《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) 第2節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 原子核練習(xí) 新人教版》由會員分享，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) 第2節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 原子核練習(xí) 新人教版（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第十二章 第二節(jié) 原子核 [A級—基礎(chǔ)練] 1．(08787213)2017年9月3日，朝鮮不顧國際社會強(qiáng)列反對進(jìn)行第六次核試驗(yàn)．下列核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是(　　) A.N＋He→O＋H B.U→Th＋He C.H＋H→He＋n D.Th→Pa＋e 解析：B　[A選項(xiàng)為盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，為人工轉(zhuǎn)變，B選項(xiàng)為α衰變，C選項(xiàng)為輕核聚變；D選項(xiàng)為β衰變．] 2．(08787214)不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是(　　) A．原子中心有一個(gè)很小的原子核 B．原子核是由質(zhì)子和中子組成的 C．原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi) D．原子的正電荷全部集中

2、在原子核內(nèi) 解析：B　[當(dāng)α粒子穿過原子時(shí)，電子對α粒子影響很小，影響α粒子運(yùn)動的主要是原子核，離核遠(yuǎn)則α粒子受到的庫侖斥力很小，運(yùn)動方向改變小．只有當(dāng)α粒子與核十分接近時(shí)，才會受到很大庫侖斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的機(jī)會就很少，所以只有極少數(shù)大角度的偏轉(zhuǎn)，而絕大多數(shù)基本按直線方向前進(jìn)，因此為了解釋α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，但不能得到原子核內(nèi)的組成，故B項(xiàng)不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論，A、C、D項(xiàng)可以．本題選擇不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論，故選B項(xiàng)．] 3

3、．(08787215)氫原子的能級是氫原子處于各個(gè)狀態(tài)時(shí)的能量值，它包括氫原子系統(tǒng)的電勢能和電子在軌道上運(yùn)動的動能．氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時(shí) (　　) A．氫原子的能量減小，電子的動能增加 B．氫原子的能量增加，電子的動能增加 C．氫原子的能量減小，電子的動能減小 D．氫原子的能量增加，電子的動能減小 解析：A　[由En＝，知n減小，En減?。蒃k＝＝，知n減小，Ek增大，故選A項(xiàng)．] 4．(08787216)關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．α射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生 B．β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生 C．γ射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍

4、遷產(chǎn)生 D．通過化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性 解析：D　[α射線是具有放射性的元素的原子核在發(fā)生衰變時(shí)兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合在一起而從原子核中釋放出來，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；β射線是具有放射性的元素的原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子即β粒子，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；γ射線是原子核在發(fā)生α衰變和β衰變時(shí)產(chǎn)生的能量以γ光子的形式釋放，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；放射性元素的放射性是原子核自身決定的，而化學(xué)反應(yīng)不能改變原子的原子核，故化學(xué)反應(yīng)并不能改變物質(zhì)的放射性，故D選項(xiàng)正確．] 5．(08787217)如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜

5、線從左向右的波長依次增大，則正確的是 (　　) 解析：C　[從能級圖可知，E3－E1>E2－E1>E3－E2，根據(jù)Em－En＝h知，λa<λc<λb，故C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤．] 6．(08787218)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是(c表示真空中的光速)(　　) A．(m1＋m2－m3)c　　　 B．(m1－m2－m3)c C．(m1＋m2－m3)c2 D．(m1－m2－m3)c2 解析：C　[根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2，此核反應(yīng)放出的能量ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，C選項(xiàng)正確，A、B、D選

6、項(xiàng)錯(cuò)誤．] 7．(08787219)(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12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少．現(xiàn)通過測量得知，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．下列說法正確的是(　　) A．該古木的年代距今約5 700年 B．12C、13C、14C具有相同的中子數(shù) C．14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β射線 D．增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變 解析：AC　[因古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)半衰期，即該古木的年代距今約為5 700

7、年，選項(xiàng)A正確；12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)方程可知，14C衰變?yōu)?4N的過程中放出電子，即發(fā)出β射線，選項(xiàng)C正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A、C.] 8．(08787220)(多選)關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是 (　　) A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能 C．銫原子核(Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(Pb)的結(jié)合能 D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定 解析：ABC　[原子核

8、分解成自由核子時(shí)，需要的最小能量就是原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)A正確．重核衰變時(shí)釋放能量，衰變產(chǎn)物更穩(wěn)定，即衰變產(chǎn)物的比結(jié)合能更大，衰變前后核子數(shù)不變，所以衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能，選項(xiàng)B正確．銫核的核子數(shù)比鉛核的核子數(shù)少，其結(jié)合能也小，選項(xiàng)C正確．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．] 9．(08787221)(多選)關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是(　　) A．所有元素都可能發(fā)生衰變 B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān) C．放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性 D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng) 解析：BCD　[自然界中絕大部分元素沒有

9、放射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期只與原子核結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)B、C正確；α、β和γ三種射線電離能力依次減弱，穿透能力依次增強(qiáng)，選項(xiàng)D正確．] 10．(08787222)(多選)欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是(　　) A．用10.2 eV的光子照射 B．用11 eV的光子照射 C．用14 eV的光子照射 D．用11 eV的電子碰撞 解析：ACD　[由玻爾理論可知，氫原子在各能級躍遷時(shí)，只能吸收能量值剛好等于某兩能級之差的光子．由氫原子的能級關(guān)系可算出10.2 eV剛好等于氫原子n＝1和n＝2的兩能級之差，而11 eV則不是氫原子基態(tài)和任一激發(fā)態(tài)的能量之

