高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 原子與原子核 第二講 原子結(jié)構(gòu) 原子核課時作業(yè)1

第二講 原子結(jié)構(gòu) 原子核 A組基礎(chǔ)題一、單項選擇題1.(2017甘肅涼州診測)20世紀初，為了研究物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，物理學(xué)家做了大量的實驗，揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了電子、中子和質(zhì)子如圖是()A盧瑟福的粒子散射實驗裝置B盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗裝置C湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的實驗裝置D查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗裝置解析：如圖是粒子轟擊金箔，是盧瑟福的粒子散射實驗裝置答案：A2(2017河北石家莊質(zhì)檢)下列說法正確的是()ATh核發(fā)生一次衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4B太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)C若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期可能變小D用14 eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，不能使其電離解析：發(fā)生一次衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2，A錯誤；半衰期不隨溫度變化，C錯誤；用14 eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，可使其電離，D錯誤答案：B3(2016東北三校二模)下列說法正確的是()A光子只具有能量，不具有動量B玻爾認為，氫原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的C將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期D原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫作質(zhì)量虧損解析：光子既有能量又有動量，A錯誤；玻爾認為，氫原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的，B正確；半衰期不會隨溫度變化，C錯誤；原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，D錯誤答案：B4(2017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))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法錯誤的是()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，要放出能量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，則逸出光電子的最大初動能增大D在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度解析：原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要放出能量，A正確；增強射線強度，則逸出光電子的最大初動能不變，C錯誤答案：C二、多項選擇題5(2016高考天津卷)物理學(xué)家通過對實驗的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認知，推動物理學(xué)的發(fā)展，下列說法符合事實的是()A赫茲通過一系列實驗，證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論B查德威克用粒子轟擊7N獲得反沖核8O，發(fā)現(xiàn)了中子C貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D盧瑟福通過對陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型解析：赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波，證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象，而射線是原子核內(nèi)部發(fā)生變化產(chǎn)生的，說明原子核有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，故選項A、C正確；He7NH8O為盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，查德威克用粒子轟擊鈹原子核，打出一種中性粒子流，其反應(yīng)方程為HeBe6Cn，選項B錯誤；盧瑟福通過對粒子散射實驗的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，選項D錯誤答案：AC6(2017河北衡水武邑中學(xué)期末)下列的若干敘述中正確的是()A用加溫加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變原子核的半衰期B對于同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時逸出光電子的最大初動能Ek與照射光的頻率呈線性關(guān)系C一塊純凈的放射性元素的礦石經(jīng)過一個半衰期后它的總質(zhì)量僅剩下一半D按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子的能量也減小了解析：原子核的半衰期由其自身決定，與所處的物理、化學(xué)狀態(tài)等外界環(huán)境無關(guān)，故A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW可知，逸出光電子的最大初動能Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系，故B正確；經(jīng)過一個半衰期以后，礦石有一半的質(zhì)量發(fā)生衰變，但總質(zhì)量大于原來的一半，故C錯誤；氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道，庫侖力對電子做負功，所以動能變小，電勢能變大，因為吸收了光子，總能量變大，故D錯誤答案：AB7(2016高考全國卷)一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107 m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si.