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

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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α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α粒子轟擊金箔，是盧瑟福的α粒子散射實驗裝置． 答案：A 2．(2017河北石家莊質(zhì)檢)下列說法正確的是(　　) A．Th核發(fā)生一次α衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4 B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的熱核

2、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α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：B 3．(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

3、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：B 4．(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，則逸出光電子的

4、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γ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α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：

5、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；He＋7N→H＋8O為盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，查德威克用α粒子轟擊鈹原子核，打出一種中性粒子流，其反應(yīng)方程為He＋Be→6C＋n，選項B錯誤；盧瑟福通過對α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：AC 6．(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

6、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Ek＝hν－W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．

7、 答案：AB 7．(2016高考全國卷Ⅲ)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p＋Al→Si B．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p＋Al＋Si，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：AB 8．(2017河北邯鄲一中調(diào)研)近

8、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n＝3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

9、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n＝3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時最多可以釋放C＝3種不同頻率的光子，但一個處于n＝3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：BC [B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α衰

10、變和6次β衰變 C．一個氫原子從量子數(shù)n＝3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α衰變次數(shù)n＝＝8，再根據(jù)電荷數(shù)守恒計算β衰變的次數(shù)m＝82＋28－92＝6，B正確；一個氫原子從n＝3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：BC 10．(多選)(2016佳木斯重點中學(xué)一模)下列說法正確的是(　　) A.

11、90Th經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后成為穩(wěn)定的原子核82Pb B．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α衰變是放出He，發(fā)生β衰變是放出電子e，設(shè)發(fā)生了x次α衰變和y次β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

12、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：H＋H→He＋n；反應(yīng)釋放的能量可表示為：4E3－2E1－3E2. 答案：H＋H→He＋n　4E3－2E1－3E2 12．(2017江蘇蘇中三市第二次調(diào)研測

13、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

14、發(fā)生如下反應(yīng)：＋H→n＋e，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ν＝________.(普朗克常量為h，真空中光速為c) (3)在＋H→n＋e反應(yīng)過程中， ①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. ②若質(zhì)子質(zhì)量為m1，中子質(zhì)量為m2，電子質(zhì)量為m3，m2＞m1.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，

15、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E＝mc2，得反中微子質(zhì)量為m＝，利用德布羅意波滿足的關(guān)系E＝hν得該物質(zhì)波的頻率為ν＝. (3)①由動量守恒定律有p＝p1＋p2. ②由能量守恒，反中微子能量最小時，E＝(m2＋m3－m1)c2. 答案：(1)B　(2)　　(3)①p＝p1＋p2　②(m2＋m3－m1)c2 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375