《2019届高三物理人教版一轮作业：第十二章 第2讲 原子结构与原子核 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高三物理人教版一轮作业：第十二章 第2讲 原子结构与原子核 （8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业 单独成册 方便使用 基础题组 一、单项选择题 1(2017四川宜宾高三诊断)有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是 ( ) A居里夫人最先发现天然放射现象 B伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构 C在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关 D在衰变方程X 原子核的质量数是 234 解析：贝克勒尔首先发现了天然放射性现象，证明原子核有复杂的结构，故 A 错误；卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，B 错误；在光电效 应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，选项 C 正确；在衰变方程 X中，X 原子核的质量数是 235，电荷数为 92，选项 D 错 误 答案：
2、C 2(2018湖北六校联考)关于近代物理，下列说法正确的是( ) A 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变 C一个氢原子从 n3 的激发态跃迁到基态时，能辐射 3 种不同频率的光子 D 粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的 解析： 衰变时 射线是原子核内部发出来的，不是原子核外的电子释放出来 的，A 错误目前的核电都是利用重核裂变发电的，B 正确一群氢原子从 n3 的激发态跃迁到基态时，能辐射 C 3 种不同频率的光子，而只有一个氢 2 3 原子时，只能是三种可能频率中的一种或两种，C 错误 粒子散射实验表明 原子具有核式结构，D 错误 答案：B 3
3、(2018安徽江南十校联考)铀核(U)经过 m 次 衰变和 n 次 衰变变成铅 23592 核(Pb)，关于该过程，下列说法中正确的是( ) 20782 Am5，n4 B铀核(U)的比结合能比铅核(Pb)的比结合能小 2359220782 C衰变产物的结合能之和小于铀核(U)的结合能 23592 D铀核(U)衰变过程的半衰期与温度和压强有关 23592 解析：原子核衰变时质量数守恒，电荷数守恒， 2354m207,92822mn，两式联立解得 m7，n4，A 项错误衰变 产物的结合能之和大于铀核(U)的结合能，C 错误半衰期由原子核内部自 23592 身的因素决定，与温度和压强无关，D 项错误
4、 答案：B 4(2018湖南长沙模拟)一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次 衰变 后变为钍核， 粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动某同学作出如图 所示运动径迹示意图，以下判断正确的是( ) A1 是 粒子的径迹，2 是钍核的径迹 B1 是钍核的径迹，2 是 粒子的径迹 C3 是 粒子的径迹，4 是钍核的径迹 D3 是钍核的径迹，4 是 粒子的径迹 解析：由动量守恒可知，静止的铀核发生 衰变后，生成的均带正电的 粒子 和钍核的动量大小相等，但方向相反，由左手定则可知它们的运动轨迹应为 “外切”圆，又 R，在 p 和 B 相等的情况下，R ，因 q钍q，则 R mv Bq p Bq 1
5、q 钍h1，因此能级 k 比能级 m 高，所以若氢原子从 能级 k 跃迁到能级 m，应辐射光子，且光子能量应为 h2h1.故选项 D 正确 答案：D 二、多项选择题 6(2017高考江苏卷)原子核的比结合能曲线如图所示根据该曲线，下列判断 正确的有( ) A. He 核的结合能约为 14 MeV 4 2 B. He 核比 Li 核更稳定 4 26 3 C两个 H 核结合成 He 核时释放能量 2 14 2 D.U 核中核子的平均结合能比Kr 核中的大 235928936 解析：由图像可知， He 的比结合能约为 7 MeV，其结合能应约为 28 MeV，故 4 2 A 错误比结合能较大的核较稳
6、定，故 B 正确比结合能较小的核结合成比结 合能较大的核时释放能量，故 C 正确比结合能就是平均结合能，故由图可知 D 错误 答案：BC 7下列说法正确的是( ) A方程式UTh He 是重核裂变反应方程 23892234904 2 B铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能 1335520882 C 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的 D核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力 解析：方程式UTh He 的反应物只有一个，生成物有 He，属于 23892234904 24 2 衰变，选项 A 错误；由原子核的比结合能的曲线可知，铯原子核的
7、比结合能与 铅原子核的比结合能差不多，而铯原子核的核子数少得多，所以铯原子核的结 合能小于铅原子核的结合能，选项 B 正确； 衰变所释放的电子不是来源于原 子核外的电子，而是原子核内的中子转化成质子时所产生的( n He)， 1 01 101 选项 C 正确；相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会融合在一起 (斥力)，又相距一定距离组成原子核(引力)，选项 D 正确 答案：BCD 8氢原子核外电子发生了两次跃迁，第一次从外层轨道跃迁到 n3 轨道；第 二次核外电子再从 n3 轨道跃迁到 n2 轨道，下列说法中正确的是( ) A两次跃迁原子的能量增加相等 B第二次跃迁原子的能量减小量比第
