與名師對話】（新課標）2017屆高考物理一輪總復習 課時跟蹤訓練44 動量 近代物理初步 第3講 原子結(jié)構(gòu) 原子核（選修35）

1、第3講 原子結(jié)構(gòu) 原子核一、選擇題1(2015·南京模擬)以下說法中正確的是( )A湯姆孫通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子B貝克勒爾通過實驗發(fā)現(xiàn)了中子C盧瑟福通過實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D查德威克發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說明原子具有復雜的結(jié)構(gòu)解析湯姆孫通過實驗發(fā)現(xiàn)了電子而不是質(zhì)子，A錯誤；貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，揭示了原子核的復雜性，而中子是由英國物理學家查德威克發(fā)現(xiàn)的，所以B、D錯誤；盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，C正確答案C2天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結(jié)果如圖所示，由此可推知()A來自于原子核外的電子B的電離作用最強，是一種電磁波C的電離作用較強，是一種電

2、磁波D的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子解析由圖知三種射線的穿透能力由弱到強是<<，故是射線，實質(zhì)是He，不是電磁波；是射線，實質(zhì)是高速電子流；是射線，其電離作用最弱，故只有D項對答案D3(2015·重慶聯(lián)考)仔細觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條分離的不連續(xù)的亮線，其原因是()A氫原子只有幾個能級B氫原子只能發(fā)出平行光C氫原子有時發(fā)光，有時不發(fā)光D氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對應的光的頻率也是不連續(xù)的解析根據(jù)玻爾理論可知，氫原子的能量是不連續(xù)的，輻射的光子的能量是不連續(xù)的，輻射的光子頻率滿足hEmEn，所以輻射的光子頻率不連續(xù)故D正確，A、B、C錯誤答案D4

3、(2015·天津六校聯(lián)考)氫原子能級的示意圖如右圖所示，大量氫原子從n4的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n3的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光b，則()A氫原子在n2的能級時可吸收能量為3.6 eV的光子而發(fā)生電離B氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時輻射出光子的能量可以小于0.66 eVCb光比a光的波長短D氫原子從n4的能級可輻射出5種頻率的光子解析從n2電離所需的最小能量等于：EE20(3.4)3.4 eV，光子能量3.6 eV高于此值故能引起電離，故A正確氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時輻射出光子的能量為：0.85(1.51)0.66 eV，故B錯誤根據(jù)躍遷規(guī)

4、律可知從n4向n2躍遷時輻射光子的能量大于從n3向n2躍遷時輻射光子的能量，則可見光a的光子能量大于b，又根據(jù)光子能量Eh可得a光子的頻率大于b光子的頻率，故a光比b光的波長短，故C錯誤氫原子從n4的能級躍遷時，能發(fā)出C6種頻率的光子，故D錯誤答案A5(2015·北京卷)實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發(fā)生衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖則()A軌跡1是電子的，磁場方向垂直紙面向外B軌跡2是電子的，磁場方向垂直紙面向外C軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向里D軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里解析發(fā)生衰變時遵循動量守恒，所以衰變后新核

5、和電子的動量大小相等再根據(jù)帶電粒子在磁場中運動半徑r可知，q越大，半徑r越小，因此電子的半徑大，所以軌跡1是電子的，軌跡2是新核的再根據(jù)左手定則可判斷磁場方向垂直紙面向里，選項D正確答案D6(2015·福建卷)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認識，其中正確的是()A射線是高速運動的電子流B氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能增大C太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克解析射線是不帶電的電磁波，選項A錯誤；氫原子輻射光子后，繞核運動的電子的軌道半徑變小，由庫侖引力提供向心力得，m，可得，mv2，所以r變小后電子的動能增大，選

