課時(shí)跟蹤檢測(cè)四十六原子結(jié)構(gòu)與原子核一輪

1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)(四十六) 原子結(jié)構(gòu)與原子核對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：原子核式結(jié)構(gòu)與物理學(xué)史1(2019·福建師大附中模擬)如圖1所示為粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，粒子打到熒光屏上都會(huì)引起閃爍，若將帶有熒光屏的顯微鏡分別放在圖中A、B、C、D四處位置。則這四處位置在相等時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)可能符合事實(shí)的是()圖1A1 305、25、7、1B202、405、625、825C1 202、1 010、723、203D1 202、1 305、723、203解析：選A根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，大多數(shù)粒子能按原來(lái)方向前進(jìn)，少數(shù)粒子方向發(fā)生了偏移，極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)超過(guò)90°，甚至有的被反向彈回。所以在相等時(shí)間內(nèi)A處閃

2、爍次數(shù)最多，其次是B、C、D三處，所以選項(xiàng)A正確。2(2019·天津高考)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對(duì)事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上。下列說(shuō)法正確的是()A天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)C粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的解析：選A天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，人們認(rèn)識(shí)原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)是從天然放射現(xiàn)象開(kāi)始的，選項(xiàng)A正確。電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明了原子是可以分割的，是由更小的微粒組成的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。密立根油滴實(shí)驗(yàn)說(shuō)明物質(zhì)所帶電荷量是量子化的，

3、選項(xiàng)D錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：原子核的衰變規(guī)律3(多選)(2019·江門模擬)放射性元素Th的衰變方程為ThPaX，下列表述正確的是()AX是由Th原子釋放的核外電子B該衰變是衰變C加壓或加溫不能改變其衰變的快慢DTh發(fā)生衰變時(shí)原子核要吸收能量解析：選BC根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為0，則X為電子，該衰變?yōu)樗プ?。衰變的本質(zhì)是核內(nèi)的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，故A錯(cuò)誤，B正確。衰變的快慢與溫度壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，由原子核內(nèi)部因素決定，故C正確。衰變時(shí)原子核會(huì)放出能量，故D錯(cuò)誤。4(2019·福州二模)下列說(shuō)法中正確的是()A衰變放出的電子來(lái)自組成原子核的電子B衰變

4、放出的電子來(lái)自核外電子C衰變說(shuō)明原子核中含有粒子D射線總是伴隨其他衰變發(fā)生，它的本質(zhì)是電磁波解析：選D原子核發(fā)生衰變中放出的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子而釋放的電子，故A、B錯(cuò)誤；射線是具有放射性的元素的原子核在發(fā)生衰變時(shí)兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合在一起而從原子核中釋放出來(lái)，故C錯(cuò)誤；射線總是伴隨其他衰變發(fā)生，它的本質(zhì)是電磁波，故D正確。5(2019·福建高考)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是()A射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流B氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的重核裂變D. Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過(guò)10天后還剩下50克解析

5、：選B射線是高速電子流，而射線是一種電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動(dòng)的電子距核更近，動(dòng)能增大，選項(xiàng)B正確。太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)內(nèi)部氫核的聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。10天為兩個(gè)半衰期，剩余的Bi為100×g100×2g25 g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6如圖2所示，R為一含有U的放射源，它能放出、三種射線，變?yōu)镽n。LL為一張厚紙板，MN為涂有熒光物質(zhì)的光屏，虛線框內(nèi)存在平行于邊界ab的勻強(qiáng)電場(chǎng)。若射線正對(duì)光屏的中心O點(diǎn)射出，在光屏上只觀察到O、P兩個(gè)亮點(diǎn)，則打在O點(diǎn)的是_射線，虛線框內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向_(選填“由a指向b”或“由b指向a”)。圖2解析：、三種射線中射線不帶電

