2019版高考物理一輪復習 第十二章 第2講 原子結構與原子核練習 魯科版.doc

第2講 原子結構與原子核課時作業(yè)單獨成冊方便使用 基礎題組一、單項選擇題1(2017四川宜賓高三診斷)有關原子結構和原子核的認識，下列說法正確的是()A居里夫人最先發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象B倫琴射線的發(fā)現(xiàn)揭示了原子具有核式結構C在光電效應中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關D在衰變方程239 94PuX42He中，X原子核的質量數(shù)是234解析：貝克勒爾首先發(fā)現(xiàn)了天然放射性現(xiàn)象，證明原子核有復雜的結構，故A錯誤；盧瑟福的粒子散射實驗揭示了原子具有核式結構，B錯誤；在光電效應中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，選項C正確；在衰變方程239 94Pu X42He中，X原子核的質量數(shù)是235，電荷數(shù)為92，選項D錯誤答案：C2(2018湖北六校聯(lián)考)關于近代物理，下列說法正確的是()A衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分B目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變C一個氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射3種不同頻率的光子D粒子散射實驗表明核外電子軌道是量子化的解析：衰變時射線是原子核內(nèi)部發(fā)出來的，不是原子核外的電子釋放出來的，A錯誤目前的核電都是利用重核裂變發(fā)電的，B正確一群氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射C3種不同頻率的光子，而只有一個氫原子時，只能是三種可能頻率中的一種或兩種，C錯誤粒子散射實驗表明原子具有核式結構，D錯誤答案：B3(2018安徽江南十校聯(lián)考)鈾核(U)經(jīng)過m次衰變和n次衰變變成鉛核(Pb)，關于該過程，下列說法中正確的是()Am5，n4B鈾核(U)的比結合能比鉛核(Pb)的比結合能小C衰變產(chǎn)物的結合能之和小于鈾核(U)的結合能D鈾核(U)衰變過程的半衰期與溫度和壓強有關解析：原子核衰變時質量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，2354m207,92822mn，兩式聯(lián)立解得m7，n4，A項錯誤衰變產(chǎn)物的結合能之和大于鈾核(U)的結合能，C錯誤半衰期由原子核內(nèi)部自身的因素決定，與溫度和壓強無關，D項錯誤答案：B4(2018湖南長沙模擬)一個靜止的鈾核，放在勻強磁場中，它發(fā)生一次衰變后變?yōu)殁Q核，粒子和釷核都在勻強磁場中做勻速圓周運動某同學作出如圖所示運動徑跡示意圖，以下判斷正確的是()A1是粒子的徑跡，2是釷核的徑跡B1是釷核的徑跡，2是粒子的徑跡C3是粒子的徑跡，4是釷核的徑跡D3是釷核的徑跡，4是粒子的徑跡解析：由動量守恒可知，靜止的鈾核發(fā)生衰變后，生成的均帶正電的粒子和釷核的動量大小相等，但方向相反，由左手定則可知它們的運動軌跡應為“外切”圓，又R，在p和B相等的情況下，R，因q釷>q，則R釷<R，故B正確答案：B5氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則()A吸收光子的能量為h1h2B輻射光子的能量為h1h2C吸收光子的能量為h2h1D輻射光子的能量為h2h1解析：氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光，說明能級m高于能級n，而從能級n躍遷到能級k時吸收紫光，說明能級k也比能級n高，而紫光的頻率2大于紅光的頻率1，所以h2>h1，因此能級k比能級m高，所以若氫原子從能級k躍遷到能級m，應輻射光子，且光子能量應為h2h1.故選項D正確答案：D二、多項選擇題6(2017高考江蘇卷)原子核的比結合能曲線如圖所示根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有()A.He核的結合能約為14 MeVB.He核比Li核更穩(wěn)定C兩個H核結合成He核時釋放能量D.U核中核子的平均結合能比Kr核中的大解析：由圖象可知，He的比結合能約為7 MeV，其結合能應約為28 MeV，故A錯誤比結合能較大的核較穩(wěn)定，故B正確比結合能較小的核結合成比結合能較大的核時釋放能量，故C正確比結合能就是平均結合能，故由圖可知D錯誤答案：BC7下列說法正確的是()A方程式UThHe是重核裂變反應方程B銫原子核(Cs)的結合能小于鉛原子核(Pb)的結合能C衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉化成質子時所產(chǎn)生的D核力是短程力，與核子間的距離有關，有時表現(xiàn)為引力，有時表現(xiàn)為斥力解析：方程式UThHe的反應物只有一個，生成物有He，屬于衰變，選項A錯誤；由原子核的比結合能的曲線可知，銫原子核的比結合能與鉛原子核的比結合能差不多，而銫原子核的核子數(shù)少得多，所以銫原子核的結合能小于鉛原子核的結合能，選項B正確；衰變所釋放的電子不是來源于原子核外的電子，而是原子核內(nèi)的中子轉化成質子時所產(chǎn)生的(nHe)，選項C正確；相鄰的質子與質子、中子與質子、中子與中子既不會融合在一起(斥力)，又相距一定距離組成原子核(引力)，選項D正確答案：BCD8氫原子核外電子發(fā)生了兩次躍遷，第一次從外層軌道躍遷到n3軌道；第二次核外電子再從n3軌道躍遷到n2軌道，下列說法中正確的是()A兩次躍遷原子的能量增加相等B第二次躍遷原子的能量減小量比第一次的大C兩次躍遷原子的電勢能減小量均大于電子的動能增加量D兩次躍遷原子均要放出光子，第一次放出的光子能量要大于第二次放出的光子能量解析：氫原子核外電子從外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道這一過程中，原子的能量減小，原子要放出光子，由能量守恒定律可知原子的電勢能減小量大于電子的動能增加量又由氫原子能級圖知因躍遷到n3軌道放出的光子能量(或原子的能量減小量)最多為1.51 