原子结构与原子核版含解析

1、课时跟踪检测（三十八）原子结构与原子核对点训练：原子的核式结构1. （2016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（）A.电子B.中子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电的物质，将其称为原子核。故选项D正确。2. （2015安徽局考）如图所小是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是（）与M重金属匣子救

2、B.N点A.M点C.P点D.Q点解析：选Ca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a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.（多选）（2016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，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是（）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，

3、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。对点训练：原子能级跃迁规律4.（2017衡水枣强中学高三检测）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，铭原子的能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=2能级上的电子跃迁到n=1n=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，已知铭原子的能级公式可

4、简化表示为En=令，式中n=1,2,3,表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是（）11AAA.16AB.16A-3C.A16D.13A16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A3A为：E2=4,从n=2能级跃迁到n=1能级释放的能重为：AE=E2E1=W，n=4能级能量为：E4=令，电离需要能量为：E=0E4=16所以电子从n=4.一3AA11A一能级电离后的动能为：Ek=AEE=7而=7，故B、C、D错误，A正确。5.（多选）（2017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

5、提出的。关于光电效应和氢原子模型，下列说法正确的是（）A.光电效应实验中，入射光足够强就可以有光电流B.若某金属的逸出功为W0,该金属的截止频率为W0C.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解析：选BCD发生光电效应的条件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W0=hv,得截止频率：尸W0,故B正确；一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，光子的个数越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，故C正确；一群处于第

6、四能级的氢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。6.（多选）（2017安徽师大附中二模）已知氢原子的基态能量为Ei,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若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是（）E3E2A.产生的光子的最大频率为一8 .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.若氢原子从能级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，则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3E2D.若要使处于能级

7、n=3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为E3的电子撞击氢原子，二是用能量为一E3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E3E1的光子，产生光子的最大频率为h;当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时，能量减小，电子离原子核更近，电子轨道半径变小；若氢原子从能级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E2E1,则当氢原子从能级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（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

8、同，故电子不能把一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。对点训练：原子核的衰变规律9 .（多选）关于天然放射现象，下列说法中正确的是（）A. a、1丫三种射线中，a射线的穿透能力最强B. a、B、丫三种射线都是电磁波C. a射线由高速氢原子核组成，B射线是高速电子流D. 丫射线是原子核受到激发后产生的解析：选CDa、1丫三种射线中，丫射线的穿透能力最强，A错；a射线是a粒子流，由高速氢原子核组成，B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. （2016上海高考）放射性元素A经过

9、2次a衰变和1次B衰变后生成一新元素B,则元素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位解析：选Ca粒子是24He,B粒子是-i°e,因此发生一次a衰变电荷数减少2,发生一次B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。故选项C正确。9.（多选）（2015山东高考）14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5700年。已知植物存活期间，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。下列说法正确

10、的是（）A.该古木的年代距今约5700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B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5700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146C147N+-10e,所以此衰变过程放出B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

11、射性元素的原子核90234Th衰变为9i234Pa,在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如图所示，则这四条径迹依次是（）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、电子解析：选B1530P-1430Si+10e（正电子），产生的两个粒子，都带正电，应是外切圆，由R=mB，电荷量大的半径小，故3是正电子，4是1430Si。90234Th-91234Paq+-10e（电子），产生的两个粒子，一个带正电，一个带负电，应是内切圆，由R=京知，电荷量大

12、的半径小，故1是91234Pa,2是电子，故B项正确。qB对点训练：核反应方程与核能计算11 .（多选）（2017枣庄二中高考模拟）科学家利用核反应获取瓶，再利用笊和瓶的核反应获得能量，核反应方程分别为：X+Y-24He+13H+4.9MeV和i2H+13H-24He+X+17.6MeV。下列表述正确的有（）A. X是中子B. Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反应都没有出现质量亏损D.笊和瓶的核反应是核聚变反应解析：选AD根据核反应方程：i2H+i3H-24He+X,X的质量数：m1=2+34=1,核电荷数：21=1+12=0,所以X是中子，故A正确；根据核反应方程：X+Y-24He+13

13、H,X是中子，所以Y的质量数：m2=4+31=6,核电荷数：z=2+10=3,所以Y的质子数是3,中子数是3,故B错误；根据两个核反应方程可知，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；笊和瓶的核反应过程中是质量比较小的核生成质量比较大的新核，所以是核聚变反应，故正确。12. (2017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>1°e+145BB.146c>24He+104BeC. 146C>12H+125BD.146C>&#

14、176;Te+147N解析：选D静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后，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，根据左手定则判断出.，一mv一，、.一、粒子与新核的电性相反，根据r=苍;，因粒子和新核的动量大小相等，可由半径之Bq比71确定电荷量之比为17,即可根据电荷数守恒及质量数守恒得出核反应方程式为Do13. (2017僧州二中月考)1919年，卢瑟福用a粒子轰击氮核发现质子。科学研究表明其核反应过程是：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

15、,不考虑相对论效应。(1)写出a粒子轰击氮核的核反应方程；(2)尬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。解析：(1)根据质量数和电荷数守恒可得a粒子轰击氮核方程为：147N+24He178O+11Ho(2)设复核的速度为v,由动量守恒定律得:m1v0=(m1+m2)v解得:m1v0vom1+m2(3)核反应过程中的质量亏损：Zm=m1+m2m0m3反应过程中释放的核能：22AE=zmc=(m1+m2m0m3)c。答案：(1)147N+24He-178O+11H，、2(3)(mi+m2m0m3)c14. (2017银川模拟)卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现质子。发现质子的核反应方程为：714N+24He>817O+i1Ho已知氮核质量为m14.00753u,氧核质量为mo=17.00454u,氮核质量为mHe=4.00387u,质子(氢核)质量为mp=1.00815u。(已知：1uc2=931MeV,结果保留2位有效数字)求：(1)这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变