8、一次的大 C两次跃迁原子的电势能减小量均大于电子的动能增加量 D两次跃迁原子均要放出光子，第一次放出的光子能量要大于第二次放出的 光子能量 解析：氢原子核外电子从外层轨道跃迁到内层轨道这一过程中，原子的能量减 小，原子要放出光子，由能量守恒定律可知原子的电势能减小量大于电子的动 能增加量又由氢原子能级图知因跃迁到 n3 轨道放出的光子能量(或原子的 能量减小量)最多为 1.51 eV，而氢原子核外电子从 n3 轨道跃迁到 n2 轨道 放出的光子的能量(或原子的能量减小量)为 1.89 eV，B、C 正确 答案：BC 能力题组 一、选择题 9原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子
9、例如在某种 条件下，铬原子的 n2 能级上的电子跃迁到 n1 能级上时并不发射光子，而 是将相应的能量转交给 n4 能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫作俄歇 效应，以这种方式脱离了原子的电子叫作俄歇电子，已知铬原子的能级公式可 简化表示为 En，式中 n1,2,3，表示不同能级，A 是正的已知常数， A n2 上述俄歇电子的动能是( ) A.A B.A 11 16 7 16 C.A D.A 3 16 13 16 解析：由题意可知铬原子 n1 能级能量为 E1A，n2 能级能量为 E2 ，从 n2 能级跃迁到 n1 能级释放的能量为 EE2E1，n4 A 4 3A 4 能级能量为 E4，电离
10、需要能量为 E0E4，所以电子从 n4 能级 A 16 A 16 电离后的动能为 EkEE，故 B、C、D 错误，A 正确 3A 4 A 16 11A 16 答案：A 10.K介子衰变的方程为 K0，其中 K介子和 介 子带负的基元电荷，0介子不带电如图所示，一个 K介子 沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧 AP，衰 变后产生的 介子的轨迹为圆弧 PB，两轨迹在 P 点相切，它们半径 RK与 R之比为 21.0介子的轨迹未画出由此可知 的动量大小与 0的动量大 小之比为( ) A11 B12 C13 D16 解析：由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律知 Rp， mv Bq p
11、Bq . pK p 2 1 即 p pK. 1 2 又由动量守恒定律 pKp0p 得 p0pKp pK. 3 2 即 . p p0 1 3 答案：C 11下列描述中正确的是( ) A质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收能量 B某原子核经过一次 衰变和两次 衰变后，核内中子数减少 2 个 C (氡核)要经过 3 次 衰变，4 次 衰变 D发生光电效应时入射光波长相同，从金属表面逸出的光电子最大初动能越 大，这种金属的逸出功越小 解析：中子和质子结合成氘核有质量亏损，释放能量，选顼 A 错误；某原子核 经过一次 衰变和两次 衰变后，核内中子数减少 4 个，选项 B 错误； Rn(氡核)质量数减小
12、16，故要经过 4 次 衰变，由于电荷 数减少 6，则应该有 2 次 衰变，选项 C 错误；发生光电效应时入射光波长相 同，则光的频率相同，根据 hW逸出功 mvm2，从金属表面逸出的光电子最 1 2 大初动能越大，这种金属的逸出功越小，选项 D 正确 答案：D 12(多选)下列说法正确的是( ) A人们在研究天然放射现象过程中发现了质子 B铀核裂变的一种核反应方程为UBaKr2 n 235921445689361 0 C设质子、中子、 粒子的质量分别为 m1、m2、m3，两个质子和两个中子结 合成一个 粒子，释放的能量是(2m12m2m3)c2 D原子在 a、b 两个能级的能量分别为 Ea、
13、Eb，且 EaEb，当原子从 a 能级跃 迁到 b 能级时，放出光子的波长 (其中 c 为真空中的光速，h 为普朗 hc EaEb 克常量) 解析：卢瑟福通过 粒子轰击氮核，发现了质子，选项 A 错误；铀核裂变的一 种核反应方程为U nBaKr3 n，反应前后的中子不能抵消， 235921 01445689361 0 选项 B 错误；根据爱因斯坦质能方程 Emc2可知，当两个质子和两个中子结 合成一个 粒子时释放的能量为 E(2m12m2m3)c2，选项 C 正确；根据玻 尔原子模型可知，原子从高能级跃迁到低能级时会释放光子，由 EaEb解 hc 得 ，选项 D 正确 hc EaEb 答案：C
14、D 二、非选择题 13氡 222 是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损 伤它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一其衰变方程是Rn 22286 Po_.已知Rn 的半衰期约为 3.8 天，则约经过_天 16 g 2188422286 的Rn 衰变后还剩 1 g. 22286 解析：衰变过程中质量数、电荷数守恒，有RnPo He；由半衰期定 22286218844 2 义，解得 t15.2 天 答案： He(或 ) 15.2 4 2 14(2017高考北京卷)在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原 子核发生了一次 衰变放射出的 粒子( He)在与磁场垂直的平
15、面内做圆周运 4 2 动，其轨道半径为 R.以 m、q 分别表示 粒子的质量和电荷量 (1)放射性原子核用X 表示，新核的元素符号用 Y 表示，写出该 衰变的核反 A Z 应方程 (2) 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流 大小 (3)设该衰变过程释放的核能都转化为 粒子和新核的动能，新核的质量为 M， 求衰变过程的质量亏损 m. 解析：(1) XY He A ZA4Z24 2 (2)设 粒子的速度大小为 v，由 qvBm，T，得 粒子在磁场中的运 v2 R 2R v 动周期 T 2m qB 环形电流大小 I q T q2B 2m (3)由 qvBm，得 v v2 R qBR m 设衰变后新核 Y 的速度大小为 v，系统动量守恒 Mvmv0 v mv M qBR M 由 mc2 Mv2 mv2 1 2 1 2 得 m MmqBR2 2mMc2 答案：见解析