6、項B正確；太陽輻射能量主要來源于太陽中發(fā)生的氫核聚變，選項C錯誤；由mm0可知，經(jīng)過兩個半衰期后應該剩下，即25克，選項D錯誤答案B7(2015·寶雞檢測)紅寶石激光器的工作物質(zhì)紅寶石含有鉻離子的三氧化二鋁晶體，利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光鉻離子的能級如右圖所示，E1是基態(tài)，E2是亞穩(wěn)態(tài)，E3是激發(fā)態(tài)，若以脈沖氙燈發(fā)出波長為1的綠光照射晶體，處于基態(tài)的鉻離子受激發(fā)躍遷到E3，然后自發(fā)躍遷到E2，釋放波長為2的光子，處于亞穩(wěn)態(tài)E2的離子躍遷到基態(tài)時輻射出的光就是激光，這種激光的波長為()A. B.C. D.解析由，解得，選項A正確答案A8(多選)放射性元素X的衰變反應是XYN，其中N是未知

7、的射線，則下列說法正確的是()A若此衰變?yōu)樗プ?，則bd1B若此衰變?yōu)樗プ儯瑒tac4C射線N是從Y核中放出的D若放射性元素X經(jīng)過6 h還剩下1/8沒有衰變，則它的半衰期為2 hE用射線N照射鋅板一定可使鋅板帶電解析核反應遵循質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒，若此衰變?yōu)樗プ?，則bd1，A錯誤；若此衰變?yōu)樗プ?，則ac4，B正確；若N為或射線，則其是從X核中放出的，C錯誤；X經(jīng)過6 h還剩下1/8沒有衰變，則它的半衰期是2 h，D正確；N可能是射線或射線或射線，其中射線與射線是由帶電粒子組成的，射線雖不帶電，但它能使鋅板發(fā)生光電效應，故E正確答案BDE9(多選)Co發(fā)生一次衰變后變?yōu)镹i核，在該衰變過程中還發(fā)出

8、兩個頻率為的光子，如果衰變前Co的質(zhì)量為MCo，衰變后產(chǎn)生的Ni核質(zhì)量為MNi，粒子的質(zhì)量為m，則下列說法中正確的是()A衰變反應方程為CoNieB衰變過程的質(zhì)量虧損為mMCo(MNim)C光子能量Ehmc2D兩個光子的總能量為E總2hmc2解析由核反應過程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，A正確；質(zhì)量虧損就是反應后的總質(zhì)量與反應前的總質(zhì)量的差值，故B正確；根據(jù)質(zhì)能方程可知，虧損的質(zhì)量全部轉(zhuǎn)化成能量即核反應釋放的核能，但產(chǎn)生的核能還要提供反應后新核和粒子的動能，故C、D錯誤答案AB10(多選)(2015·湖北八市聯(lián)考)人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原

9、子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系下列說法正確的是()A由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要吸收能量B由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質(zhì)量虧損，要放出核能C已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的射線能使某金屬板逸出光電子，若增加射線強度，則逸出的光電子的最大初動能增大D在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度E在核反應堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏解析原子核D和E聚變成原子核F時會放出能量，A錯；由EkhW知增加射線強度，逸出光電子的最大初動能不變，只是單位時間內(nèi)逸出光電子的個數(shù)增多，C錯答案BDE二、非選擇題11(2015·石家莊模擬

10、)實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應已知氫原子能級圖如圖所示，氫原子質(zhì)量為mH1.67×1027 kg.設(shè)原來處于靜止狀態(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n5的能級狀態(tài)(1)求氫原子由高能級向低能級躍遷時，可能發(fā)射出多少種不同頻率的光；(2)若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動量可以用p表示(h為普朗克常量，為光子頻率，c為真空中光速)，求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率(保留三位有效數(shù)字)解析(1)不同頻率的光的種類為NC10(種)(2)由動量守恒mHvHp光子知：當最大時，反沖速率vH最大又hE5E10.54 eV(13.6)eV13.06 eV2.090×1018 J.故vH m/s4.17 m/s.答案(1)10種(2)4.17 m/s12(2015·天津六校高三聯(lián)考)一個靜止的鈾核U(原子質(zhì)量為232.0372 u)放出一個粒子(原子質(zhì)量為4.0026 u)后衰變成釷核Th(原子質(zhì)量為228.0287 u)(已知：原子質(zhì)量單位1 u1.67×1027 kg,1 u相當于931 MeV)(1)寫出核衰變反應方程；(2)算出該核衰變反應中釋放出的核能；(3)假設(shè)反應中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和粒子的