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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 第2單元 原子結(jié)構(gòu) 原子核練習(xí) 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 答案：C 5．下列說法正確的是(　　) A．原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律 B．α射線、β射線、γ射線都是高速運動的帶電粒子流 C．氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子 D．發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的動能只與入射光的強度有關(guān) 解析：原子核發(fā)生衰變時遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，而不是電荷守恒和質(zhì)量守恒，A錯誤；三種射線中，α、β射線為高速運動的帶電粒子流，而γ射線為光子流，B錯誤；氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時，只能輻射與能級差相對應(yīng)的特定頻率的光子，C正確，發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，D錯誤． 答案：C 6．鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)： 92235U＋01n→a＋b＋201n，則a＋b可能是(　　) A. 54140Xe＋3693Kr B. 56141Ba＋3692Kr C. 56141Ba＋3893Sr D. 54140Xe＋3894Sr 解析：本題主要考查核反應(yīng)方程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒．題目的核反應(yīng)方程中左邊的質(zhì)量數(shù)為236，電荷數(shù)為92；A項代入右邊后，質(zhì)量數(shù)為235，電荷數(shù)為90，選項A錯誤；B項代入后，質(zhì)量數(shù)為235，電荷數(shù)為92，選項B錯誤；C項代入后，質(zhì)量數(shù)為236，電荷數(shù)為94，選項C錯誤；D項代入后，質(zhì)量數(shù)為236，電荷數(shù)為92，選項D正確． 答案：D 二、雙項選擇題 7．氫原子能級如圖，當(dāng)氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級時，輻射光的波長為656 nm.以下判斷正確的是(　　) A．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長大于656 nm B．用波長為325 nm的光照射，可使氫原子從n＝1躍遷到n＝2能級 C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線 D．用波長為633 nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級 解析：由于n＝3與n＝2間的能量差為－1.51－(－3.4)＝1.89 eV，而n＝1與n＝2間的能量差為－3.4－(－13.6)＝10.2 eV，根據(jù)ΔE＝hν＝h可知，氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時輻射的波長λ＝121.6 nm小于656 nm，A錯誤；同樣從n＝1躍遷到n＝2能級需要的光子的波長也恰好為121.6 nm，B錯誤；一群處于n＝3能級的氫原子向低能級躍遷時可能會出現(xiàn)3種可能，因此會放出3種不同頻率的光子，C正確；電子發(fā)生躍遷時，吸收或放出的能量一定等于這兩個能級間的能量差，為一特定值，大于或小于這個特定的值都不能使之發(fā)生躍遷．因此D正確． 答案：CD 8．下列說法正確的是(　　) A．玻爾對氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立 B．可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設(shè)計防偽措施 C．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．觀察者與波源互相遠離時接收到波的頻率與波源頻率不同 解析：原子的核式結(jié)構(gòu)模型源于盧瑟福的α粒子散射實驗，故選項A錯誤；紫外線可使熒光物質(zhì)發(fā)光，此現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于人民幣等防偽措施，所以選項B正確；天然放射現(xiàn)象中的γ射線是電磁波，不會在電磁場中偏轉(zhuǎn)，故選項C錯誤；由多普勒效應(yīng)可知，觀察者與波源靠近或遠離時，觀察到的波的頻率相對于波源會增大或減小，所以選項D正確． 答案：BD 9．鈾核裂變是核電站核能的重要來源，其中一種裂變反應(yīng)式是 92235U＋01n→ 68144Ba＋3689Kr＋301n.下列說法正確的有(　　) A．上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出 B．鈾塊體積對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無影響 C．鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制 D．鈾核的半衰期會受到環(huán)境溫度的影響 解析：由核反應(yīng)方程知有中子生成，A正確；鈾塊體積和鈾塊純度對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生都有重要影響，B錯誤，核反應(yīng)堆的鈾核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度可人工控制，C正確；放射性元素的半衰期由核本身的因素決定，與環(huán)境溫度無關(guān)，D錯誤． 答案：AC 10．能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有(　　) A．