6、，在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，所以打在O點(diǎn)的是射線。一張紙就能擋住射線，所以打在P點(diǎn)的是射線，而粒子帶負(fù)電，要使射線向下偏轉(zhuǎn)，虛線框內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向應(yīng)由b指向a。答案：由b指向a對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：原子能級(jí)躍遷規(guī)律7(2019·梅州一模)一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài)，它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過(guò)程中()A可能吸收一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條暗線B可能發(fā)出一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條亮線C只吸收頻率一定的光子，形成光譜中的一條暗線D只發(fā)出頻率一定的光子，形成光譜中的一條亮線解析：選B處于較高能級(jí)的電子可以向較低的能級(jí)躍遷，能量減小，原子要發(fā)出光子，由于放出光子的能量滿足hEmEn

7、，處于較高能級(jí)的電子可以向較低的激發(fā)態(tài)躍遷，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定可能繼續(xù)向較低能級(jí)躍遷，所以原子要發(fā)出一系列頻率的光子。故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。8(多選)(2019·佳木斯重點(diǎn)中學(xué)一模)下列說(shuō)法正確的是()A. Th經(jīng)過(guò)6次衰變和4次衰變后成為穩(wěn)定的原子核PbB在核反應(yīng)堆中，為使快中子減速，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，常用的慢化劑有石墨、重水和普通水C當(dāng)用藍(lán)色光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出，則改用紅光照射也一定會(huì)有電子逸出D將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會(huì)改變?cè)摲派湫栽氐陌胨テ贓原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為2的光

8、子，已知12。那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為的光子解析：選ABE發(fā)生衰變是放出He，發(fā)生衰變是放出電子e，設(shè)發(fā)生了x次衰變和y次衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：2xy8290,4x208232，解得x6，y4，故衰變過(guò)程中共有6次衰變和4次衰變，A正確；在核反應(yīng)堆中，為使快中子減速，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，常用的慢化劑有石墨、重水和普通水，故B正確；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率等于金屬的極限頻率，紅光的頻率小于藍(lán)光，不一定有光電效應(yīng)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期只由自身性質(zhì)決定，與外界無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為1的光子；原子從

9、b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為2的光子，已知12。根據(jù)玻爾理論得ab：EaEbhbc：EcEbhac：EcEah聯(lián)立以上三式得，故E正確。9(多選)(2019·唐山二模)19世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦提出光子理論，使得光電效應(yīng)現(xiàn)象得以完美解釋，玻爾的氫原子模型也是在光子概念的啟發(fā)下提出的。關(guān)于光電效應(yīng)和氫原子模型，下列說(shuō)法正確的是()A光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流B若某金屬的逸出功為W0，該金屬的截止頻率為C保持入射光強(qiáng)度不變，增大入射光頻率，金屬在單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)將減小D一群處于第四能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，將向外輻射六種不同頻率的光子E氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍

10、遷時(shí)，吸收光子的能量可以稍大于兩能級(jí)間能量差解析：選BCD發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻率大于極限頻率，并不是光足夠強(qiáng)，就能發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；金屬的逸出功W0h，得：，故B正確；一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越高，單個(gè)光子的能量值越大，光子的個(gè)數(shù)越少，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，故C正確；一群處于第四能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷的過(guò)程中，根據(jù)C6知，最多將向外輻射六種不同頻率的光子，故D正確；氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，吸收光子的能量等于兩能級(jí)間能量差，故E錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：核反應(yīng)方程與核能計(jì)算10(2019·廣東六校高三第一次聯(lián)考)恒星向外輻射的能量來(lái)自于

11、其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)。核反應(yīng)方程為HeHeBe。以下說(shuō)法正確的是()圖3A該核反應(yīng)為裂變反應(yīng)B熱核反應(yīng)中有質(zhì)量虧損，會(huì)放出巨大能量C由于核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒，所以質(zhì)量也是守恒的D任意原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)總是相等的解析：選B該核反應(yīng)為聚變反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；核反應(yīng)中的裂變和聚變，都會(huì)有質(zhì)量虧損，都會(huì)放出巨大的能量，故B正確；核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量不守恒，故C錯(cuò)誤；原子中原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)不一定相等，有的原子中相等，有的原子中不相等，有的原子沒(méi)有中子，例如氫原子核內(nèi)有一個(gè)質(zhì)子，沒(méi)有中子，故D錯(cuò)誤。11(2019·唐山調(diào)研)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)原來(lái)靜止的6C原子核，它放出的粒子與

