高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 課后分級(jí)演練34 原子結(jié)構(gòu)和原子核
《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 課后分級(jí)演練34 原子結(jié)構(gòu)和原子核》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 課后分級(jí)演練34 原子結(jié)構(gòu)和原子核(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課后分級(jí)演練(三十四) 原子結(jié)構(gòu)和原子核【A級(jí)基礎(chǔ)練】1(多選)(2017·河南三市二模)以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的敘述,正確的是()A紫外線照射到鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng),當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大B盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子C重核的裂變和輕核的聚變過(guò)程一定有質(zhì)量虧損,釋放出核能D氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),輻射一定頻率的光子,同時(shí)氫原子的電勢(shì)能減少,電子的動(dòng)能增大解析:CD由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0知,發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能與光的頻率有關(guān),與光強(qiáng)無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了
2、原子的核式結(jié)構(gòu)模型,不能證實(shí)原子核內(nèi)部存在質(zhì)子,B項(xiàng)錯(cuò)誤2(2017·湖南六校聯(lián)考)關(guān)于近代物理,下列說(shuō)法中不正確的是()A光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性B單個(gè)氫原子從n4能級(jí)向較低能級(jí)躍遷時(shí),最多可以向外輻射6種不同頻率的光子C在U235的裂變反應(yīng)中(UnBaKr3n),發(fā)生了質(zhì)量虧損,Ba144和Kr89的比結(jié)合能比U235的大,該核反應(yīng)釋放出核能D在、這三種射線中,射線的穿透能為最強(qiáng),射線的電離能力最強(qiáng)解析:B當(dāng)大量氫原子從n4能級(jí)向較低能級(jí)躍遷時(shí)最多可以向外輻射6種不同頻率的光子,但單個(gè)氫原子從n4能級(jí)向較低能級(jí)躍遷時(shí)最多向外輻射3種不同頻率的光子,B項(xiàng)錯(cuò)誤A、C、D三
3、項(xiàng)說(shuō)法符合事實(shí)故選B.3(多選)(2017·梅州一模)關(guān)于天然放射現(xiàn)象,以下敘述正確的是()A若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將變大B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)產(chǎn)生的C在、這三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng),射線的電離能力最強(qiáng)D鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)的過(guò)程中,要經(jīng)過(guò)8次衰變和6次衰變解析:CD半衰期的時(shí)間與元素的物理狀態(tài)無(wú)關(guān),若使某放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期不變,故A錯(cuò)誤;衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的,故B錯(cuò)誤;在、這三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng),射線的電離能力最強(qiáng),故C正確;鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)的過(guò)程中,每經(jīng)過(guò)一次衰變質(zhì)子
4、數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4;而每經(jīng)過(guò)一次衰變質(zhì)子數(shù)增加1,質(zhì)量數(shù)不變;由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒,可知要經(jīng)過(guò)8次衰變和6次衰變,故D正確4(2017·河南南陽(yáng)模擬)玻爾認(rèn)為,圍繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的核外電子,軌道半徑只能取某些特殊的數(shù)值,這種現(xiàn)象稱為軌道的量子化若離核最近的第一條可能的軌道半徑為r1,則第n條可能的軌道半徑為rnn2r1(n1,2,3,),其中n叫量子數(shù)設(shè)氫原子的核外電子繞核近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)形成的等效電流,在n3狀態(tài)時(shí)其大小為I,則在n2狀態(tài)時(shí)等效電流為()A.IB.IC.ID.I解析:C根據(jù)kmr解得T2,n2和n3軌道半徑之比為49,則n2和n3兩個(gè)軌道上的周期之比為827
5、,根據(jù)I知,電流之比為278,所以n3狀態(tài)時(shí)其強(qiáng)度為I,則n2狀態(tài)時(shí)等效電流為I,C正確5(2017·唐山調(diào)研)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)原來(lái)靜止的C原子核,它放出的粒子與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()A.CeBB.CHeBeC.CHBD.C eN解析: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,即可判斷發(fā)生了哪種衰變即可根據(jù)電荷數(shù)守恒及質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式6(多選)如圖甲所示,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)2007年2月15日公布了核輻射警示新標(biāo)
