫射线是原子核受到激发后产生的解析：选CD a、3、丫三种射线中,丫射线的穿透水平最强,A错；a射线是a粒子流,由高速氯原子核组成,3射线是高速电子流,丫射线是电磁波,B错,C对；丫射线是原子核受到激发后产生的,D对.8. 2021上海高考放射性元素 A经过2次a衰变和1次3衰变后生成一新元素 B,那么 元素B在元素周期表中白位置较元素 A的位置向前移动了 A . 1位B . 2位C. 3位D. 4位解析：选C a粒子是24He, 3粒子是-1%,因此发生一次 “衰变电荷数减少2,发

18、生一次3衰变电荷数增加1,据题意,电荷数变化为： 2X2+1=3,所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位.应选项C正确.9.多项选择2021山东高考14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年.植物 存活期间,其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后,14C的比例持续减小.现通过测量得知,某古木1¥品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一.以下说法正确的是A.该古木的年代距今约 5 700年B. 12C、13C、14C具有相同的中子数C. 14C衰变为14N的过程中放出 3射线D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：选AC 古木样品中14C的比例

19、是现代植物所制样品的二分之一,根据半衰期的定义知该古木的年代距今约 5 700年,选项A正确；同位素具有相同的质子数, 不同的中子 数,选项B错误；14C的衰变方程为146C- 147N+-10e,所以此衰变过程放出 3射线,选项C正确；放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关,与原子所处的化学状态和外部条件无 关,选项D错误.10 . 一个静止的放射性同位素的原子核1530P衰变为1430Si,另一个静止的天然放射性元素的原子核90234Th衰变为91234Pa,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如下图,那么这四条径迹依次是 A,电子、91234Pa、1430Si、正电子C

20、. 1430Si、正电子、电子、91234PaB. 91234Pa、电子、正电子、1430SiD.正电子、1430Si、91234Pa、电子解析：选B 1530P 1430Si+1 0e正电子,产生的两个粒子,都带正电,应是外切圆,mv , 一R=疝知,电荷量大的半径由R = mV,电荷量大的半径小,故3是正电子,4是1430Si.90234Th - 91234Pa+-1 0e电子, qB产生的两个粒子,一个带正电,一个带负电,应是内切圆,由 小,故1是91234Pa,2是电子,故B项正确.对点练习：核反响方程与核能计算11 .多项选择2021枣庄二中高考模拟科学家利用核反响获取瓶,再利用笊和

21、瓶的核反响 获得能量,核反响方程分别为：X + Y-24He +13H + 4.9 MeV 和 i2H + i3H-24He + X+17.6MeV.以下表述正确的有 A. X是中子B. Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反响都没有出现质量亏损D.笊和瓶的核反响是核聚变反响解析：选AD 根据核反响方程：i2H + i3H - 24He + X, X的质量数：mi=2+3-4= 1, 核电荷数：zi=1+1 2 = 0,所以X是中子,故 A正确；根据核反响方程：X + Y-24He +i3H, X是中子,所以 Y的质量数：m2 = 4+3-1 = 6,核电荷数：Z2=2+1 0=3,所以Y 的

22、质子数是3,中子数是3,故B错误；根据两个核反响方程可知,都有大量的能量释放出 来,所以一定都有质量亏损,故 C错误；笊和瓶的核反响过程中是质量比拟小的核生成质 量比拟大的新核,所以是核聚变反响,故 D正确.12. (2021唐山调研)在匀强磁场中,有一个原来静止的146C原子核,它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆,圆的直径之比为7： 1,那么碳14的衰变方程应为()A. 146c> 10e+ 145BB. 146C> 24He+ 104BeC. 146c> 12H+ 125B D. 146c°1e+ 147N解析：选D 静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子

23、后,新核的速度与粒子速度方向相反,放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同,根据左手定那么判断出粒子与新核的电性相反,根据r = m*,因粒子和新核的动量大小相等,可由半径之比7 1确定电荷量之比为1 ：Bq7,即可根据电荷数守恒及质量数守恒得出核反响方程式为Do13. (2021储州二中月考)1919年,卢瑟福用 “粒子轰击氮核发现质子.科学研究说明 其核反响过程是：a粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子, 变成氧核.设a粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0,氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.(1)写出a粒子轰击氮核的核反响方程；(2)瓶子轰击氮核形成不稳定复核的