12、反沖核的徑跡是兩個(gè)相內(nèi)切的圓，圓的直徑之比為71，那么碳14的衰變方程應(yīng)為()ACeBBCHe4BeCCHB DCN 解析：選D靜止的放射性原子核發(fā)生了衰變放出粒子后，新核的速度與粒子速度方向相反，放出的粒子與新核所受的洛倫茲力方向相同，根據(jù)左手定則判斷粒子與新核的電性關(guān)系相反，根據(jù)r，因粒子和新核的動(dòng)量大小相等，可由半徑之比確定電荷量之比，即可根據(jù)電荷數(shù)守恒及質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式為D。12(多選)(2019·汕頭二模)恒星內(nèi)部發(fā)生著各種熱核反應(yīng)，其中“氦燃燒”的核反應(yīng)方程為：HeXBe，其中X表示某種粒子，Be是不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為T，則下列說(shuō)法正確的是()AX粒子是He

13、BBe的衰變需要外部作用激發(fā)才能發(fā)生C經(jīng)過(guò)3個(gè)T，剩下的Be占開(kāi)始時(shí)的D“氦燃燒”的核反應(yīng)是裂變反應(yīng)解析：選AC根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，HeXBe，則X粒子是He，故A正確；衰變是自發(fā)的，不需要外部作用激發(fā)也能發(fā)生，故B錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)1個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，即剩下開(kāi)始的一半，那么經(jīng)過(guò)3個(gè)T，剩下的Be占開(kāi)始時(shí)的，故C正確；“氦燃燒”的核反應(yīng)是聚變反應(yīng)，不是裂變反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。13(2019·海南高考)(1)氫原子基態(tài)的能量為E113.6 eV。大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)。由這些氫原子可能發(fā)出的所有的光子中，頻率最大的光子能量為0.96E1，頻率最小的光子的能量為_(kāi)eV(保留2位有效數(shù)字

14、)，這些光子可具有_種不同的頻率。(2)運(yùn)動(dòng)的原子核X放出粒子后變成靜止的原子核Y。已知X、Y和粒子的質(zhì)量分別是M、m1和m2，真空中的光速為c，粒子的速度遠(yuǎn)小于光速。求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動(dòng)能之差以及粒子的動(dòng)能。解析：(1)頻率最大的光子能量為0.96E1，即En(13.6 eV)0.96×(13.6 eV)，解得En0.54 eV，即n5，從n5能級(jí)開(kāi)始，共有C10種不同頻率的光子，頻率最小的光子能量最小，為0.54 eV(0.85 eV)0.31 eV。(2)反應(yīng)后由于存在質(zhì)量虧損，所以反應(yīng)前后總動(dòng)能之差等于質(zhì)量虧損而釋放出的能量，故根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可得m2v2Mvx2(Mm1m2)c2反應(yīng)過(guò)程中三個(gè)粒子組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有Mvxm2v聯(lián)立可得m2v2(Mm1m2)c2。答案：(1)0.3110(2)(Mm1m2)c2(Mm1m2)c214(2019·銀川模擬)盧瑟福用粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為：NHeOH。已知氮核質(zhì)量為mN14.007 53 u，氧核質(zhì)量為mO17.004 54 u，氦核質(zhì)量為mHe4.003 87 u，質(zhì)子(氫核)質(zhì)量為mP1.008 15 u。(已知：1 uc2931 MeV，結(jié)果保留2位有效數(shù)字)求：(1)這一核反應(yīng)是吸收能量還是放出能量的反應(yīng)？相應(yīng)的能量變化為多少？(2)若入射氦核以v03