10、差，因而氫原子能吸收前者而不能吸收后者．對于14 eV的光子，其能量大于氫原子的電離能(13.6 eV)，足以使氫原子電離——使電子脫離核的束縛而成為自由電子，因而不受氫原子能級間躍遷條件的限制．由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律不難知道氫原子吸收14 eV的光子電離后，產(chǎn)生的自由電子還應(yīng)具有0.4 eV的動能；用電子去碰撞氫原子時(shí)，入射電子的動能可全部或部分地為氫原子吸收，所以只要入射電子的動能大于或等于基態(tài)和某個(gè)激發(fā)態(tài)能量之差，也可使氫原子激發(fā)．綜上所述正確答案為A、C、D項(xiàng)．] [B級—能力練] 11．(08787223)(多選)美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用半衰期長達(dá)100年

11、的放射性同位素鎳63(Ni)和銅兩種金屬作為長效電池的材料，利用鎳63發(fā)生β衰變時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63和銅片做電池兩極外接負(fù)載，為負(fù)載提供電能．下面有關(guān)該電池的說法正確的是(　　) A．β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 B．鎳63的衰變方程是Ni→e＋Cu C．提高溫度，增大壓強(qiáng)可以改變鎳63的半衰期 D．該電池內(nèi)部電流方向是從鎳63到銅片 解析：AB　[β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子同時(shí)釋放電子所產(chǎn)生的，A正確；根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知鎳63的裂變方程是Ni→e＋Cu，B正確；半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，故C錯(cuò)誤；銅片得到

12、電子帶負(fù)電，鎳63帶正電，和外接負(fù)載時(shí)鎳63的電勢比銅片的高，該電池內(nèi)部電流方向是從銅片到鎳63，故D錯(cuò)誤．] 12．(08787224)現(xiàn)有兩動能均為E0＝0.35 MeV的H在一條直線上相向運(yùn)動，兩個(gè)H發(fā)生對撞后能發(fā)生核反應(yīng)，得到He和新粒子，且在核反應(yīng)過程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為He和新粒子的動能．已知H的質(zhì)量為2.014 1 u，He的質(zhì)量為3.016 0 u，新粒子的質(zhì)量為1.008 7 u，核反應(yīng)時(shí)質(zhì)量虧損1 u釋放的核能約為931 MeV(如果涉及計(jì)算，結(jié)果保留整數(shù))．則下列說法正確的是(　　) A．核反應(yīng)方程為H＋H→He＋H B．核反應(yīng)前后不滿足能量守恒定律 C．新粒子

13、的動能約為3 MeV D.He的動能約為4 MeV 解析：C　[由核反應(yīng)過程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知H＋H→He＋n，則新粒子為中子n，所以A錯(cuò)誤；核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損，釋放能量，虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?，仍然滿足能量守恒定律，B錯(cuò)誤；由題意可和ΔE＝(2.014 1 u2－3.016 0 u－1.008 7 u)931 MeV/u＝3.3 MeV，根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的能量守恒有EkHe＋Ekn＝2E0＋ΔE，根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的動量守恒有pHe－pn＝0，由Ek＝，可知＝，解得EkHe＝(2E0＋ΔE)＝1 MeV，Ekn＝(2E0＋ΔE)＝3 MeV，所以C正確，D錯(cuò)誤．] 13．(087

14、87225)(2018石家莊模擬)實(shí)驗(yàn)室考查氫原子躍遷時(shí)的微觀效應(yīng)．已知?dú)湓幽芗増D如圖所示，氫原子質(zhì)量為mH＝1.6710－27 kg.設(shè)原來處于靜止?fàn)顟B(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(shí)，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(shù)字) 解析：(1)不同頻率的光的種類為 N＝C＝＝10(種)． (2)由動量守恒 mHvH＝p光子＝知： 當(dāng)ν最大時(shí)，反沖速率vH最大． 又hν＝E

15、5－E1＝－0.54 eV－(－13.6)eV＝13.06 eV ＝2.09010－18 J. 故vH＝＝ m/s ＝4.17 m/s. 答案：(1)10種　(2)4.17 m/s 14．(08787226)海水中含有豐富的氘，完全可充當(dāng)未來的主要能源．兩個(gè)氘核的核反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)He核和一個(gè)粒子，其中氘核的質(zhì)量為2.013 0 u，氦核的質(zhì)量為3.015 0 u，中子的質(zhì)量為1.008 7 u．(1 u＝931.5 MeV)，求： (1)寫出核反應(yīng)方程； (2)核反應(yīng)中釋放的核能； (3)在兩個(gè)氘核以相等的動能0.35 MeV進(jìn)行對心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下，求反應(yīng)

16、中產(chǎn)生的粒子和氦核的動能． 解析：(1)核反應(yīng)方程為：H＋H→He＋n. (2)核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm＝2mH－mHe－mn， 由ΔE＝Δmc2可知釋放的核能： ΔE＝(2mH－mHe－mn)c2＝2.14 MeV. (3)把兩個(gè)氘核作為一個(gè)系統(tǒng)，碰撞過程系統(tǒng)的動量守恒，由于碰撞前兩氘核的動能相等，其動量等大反向，因此反應(yīng)前后系統(tǒng)的總動量為零，即mHevHe＋mnvn＝0；反應(yīng)前后系統(tǒng)的總能量守恒，即mHev＋mnv＝ΔE＋2EkH，又因?yàn)閙He∶mn＝3∶1，所以|vHe|∶|vn|＝1∶3，由以上各式代入已知數(shù)據(jù)得：EkHe＝0.71 MeV，Ekn＝2.13 MeV. 答案：(1)H＋H→He＋n　(2)2.14 MeV (3)2.13 MeV　0.71 MeV 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375