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2019年高考物理總復(fù)習(xí) 3原子結(jié)構(gòu) 原子核檢測試題 新人教版選修3-5 1．(單選)(2011天津)下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實驗是(　　) A．光電效應(yīng)實驗　　　 B．倫琴射線的發(fā)現(xiàn) C．α粒子散射實驗 D．氫原子光譜的發(fā)現(xiàn) 解析　物理學(xué)史、常識考查題，簡單題，其中光電效應(yīng)實驗說明光具有粒子性，A選項錯誤；X射線(倫琴射線)的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)末20世紀(jì)初物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)(X射線1896年、放射線1896年、電子1897年)之一，這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代物理學(xué)的產(chǎn)生，B選項錯誤；氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)解釋了原子的穩(wěn)定性以及原子光譜的分立特征，D選項錯誤；α粒子散射實驗揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)，C選項正確． 答案　C 2．(單選)(xx天津)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(yùn)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(qiáng)度有關(guān) 解析　原子核發(fā)生衰變時，電荷守恒，但會有質(zhì)量虧損，遵循的是愛因斯坦的質(zhì)能方程而非質(zhì)量守恒規(guī)律；故A項錯誤；α射線和β射線分別是帶正電的氦核流和帶負(fù)電的電子流，而γ射線不帶電；故B項錯誤；根據(jù)玻爾氫原子模型的相關(guān)理論，電子軌道和能量都是量子化的，而在“躍遷”過程中要遵循h(huán)ν＝Em－En，故只能輻射特定頻率的光子，故C項正確；由光電效應(yīng)的方程Ek＝hν－W0可知，光電子的動能由入射光頻率決定，故D項錯誤． 答案　C 3．(單選)如圖所示，x為未知放射源，L為一薄鋁片，S、N可以提供強(qiáng)磁場．當(dāng)將磁場移開時，計數(shù)器的計數(shù)率不變，然后將鋁片L移開，則計數(shù)率大幅度上升，這些現(xiàn)象說明x是(　　) A．純β粒子放射源 B．純γ光子放射源 C．α粒子和β粒子混合放射源 D．α粒子和γ光子混合放射源 解析　鋁片L已將α射線擋住，故通過L的可能是β射線和γ射線．當(dāng)將強(qiáng)磁場移開時；由于不受強(qiáng)磁場的偏轉(zhuǎn)作用，若含有β射線，計數(shù)器的計數(shù)率增大，題意為不變，說明x放射源中不含β射線．將鋁片移開，計數(shù)率大幅度上升，說明x放射源中含α粒子． 答案　D 4．(單選)下列說法中正確的是(　　) A．氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時，電子的動能增加，電勢能增加，原子的總能量增加 B．α射線是原子核發(fā)出的一種粒子流，它的電離能力在α、β、γ三種射線中是最弱的 C．原子核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損現(xiàn)象違背了能量守恒定律 D．將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中并大幅度降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變 解析　氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時，由于電場力做正功，電勢能減少，又因氫原子放出光子，所以原子的總能量減少，故A項錯；α射線的電離能力在α、β、γ三種射線中是最強(qiáng)的，所以B項錯；據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，原子核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損現(xiàn)象并不違背能量守恒定律，故C項錯；放射性元素的半衰期不因其物理、化學(xué)狀態(tài)的變化而變化，故D項正確． 答案　D 5．(單選)(xx江蘇)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中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是(　　) 解析　從能級圖可知，E3－E1＞E2－E1＞E3－E2，根據(jù)Em－En＝h知，λa＜λc＜λb.故C項正確，A、B、D項錯誤． 答案　C 6．(單選)(xx重慶)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)：U－n→a＋b＋2n，則a＋b可能是(　　) A.Xe＋Kr B.Ba＋Kr C.Ba＋Sr D.Xe＋Sr 解析　由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知D項正確． 答案　D 7．(多選)天然放射性元素Th(釷)經(jīng)過一系列α衰變和β衰變之后，變成Pb(鉛)．下列判斷中正確的是(　　) A．鉛核比釷核少24個中子 B．衰變過程中共有4次α衰變和8次β衰變 C．鉛核比釷核少8個質(zhì)子 D．衰變過程中共有6次α衰變和4次β衰變 解析　鉛核的中子數(shù)：208－82＝126，釷核的中子數(shù)：232－90＝142，鉛核比釷核少142－126＝16個中子，所以A項錯．鉛核比釷核少90－82＝8個質(zhì)子，C項對．由Th→Pb＋xHe＋ye，得232＝208＋4x,90＝82＋2x－y，解得x＝6，y＝4，所以D項對，B項錯． 答案　CD 8．(單選)放射性元素發(fā)生β衰變時放出一個電子，關(guān)于這個電子，下列說法正確的是(　　) A．是由核外電子發(fā)生電離時放出來的 B．原子核內(nèi)本身的電子受激發(fā)后由核內(nèi)射出的 C．由核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子時放出來的 D．由核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出來的 答案　D 9．(單選)放射性同位素Na的樣品經(jīng)過6 h后還剩下沒有衰變，它的半衰期是(　　) A．2 h B．1.5 h C．1.17 h D．0.75 h 解析　由＝()，得T＝2 h，選A項． 答案　A 10．(單選)(2011四川)氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為ν2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則(　　) A．吸收光子的能量為hν1＋hν2 B．輻射光子的能量為hν1＋hν2 C．吸收光子的能量為hν1－h(huán)ν2 D．輻射光子的能量為hν2－h(huán)ν1 解析　氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光，Em－En＝hν1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光Ek－En＝hν2，則從能級k躍遷到能級m有Ek－Em＝(Ek－En)－(Em－En)＝hν2－h(huán)ν1，因紅光的能量小于紫光的能量，故能量降低，輻射光子，故選D項． 答案　D 11.盧瑟福通過________實驗，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型．如圖平面示意圖中的四條線表示α粒子運(yùn)動的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運(yùn)動軌跡． 解析　本題是利用α粒子散射實驗的結(jié)論作圖，α粒子散射實驗中，觀察到離原子核較近的α粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，有的甚至被彈回，如圖所示． 答案　α粒子散射；軌跡如圖所示 12．一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的α、β和γ射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強(qiáng)電場．進(jìn)入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為________射線，射線b為________射線． 解析　因α粒子無法穿透鋁箔，故打在底片上的只有β和γ兩種射線，因γ光子不帶電，故在電場中不會偏轉(zhuǎn)，故a為γ射線；β射線帶負(fù)電，故在電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故b為β射線． 答案　γ　β 13.如圖給出氫原子最低的四個能級，氫原子在這些能級之間躍遷所輻射的光子的頻率最多有________種．其中最小的頻率等于________ Hz(保留兩位有效數(shù)字)． 解析　由N＝，可得n＝4時輻射光子頻率最多有6種：由E＝hν，知νmin＝ ＝ Hz＝1.61014Hz 答案　6　1.61014Hz 14．云室處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變，α粒子的質(zhì)量 為m、電量為q，其運(yùn)動軌跡在與磁場垂直的平面內(nèi)．現(xiàn)測得α粒子運(yùn)動的軌道半徑為R，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損．(注：涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計)． 解析　該衰變放出α粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，有qBv＝m.衰變過程動量守恒，有0＝mv－(M－m)v′(注：涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計)．從能的轉(zhuǎn)化與守恒來看，衰變過程α粒子和剩余核的動能都來自于虧損質(zhì)量．即Δmc2＝(M－m)v′2＋mv2，聯(lián)立以上各式，得Δm＝ 答案