下列說法正確的是()A核反應(yīng)方程為pAlSiB核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒C核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒D核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和解析：核反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，核反應(yīng)方程為pAlSi，說法A正確核反應(yīng)過程中遵從動量守恒和能量守恒，說法B正確，說法C錯誤核反應(yīng)中發(fā)生質(zhì)量虧損，生成物的質(zhì)量小于反應(yīng)物的質(zhì)量之和，說法D錯誤答案：AB8(2017河北邯鄲一中調(diào)研)近日，奧地利維也納理工大學(xué)的一個科學(xué)家團隊成功在兩個單光子之間建立起強大的相互作用，據(jù)科學(xué)家介紹：兩個相互作用的光子同時到達時顯示出與單個光子完全不同的行為我們通過學(xué)習(xí)也了解了光子的初步知識，下列有關(guān)光子的現(xiàn)象以及相關(guān)說法正確的是()A如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光一定不能發(fā)生光電效應(yīng)B大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動性C當(dāng)氫原子的電子吸收光子時會從較低的能量態(tài)躍遷到較高的能量態(tài)，吸收的光子的能量由兩能級差決定D一個處于n3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時最多可以釋放3種不同頻率的光子解析：紫光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，紅光的頻率小于紫光，改用紅光照射這種金屬可能發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯誤；大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出波動性，少量光子體現(xiàn)粒子性，故B正確；由玻爾理論可知，核外電子由較低能級躍遷到較高能級時，要吸收一定頻率的光子，而吸收光子的能量由兩能級差決定，故C正確；一群處于n3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時最多可以釋放C3種不同頻率的光子，但一個處于n3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時最多可以釋放兩種不同頻率的光子，故D錯誤答案：BCB組能力題一、選擇題9(多選)(2016陜西五校聯(lián)考)下列說法正確的是()A原子的核式結(jié)構(gòu)模型是湯姆孫最早提出的B鈾核(92U)衰變?yōu)殂U核(82Pb)的過程中，要經(jīng)過8次衰變和6次衰變C一個氫原子從量子數(shù)n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可輻射2種不同頻率的光子D一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因為這束光的強度太小解析：原子核式結(jié)構(gòu)模型是盧瑟福提出的，A錯誤；鈾核(92)U衰變?yōu)殂U核(82Pb)，先根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒計算衰變次數(shù)n8，再根據(jù)電荷數(shù)守恒計算衰變的次數(shù)m8228926，B正確；一個氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時可能會釋放1種頻率的光子或2種不同頻率的光子，C正確；能不能發(fā)生光電效應(yīng)與光強無關(guān)，只與頻率有關(guān)，D錯誤答案：BC10(多選)(2016佳木斯重點中學(xué)一模)下列說法正確的是()A.90Th經(jīng)過6次衰變和4次衰變后成為穩(wěn)定的原子核82PbB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)用藍色光照射某金屬表面時有電子逸出，則改用紅光照射也一定會有電子逸出D將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，會改變該放射性元素的半衰期解析：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，衰變后變?yōu)樵雍薖b，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大于金屬的極限頻率，紅光的頻率小于藍光，不一定有光電效應(yīng)現(xiàn)象，故C錯誤；放射性元素的半衰期只由自身性質(zhì)決定，與外界無關(guān)，故D錯誤答案：AB二、非選擇題11(2017湖北荊州模擬)太陽內(nèi)部不斷進行著各種核聚變反應(yīng)，一個氘核和一個氚核結(jié)合成一個氦核是其中一種，請寫出其核反應(yīng)方程_；如果氘核的比結(jié)合能為E1，氚核的比結(jié)合能為E2，氦核的比結(jié)合能為E3，則上述反應(yīng)釋放的能量可表示為_解析：核反應(yīng)方程為：HHHen；反應(yīng)釋放的能量可表示為：4E32E13E2.答案：HHHen4E32E13E212(2017江蘇蘇中三市第二次調(diào)研測試)(1)許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運動產(chǎn)生的，因此光譜的研究是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑關(guān)于氫原子光譜、氫原子能級和氫原子核外電子的運動，下列說法中正確的是()A氫原子巴爾末線系譜線是包含從紅外到紫外的線狀譜B氫原子光譜的不連續(xù)性，表明了氫原子的能級是不連續(xù)的C氫原子處于不同能級時，電子在各處的概率是相同的D氫光譜管內(nèi)氣體導(dǎo)電發(fā)光是熱輻射現(xiàn)象(2)我國科學(xué)家因中微子項目研究獲得2016年基礎(chǔ)物理學(xué)突破獎中微子是一種靜止質(zhì)量很小的不帶電粒子，科學(xué)家在1953年找到了中微子存在的直接證據(jù)：把含氫物質(zhì)置于預(yù)計有很強反中微子流(反中微子用表示)的反應(yīng)堆內(nèi)，將會發(fā)生如下反應(yīng)：Hne，實驗找到了與此反應(yīng)相符的中子和正電子若反中微子能量是E0，則反中微子質(zhì)量m_，該物質(zhì)波的頻率_.(普朗克常量為h，真空中光速為c)(3)在Hne反應(yīng)過程中，若質(zhì)子認為是靜止的，測得正電子動量為p1，中子動量為p2，p1、p2方向相同，求反中微子的動量p.若質(zhì)子質(zhì)量為m1，中子質(zhì)量為m2，電子質(zhì)量為m3，m2m1.要實現(xiàn)上述反應(yīng)，反中微子能量至少是多少？(真空中光速為c)解析：(1)氫原子巴爾末線系譜線是包含可見光到紫外線的線狀譜，不包含紅外線，A錯誤；氫原子光譜的不連續(xù)性，表明了氫原子的能級是不連續(xù)的，B正確；氫原子處于不同能級時，電子在各處的概率是不同的，電子云就是用疏密不同的點表示電子在各個位置出現(xiàn)的概率的，C錯誤；氫光譜管內(nèi)氣體導(dǎo)電發(fā)光是由于大量氫原子從較高的激發(fā)態(tài)向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷，從而輻射不同頻率的光子，D錯誤(2)利用質(zhì)能方程Emc2，得反中微子質(zhì)量為m，利用德布羅意波滿足的關(guān)系Eh得該物質(zhì)波的頻率為.(3)由動量守恒定律有pp1p2.由能量守恒，反中微子能量最小時，E(m2m3m1)c2.答案：(1)B(2)(3)pp1p2(m2m3m1)c26EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375