13H＋12H→24He＋01n是核聚變反應(yīng) B．13H＋12H→24He＋01n是β衰變 C. 92235U＋01n→ 54140Xe＋3894Sr＋201n是核裂變反應(yīng) D. 92235U＋01n→ 54140Xe＋3894Sr＋201n是α衰變 解析：A、B選項均為核聚變反應(yīng)；C、D選項均為核裂變反應(yīng)．正確選項為A、C. 答案：AC 11．下列說法正確的是(　　) A．對黑體輻射的研究表明：隨著溫度的升高，輻射強度的最大值向波長較長的方向移動 B．電子的衍射圖樣表明實物粒子也具有波動性 C．β射線是原子核外電子高速運動形成的 D．氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級和從n＝2能級躍遷到n＝1能級，前者躍遷輻射出的光子波長比后者的短 解析：在黑體輻射中，隨著溫度的升高，輻射強度的最大值向波長較短的方向移動．故A錯誤；電子束通過鋁箔形成的衍射圖樣證實了實物粒子的波動性，故B正確；β衰變中產(chǎn)生的β射線實際上是原子核中的中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子，而放出電子，故C錯誤；氫原子從n＝3能級躍遷到n＝1能級放出的光子能量比從n＝2能級躍遷到n＝1能級大，所以前者躍遷輻射出的光子波長比后者的短，故D正確． 答案：BD 12．下列說法正確的是(　　) A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu) B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng) C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，若用波長更長的光照射到該金屬上一定不能發(fā)生光電效應(yīng) 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，原子總能量增加 解析：湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子是可以再分的，選項A錯誤；太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的輕核聚變反應(yīng)，選項B錯誤；一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，說明該光的波長太長，頻率太低，若換用波長更長的光照射到該金屬上一定不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項C正確；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，電子的軌道半徑增大，電場力對其做負功，電子的動能減小，電勢能增大，原子總能量增加，選項D正確． 答案：CD 13．以下說法正確的是(　　) A．盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為24He＋ 714N→ 817O＋11H B．鈾核裂變的核反應(yīng)是 92235U→ 56141Ba＋3692Kr＋201n C．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是：(m1＋m2－m3)c2 D．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長λ2的光子，已知λ1>λ2.那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長為的光子 解析：盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為24He＋ 714N→ 817O＋11H，選項A正確；鈾核裂變的核反應(yīng)需要中子轟擊鈾核，選項B錯誤；選項C中，釋放的能量應(yīng)為(2m1－2m2－m3)c2，選項C錯誤；設(shè)原子的a、b、c三能級的能量分別為E1、E2、E3，則E1－E2＝，E3－E2＝，E3－E1＝，可得λ＝，選項D正確． 答案：AD 三、非選擇題 14．1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0，氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對論效應(yīng)． (1)寫出盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程． (2)α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度為多大？ (3)求此過程中釋放的核能． 解析：(1)24He＋ 714N→11H＋ 817O. (2)設(shè)復(fù)核的速度為v，由動量守恒定律得：m1v0＝(m1＋m2)v， 解得：v＝. (3)核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m2－m0－m3， 反應(yīng)過程中釋放的核能ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m0－m3)c2. 答案：(1)24He＋ 714N→11H＋ 817O　(2)v＝ (3)(m1＋m2－m0－m3)c2 15．一靜止的質(zhì)量為M的鈾核( 92238U)發(fā)生α衰變轉(zhuǎn)變成釷核(Th)，放出的α粒子速度為v0、質(zhì)量為m.假設(shè)鈾核發(fā)生衰變時，釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釷核的動能． (1)寫出衰變方程； (2)求出衰變過程中釋放的核能． 解析：(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，計算出釷核的電荷數(shù)為92－2＝90，質(zhì)量數(shù)為238－4＝234，所以衰變方程為： 92238U→ 90234Th＋24He. (2)設(shè)釷核的反沖速度大小為v，由動量守恒定律得：0＝mv0－(M－m)v，可得v＝，ΔE＝mv02＋(M－m)v2，可得ΔE＝. 答案：(1) 92238U→ 90234Th＋24He　(2)ΔE＝