《2018高考物理一轮总复习 第十三章 动量 近代物理初步（选修3-5）第40讲 原子结构与原子核课时达标》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考物理一轮总复习 第十三章 动量 近代物理初步（选修3-5）第40讲 原子结构与原子核课时达标（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第40讲 原子结构与原子核 解密考纲综合考查氢原子能级的跃迁、放射性元素的衰变、变衰期、核反应，以及质能方程、核反应方程的有关计算1在粒子散射实验中，电子对粒子运动的影响可以忽略这是因为与粒子相比，电子的 ( D )A电量太小B速度太小C体积太小D质量太小解析：粒子是氦核，是电子电量的2倍，质量是电子的7 600倍，当粒子碰到电子时，就像子弹碰到尘埃一样，故电子对粒子运动的影响可以忽略是因为电子的质量相比粒子太小，D项正确2氢原子能级示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示色光赤橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612002.002072.072142.142532.532762.763
2、10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为( A )A红、蓝靛B黄、绿C红、紫D蓝靛、紫解析：如果激发态的氢原子处于第2能级，能够发出10.2 eV的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第3能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV属于可见光；如果激发态的氢原子处于第4能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的6种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝靛，故A项正确3(多选
3、)(2015山东卷)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约为5 700年已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是(AC)A该古木的年代距今约5 700年B12C、13C、14C具有相同的中子数C14C衰变为14N的过程中放出射线D增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：由古木中的14C是现代植物中的二分之一知，14C经过了一个半衰期，距今5 700年，选项A正确；C的同位素质子数相同，中子数不同，选项B错误；14C衰变成14N是衰变，选项C正确；改变环境
4、的压强不会改变14C的半衰期，选项D错误4(多选)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是UnBaKr3n.下列说法正确的有(AC)A上述裂变反应中伴随着中子放出B铀块体积对链式反应的发生无影响C铀核的链式反应可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析：根据裂变反应的规律和影响半衰期的因素解决问题裂变反应式中的n为中子，铀块体积大于临界体积，才能产生链式反应，且铀核的链式反应是可控的，选项A、C正确，选项B错误；放射性元素的半衰期不受外界压强、温度的影响，选项D错误5某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为HCNQ1、HNCXQ2，Q1、Q2表示释放的能
5、量，相关的原子核质量见下表：原子核HHeHeCNN质量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1以下推断正确的是( B )AX是He，Q2Q1BX是He，Q2Q1CX是He，Q2Q1DX是He，Q2Q1解析：由核反应中质量数、电荷数守恒可确定X是粒子两个核反应中的质量亏损分别为m1(1.007 812.000 013.005 7) u0.002 1 u，m2(1.007 815.000 112.000 04.002 6) u0.005 3 u，结合爱因斯坦质能方程Qmc2知Q1Q2，故B项正确6放射性元素氡(Rn)经衰变成为钋(Po)，半衰期
6、约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素 Rn的矿石，其原因是( A )A目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B在地球形成的初期，地壳中元素Rn的含量足够高C当衰变产物Po积累到一定量以后，Po的增加会减慢Rn的衰变进程DRn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析：放射性元素Rn可以衰变成Po，有的元素也可以衰变成Rn，所以尽管Rn的半衰期很短，自然界中仍然存在Rn，A项正确；半衰期的大小与外界环境无关，C、D两项错；如果没有其他元素衰变成Rn，地球形成初期Rn的含量无论多么高，现在Rn也几乎不存在了，B项错7(多选)U
7、放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图所示可知图中(BCE)Aa82，b206Ba84，b206C是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子和电子而生成的D是衰变，放出的是正电子，正电子是由质子转变成中子和一个正电子而生成的EU经过8次衰变和6次衰变后可生成新核Pb解析：衰变的方程式为：BiXe，为衰变，放出电子，选项C正确；衰变的方程式为：BiTiHe，为衰变，选项A、D错误，B正确；238 92U需经过8次衰变和6次衰变后可生成新核Pb，选项E正确8(2017珠海一模)典