6、志,新標(biāo)志為黑框紅底三角,內(nèi)有一個(gè)輻射波標(biāo)記:一個(gè)骷髏頭標(biāo)記和一個(gè)逃跑的人形核輻射會(huì)向外釋放3種射線:射線帶正電,射線帶負(fù)電,射線不帶電現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)原子核,原來(lái)都靜止在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其中一個(gè)核放出一個(gè)粒子,另一個(gè)核放出一個(gè)粒子,得出圖乙所示的4條徑跡,則()A磁場(chǎng)的方向一定垂直于紙面向里B甲核放出的是粒子,乙核放出的是粒子Ca為粒子的徑跡,d為粒子的徑跡Db為粒子的徑跡,c為粒子的徑跡解析:BD衰變過(guò)程中滿足動(dòng)量守恒,粒子與新核的動(dòng)量大小相等,方向相反據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)不難分析:若軌跡為外切圓,則為衰變;若軌跡為內(nèi)切圓,則為衰變又由R知半徑與電荷量成反比,B、D正確7原子從一個(gè)高能級(jí)
7、躍遷到一個(gè)較低的能級(jí)時(shí),有可能不發(fā)射光子例如在某種條件下,鉻原子的n2能級(jí)上的電子躍遷到n1能級(jí)上時(shí)并不發(fā)射光子,而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n4能級(jí)上的電子,使之能脫離原子,這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng),以這種方式脫離了原子的電子叫做俄歇電子已知鉻原子的能級(jí)公式可簡(jiǎn)化表示為En,式中n1,2,3,表示不同能級(jí),A是正的已知常數(shù),上述俄歇電子的動(dòng)能是()A.AB.AC.AD.A解析:C先計(jì)算鉻原子的n2能級(jí)上的電子躍遷到n1能級(jí)上時(shí)應(yīng)釋放的能量:EE2E1AA.n4能級(jí)上的電子要電離所需的能量E4A,則n4能級(jí)上的電子得到E的能量后,首先需要能量使之電離,然后多余的能量以動(dòng)能的形式存在,所以EkEE4 A,
8、選項(xiàng)C正確8(2017·安徽江南十校聯(lián)考)(U)經(jīng)過(guò)m次衰變和n次衰變變成鉛核(Pb),關(guān)于該過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是()Am5,n4B鈾核(U)的比結(jié)合能比鉛核(Pb)的比結(jié)合能小C衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和小于鈾核(U)的結(jié)合能D鈾核(U)衰變過(guò)程的半衰期與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)解析:B原子核衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,2354m207,92822mn,兩式聯(lián)立解得:m7,n4,A項(xiàng)錯(cuò)誤衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于鈾核(U)的結(jié)合能,C錯(cuò)誤半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定,與溫度和壓強(qiáng)無(wú)關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤9(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N,半衰期約5 700年已知植物存活期間,其體內(nèi)14C與12
9、C的比例不變;生命活動(dòng)結(jié)束后,14C的比例持續(xù)減少現(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知,某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一下列說(shuō)法正確的是()A該古木的年代距今約5 700年B12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)C14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出射線D增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變解析:AC古木樣品中14C正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一,可知時(shí)間正好是5 700年,A正確.12C中子數(shù)為6,13C中子數(shù)為7,14C中子數(shù)為8,B錯(cuò)誤與14N相比,質(zhì)量數(shù)一樣而質(zhì)子數(shù)少一個(gè),可知發(fā)生的是衰變,C正確半衰期與外界環(huán)境無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤10原子核U經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薚h,繼而經(jīng)放射性衰變變?yōu)?/p>
10、原子核Pa再經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薝.放射性衰變、和依次為()A衰變、衰變和衰變B衰變、衰變和衰變C衰變、衰變和衰變D衰變、衰變和衰變解析:A衰變過(guò)程中電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒,由題意可得衰變方程分別為UThHe,ThPae,PaUe,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤【B級(jí)提升練】11(多選)根據(jù)玻爾理論,推導(dǎo)出了氫原子光譜譜線的波長(zhǎng)公式:R(),m與n都是正整數(shù),且n>m.當(dāng)m取定一個(gè)數(shù)值時(shí),不同數(shù)值的n得出的譜線屬于同一個(gè)線系如:m1,n2、3、4、組成的線系叫賴曼系,m2,n3、4、5、組成的線系叫巴耳末系,則()A賴曼系中n2對(duì)應(yīng)的譜線波長(zhǎng)最長(zhǎng)B賴曼系中n2對(duì)應(yīng)的譜線頻率最大C巴耳末系中
