《（新課標）2020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 原子結構 原子核（選修3-5）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（新課標）2020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 原子結構 原子核（選修3-5）（8頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第3講 原子結構 原子核　 一、選擇題 1．(2020·南京模擬)以下說法中正確的是(　 　) A．湯姆孫通過實驗發(fā)現了質子 B．貝克勒爾通過實驗發(fā)現了中子 C．盧瑟福通過實驗提出了原子的核式結構模型 D．查德威克發(fā)現了天然放射現象，說明原子具有復雜的結構 [解析]　湯姆孫通過實驗發(fā)現了電子而不是質子，A錯誤；貝克勒爾發(fā)現了天然放射現象，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)現的，所以B、D錯誤；盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，C正確． [答案]　C 2．天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結果如圖所示，由此可推知(　　) A．

2、②來自于原子核外的電子 B．①的電離作用最強，是一種電磁波 C．③的電離作用較強，是一種電磁波 D．③的電離作用最弱，屬于原子核內釋放的光子 [解析]　由圖知三種射線的穿透能力由弱到強是①<②<③，故①是α射線，實質是He，不是電磁波；②是β射線，實質是高速電子流；③是γ射線，其電離作用最弱，故只有D項對． [答案]　D 3．(2020·重慶聯(lián)考)仔細觀察氫原子的光譜，發(fā)現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 [

3、解析]　根據玻爾理論可知，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hν＝Em－En，所以輻射的光子頻率不連續(xù)．故D正確，A、B、C錯誤． [答案]　D 4．(2020·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n＝4的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n＝3的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光b，則(　　) A．氫原子在n＝2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n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時輻射出光子的能量可以小于0.66 eV C．b光比a光的波長短 D．氫原子從n＝4的能級可輻射出5種頻率的光

4、子 [解析]　從n＝2電離所需的最小能量等于：E－E2＝0－(－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n＝4的能級向n＝3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．根據躍遷規(guī)律可知從n＝4向n＝2躍遷時輻射光子的能量大于從n＝3向n＝2躍遷時輻射光子的能量，則可見光a的光子能量大于b，又根據光子能量E＝hν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n＝4的能級躍遷時，能發(fā)出C＝6種頻率的光子，故D錯誤． [答案]　A 5．(2020·北京卷)實驗觀察到，靜止在勻強磁場

5、中A點的原子核發(fā)生β衰變，衰變產生的新核與電子恰在紙面內做勻速圓周運動，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β衰變時遵循動量守恒，所以衰變后新核和電子的動量大小相等．再根據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．再根據左手定則可判斷磁場方向垂直紙面向里，選項D正確． [答案]　D 6．(2020·福建卷)下列有關原子結構和原子

6、核的認識，其中正確的是(　　) A．γ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經過10天后還剩下50克 [解析]　γ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m＝m0可知，經過兩個半衰期后應該剩下，即25克，選項D錯誤． [答案]　B 7．(2020·寶雞檢測)紅寶石激光器的工作物質

7、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λ1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λ2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λ為 (　　) A. B. C. D. [解析]　由＝＋，解得λ＝，選項A正確． [答案]　A 8．(多選)放射性元素X的衰變反應是X→Y＋N，其中N是未知的射線，則下列說法正確的是(　　) A．若此衰變?yōu)棣滤プ?，則b＝d＋1 B．若此衰變?yōu)棣了プ儯瑒ta＝c＋

8、4 C．射線N是從Y核中放出的 D．若放射性元素X經過6 h還剩下1/8沒有衰變，則它的半衰期為2 h E．用射線N照射鋅板一定可使鋅板帶電 [解析]　核反應遵循質量數守恒與電荷數守恒，若此衰變?yōu)棣滤プ儯瑒tb＝d－1，A錯誤；若此衰變?yōu)棣了プ?，則a＝c＋4，B正確；若N為α或β射線，則其是從X核中放出的，C錯誤；X經過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α射線或β射線或γ射線，其中α射線與β射線是由帶電粒子組成的，γ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]　BDE 9．(多選)Co發(fā)生一次β衰變后變?yōu)镹i核，在該衰變過程中還發(fā)出兩個

9、頻率為ν的光子，如果衰變前Co的質量為MCo，衰變后產生的Ni核質量為MNi，β粒子的質量為m，則下列說法中正確的是(　　) A．衰變反應方程為Co→Ni＋e B．衰變過程的質量虧損為Δm＝MCo－(MNi＋m) C．光子能量E＝hν＝Δmc2 D．兩個光子的總能量為E總＝2hν＝Δmc2 [解析]　由核反應過程的質量數守恒和電荷數守恒可知，A正確；質量虧損就是反應后的總質量與反應前的總質量的差值，故B正確；根據質能方程可知，虧損的質量全部轉化成能量即核反應釋放的核能，但產生的核能還要提供反應后新核和β粒子的動能，故C、D錯誤． [答案]　AB 10．(多選)(2020·湖北八市

10、聯(lián)考)人們發(fā)現，不同的原子核，其核子的平均質量(原子核的質量除以核子數)與原子序數有如圖所示的關系．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γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ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Ek＝hν－W知

11、增加射線強度，逸出光電子的最大初動能不變，只是單位時間內逸出光電子的個數增多，C錯． [答案]　BDE 二、非選擇題 11．(2020·石家莊模擬)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，氫原子質量為mH＝1.67×10－27 kg.設原來處于靜止狀態(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n＝5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，ν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．(保留三位有效數字) [解析]　(1)不同頻率的

12、光的種類為 N＝C＝＝10(種)． (2)由動量守恒mHvH＝p光子＝知： 當ν最大時，反沖速率vH最大． 又hν＝E5－E1＝－0.54 eV－(－13.6)eV＝13.06 eV＝2.090×10－18 J. 故vH＝＝ m/s＝4.17 m/s. [答案]　(1)10種　(2)4.17 m/s 12．(2020·天津六校高三聯(lián)考)一個靜止的鈾核U(原子質量為232.0372 u)放出一個α粒子(原子質量為4.0026 u)后衰變成釷核Th(原子質量為228.0287 u)．(已知：原子質量單位1 u＝1.67×10－27 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)假設反應中釋放出的核能全部轉化為釷核和α粒子的動能，則釷核獲得的動能有多大？ [解析]　(1)U→Th＋He (2)質量虧損　Δm＝0.0059 u ΔE＝Δmc2＝0.0059×931 MeV＝5.49 MeV (3)系統(tǒng)動量守恒，釷核和α粒子的動量大小相等， EkTh＋Ekα＝ΔE 所以釷核獲得的動能EkTh＝×ΔE＝×ΔE＝0.09 MeV [答案]　(1)U→Th＋He (2)5.49 MeV (3)0.09 MeV