8、型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子：UnBaKrxn，铀235质量为m1，中子质量为m2，钡144质量为m3，氪89的质量为m4.下列说法正确的是( C )A该核反应类型属于人工转变B该反应放出能量(m1xm2m3m4)c2Cx的值是3D该核反应比聚变反应对环境的污染较少解析：该核反应是核裂变，可以自发进行，不是人工控制的，选项A错误；核反应方程UnBaKrxn中根据质量数守恒，有235114489x解得x3，选项C正确；根据爱因斯坦质能方程，该反应放出能量为Emc2(m1m2m3m43m2)c2(m1m3m42m2)c2，选项B错误；该核反应生成两种放射性元素，核污染较大，故选项D错
9、误9如图所示为卢瑟福粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察粒子在各个角度的散射情况下列说法正确的是(C)A在图中A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C卢瑟福选用不同金属箔片作为粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D粒子发生散射的主要原因是粒子撞击到金箔原子后产生的反弹解析：粒子散射实验现象：绝大多数粒子沿原方向前进，少数粒子有大角度散射所以A处观察到的粒子多，B处观察到的粒子少，所以选项A、B错误；粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用，所以选项D错误、C正确1
10、0关于巴耳末公式R 的理解，下列说法正确的是( C )A所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出B公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C公式中n只能取不小于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱D公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子光谱的分析解析：巴耳末公式是经验公式，只适用于氢原子光谱，公式中n只能取n3的整数，故C正确11太阳的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于( C )A太阳表面大气层中缺少相应的元素B太阳内部缺少相应的元素C太阳表面大气层中存在着相应的元素D太阳内部存在着相应的元素解析：吸收光谱的暗线是连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的，
11、太阳光的吸收光谱是太阳内部发出的强光经较低温度的太阳大气层时，某些波长的光被太阳大气层中的元素吸收而产生的. 12一个原子核X进行一次衰变后成为原子核Y，然后又进行一次衰变，成为原子核Z：XYZ，它们的质量数a、c、f及电荷数b、d、g之间应有的关系中不正确的是( C )Aaf4BcfCdg1Dbg1解析：根据衰变(反应方程XYHe)和衰变(反应方程XYe)的规律，推出ac4，cf，db2代入gd1得到gb21b1，所以bg1.13(2017上海奉贤一模)2011年某国核电站发生核泄漏事故，其中铯137(Cs)对核辐射的影响最大，其半衰期约为30年(1)请写出铯137(Cs)发生衰变的核反应方
12、程CsBae已知53号元素是碘(I)，56号元素是钡(Ba)(2)若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为(真空中的光速为c)(3)泄露出的铯137约要到公元2_101年才会有87.5%的原子核发生衰变解析：(1)发生衰变的核反应方程CsBae(2)根据爱因斯坦质能方程知m(3)由半衰期公式N余N0知，经历了3个半衰期，即90年，剩余的原子桉没衰变，所以要到公元2 101年才会有87.5%的原子核发生衰变14(2014海南卷)一静止原子核发生衰变，生成一粒子及一新核粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆已知粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为M；
13、光在真空中的速度大小为c.求衰变前原子核的质量解析：设衰变产生的粒子的速度大小为v.由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qvBm设衰变后新核的速度大小为v，衰变前后动量守恒，有0Mvmv设衰变前原子核质量为M0衰变前后能量守恒，有M0c2Mc2Mv2mc2mv2联立式得M0(Mm)答案： (Mm)15用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现天然放射性同位素只不过40几种，而今天人工制造的放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素放射性同位素在农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失其原因是( B )A射线的贯穿作用B射线的
14、电离作用C射线的物理、化学作用D以上三个选项都不是(2)如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图如工厂生产的厚度为1 mm的铝板，在、三种射线中，你认为对铝板的厚度起主要作用的是射线(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素14C作示踪原子解析：(1)因放射线的电离作用，空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和，从而使验电器所带电荷消失，B正确(2)射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度为1 mm的铝板，因而探测器不能探测，射线穿透物质的本领极强，穿透1 mm厚的铝板和几毫米厚的铝板后打在探测器上很难分辨，射线也能够穿透1 mm甚至几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后射线的强度明显不同，探测器容易分辨(3)放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里，是怎样分布的，从而可以了解某些不容易察明的情况或规律，人们把作这种用途的放射性同位素叫做示踪原子