11、n3對(duì)應(yīng)的譜線波長(zhǎng)最長(zhǎng)D巴耳末系中,n3對(duì)應(yīng)的譜線的光子能量最小E賴曼系中所有譜線頻率都比巴耳末系譜線頻率大解析:ACD在賴曼系中m1,n2、3、4、,利用氫原子光譜譜線的波長(zhǎng)公式R()可知n值越大,波長(zhǎng)就越短,頻率f就越大,則A正確,B錯(cuò)誤;在巴耳末系中m2,n3、4、5、,利用氫原子光譜譜線的波長(zhǎng)公式R()可知,n值越大,波長(zhǎng)就越短,頻率f就越大,光子能量就越大,則C正確,D正確;由公式可判斷,賴曼系中與巴耳末系中的波長(zhǎng)相比可以小也可以大,那么頻率可以大也可以小,所以E錯(cuò)誤12(多選)(2017·湖北七市三月聯(lián)考)如圖所示是氫原子的能級(jí)圖,大量處于n5激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)
12、,一共可以輻射出10種不同頻率的光子其中萊曼系是指氫原子由高能級(jí)向n1能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子,則()A10種光子中波長(zhǎng)最短的是從n5激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的B10種光子中有4種屬于萊曼系C使n5能級(jí)的氫原子電離至少要0.85 eV的能量D從n2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放光子的能量等于從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)釋放光子的能量解析:AB由n5激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的光子能量最大,頻率最高,波長(zhǎng)最短,A項(xiàng)正確.51、41、31和21躍遷時(shí)釋放的4種光子屬于萊曼系,B項(xiàng)正確使n5能級(jí)的氫原子電離至少要0.54 eV的能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤從n2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放光子的能量為3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV,從
13、n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)釋放光子的能量為1.51 eV(3.4 eV)1.89 eV,D項(xiàng)錯(cuò)誤13目前,在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料,這些巖石都不同程度地含有放射性元素比如,有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性惰性氣體氡,而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變,放射出、射線,這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知,下列說(shuō)法正確的是()A氡的半衰期為3.8天,若取4個(gè)氡原子核,經(jīng)7.6天后就剩下一個(gè)原子核了B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生,在這三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱D發(fā)生衰變時(shí),生成核與原來(lái)
14、的原子核相比,中子數(shù)減少了4解析:B半衰期遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)單個(gè)或少數(shù)原子核是沒(méi)有意義的,A錯(cuò)誤根據(jù)3種射線的特性及衰變實(shí)質(zhì)可知B正確,C、D錯(cuò)誤141930年英國(guó)物理學(xué)家考克饒夫和瓦爾頓建造了世界上第一臺(tái)粒子加速器,他們獲得了高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子,用來(lái)轟擊靜止的鋰7(Li)原子核,形成一個(gè)不穩(wěn)定的復(fù)合核后分解成兩個(gè)相同的原子核(1)寫出核反應(yīng)方程;(2)已知質(zhì)子的質(zhì)量為m,初速度為v0,反應(yīng)后產(chǎn)生的一個(gè)原子核速度大小為v0,方向與質(zhì)子運(yùn)動(dòng)方向相反,求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個(gè)原子核的速度以及反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能(設(shè)反應(yīng)過(guò)程釋放的核能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能)解析:(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒,則有LiH2He(2)由
15、動(dòng)量守恒定律得mv04m(v0)4mv解得vv0釋放的核能為E·4mv2·4m·(v0)2mv解得Emv.答案:(1)LiH2He(2)v0mv15(2017·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×
16、;107 m/s的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核反應(yīng)生成的氧核和質(zhì)子同方向運(yùn)動(dòng),且速度大小之比為150.求氧核的速度大小解析:(1)由mmNmHem0mP得:m0.001 29 u.所以這一核反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng),吸收能量E|m|c20.001 29 uc21.2 MeV.(2)由動(dòng)量守恒定律可得:mHev0mOv氧mPvP又v氧vP150,可解得:v氧1.8×106 m/s.答案:(1)吸收能量1.2 MeV(2)1.8×106 m/s我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,改變粗放式增長(zhǎng)模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化,推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。
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