eV，而氫原子核外電子從n3軌道躍遷到n2軌道放出的光子的能量(或原子的能量減小量)為1.89 eV，B、C正確答案：BC能力題組一、選擇題9原子從一個能級躍遷到一個較低的能級時，有可能不發(fā)射光子例如在某種條件下，鉻原子的n2能級上的電子躍遷到n1能級上時并不發(fā)射光子，而是將相應的能量轉交給n4能級上的電子，使之脫離原子，這一現(xiàn)象叫作俄歇效應，以這種方式脫離了原子的電子叫作俄歇電子，已知鉻原子的能級公式可簡化表示為En，式中n1,2,3，表示不同能級，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動能是()A.AB.AC.A D.A解析：由題意可知鉻原子n1能級能量為E1A，n2能級能量為E2，從n2能級躍遷到n1能級釋放的能量為EE2E1，n4能級能量為E4，電離需要能量為E0E4，所以電子從n4能級電離后的動能為EkEE，故B、C、D錯誤，A正確答案：A10.K介子衰變的方程為K0，其中K介子和介子帶負的基元電荷，0介子不帶電如圖所示，一個K介子沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產(chǎn)生的介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點相切，它們半徑RK與R之比為21.0介子的軌跡未畫出由此可知的動量大小與0的動量大小之比為()A11 B12C13 D16解析：由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動規(guī)律知Rp，.即ppK.又由動量守恒定律pKp0p得p0pKppK.即.答案：C11下列描述中正確的是()A質子與中子結合成氘核的過程中需要吸收能量B某原子核經(jīng)過一次衰變和兩次衰變后，核內(nèi)中子數(shù)減少2個C238 92U(鈾核)衰變?yōu)?22 86Rn(氡核)要經(jīng)過3次衰變，4次衰變D發(fā)生光電效應時入射光波長相同，從金屬表面逸出的光電子最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小解析：中子和質子結合成氘核有質量虧損，釋放能量，選頊A錯誤；某原子核經(jīng)過一次 衰變和兩次衰變后，核內(nèi)中子數(shù)減少4個，選項B錯誤；23892U(鈾核)衰變?yōu)?22 86Rn(氡核)質量數(shù)減小16，故要經(jīng)過4次衰變，由于電荷數(shù)減少6，則應該有2次衰變，選項C錯誤；發(fā)生光電效應時入射光波長相同，則光的頻率相同，根據(jù)hW逸出功mvm2，從金屬表面逸出的光電子最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小，選項D正確答案：D12(多選)下列說法正確的是()A人們在研究天然放射現(xiàn)象過程中發(fā)現(xiàn)了質子B鈾核裂變的一種核反應方程為UBaKr2nC設質子、中子、粒子的質量分別為m1、m2、m3，兩個質子和兩個中子結合成一個粒子，釋放的能量是(2m12m2m3)c2D原子在a、b兩個能級的能量分別為Ea、Eb，且Ea>Eb，當原子從a能級躍遷到b能級時，放出光子的波長(其中c為真空中的光速，h為普朗克常量)解析：盧瑟福通過粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了質子，選項A錯誤；鈾核裂變的一種核反應方程為UnBaKr3n，反應前后的中子不能抵消，選項B錯誤；根據(jù)愛因斯坦質能方程Emc2可知，當兩個質子和兩個中子結合成一個粒子時釋放的能量為E(2m12m2m3)c2，選項C正確；根據(jù)玻爾原子模型可知，原子從高能級躍遷到低能級時會釋放光子，由EaEb解得，選項D正確答案：CD二、非選擇題13氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會對人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質之一其衰變方程是RnPo_.已知Rn的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過_天16 g的Rn衰變后還剩1 g.解析：衰變過程中質量數(shù)、電荷數(shù)守恒，有RnPoHe；由半衰期定義，116()，解得t15.2天答案：He(或)15.214(2017高考北京卷)在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變放射出的粒子(He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動，其軌道半徑為R.以m、q分別表示粒子的質量和電荷量(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該衰變的核反應方程(2)粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大小(3)設該衰變過程釋放的核能都轉化為粒子和新核的動能，新核的質量為M，求衰變過程的質量虧損m.解析：(1)XYHe(2)設粒子的速度大小為v，由qvBm，T，得粒子在磁場中的運動周期T環(huán)形電流大小I(3)由qvBm，得v設衰變后新核Y的速度大小為v，系統(tǒng)動量守恒Mvmv0v由mc2Mv2mv2得m答案：見解析