【新步步高】高考物理大一輪總復(fù)習(xí)（江蘇專(zhuān)版 ）題庫(kù) 第十三章 動(dòng)量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第3課時(shí)

《【新步步高】高考物理大一輪總復(fù)習(xí)（江蘇專(zhuān)版 ）題庫(kù) 第十三章 動(dòng)量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第3課時(shí)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【新步步高】高考物理大一輪總復(fù)習(xí)（江蘇專(zhuān)版 ）題庫(kù) 第十三章 動(dòng)量守恒定律 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第3課時(shí)（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與原子核考綱解讀 1.知道兩種原子結(jié)構(gòu)模型，會(huì)用玻爾理論解釋氫原子光譜.2.掌握氫原子的能級(jí)公式并能結(jié)合能級(jí)圖求解原子的躍遷問(wèn)題.3.掌握原子核的衰變、半衰期等知識(shí).4.會(huì)書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程，并能根據(jù)質(zhì)能方程求解核能問(wèn)題考點(diǎn)一原子結(jié)構(gòu)與粒子散射實(shí)驗(yàn)1粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果圖1絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)超過(guò)了90，有的甚至被撞了回來(lái)，如圖1所示2盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)例1盧瑟福和他的助手做粒子散射實(shí)驗(yàn)，獲得了

2、重要發(fā)現(xiàn)：關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，下列說(shuō)法中正確的是()A證明了質(zhì)子的存在B證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核里D說(shuō)明了原子中的電子只能在某些軌道上運(yùn)動(dòng)答案C解析粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)存在一個(gè)集中了全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量的核數(shù)年后盧瑟福發(fā)現(xiàn)核內(nèi)有質(zhì)子并預(yù)測(cè)核內(nèi)存在中子，所以C正確，A、B錯(cuò)玻爾發(fā)現(xiàn)了電子軌道量子化，D錯(cuò)變式題組1粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福用粒子轟擊金箔，為了解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)如圖所示O表示金原子核的位置，曲線ab和cd分別表示經(jīng)過(guò)金原子核附近的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中能正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是()

3、答案BD解析粒子和原子核都帶正電，粒子離核越近所受斥力越大，偏轉(zhuǎn)越大，C錯(cuò)，D正確；曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡總是彎向受力的一側(cè)，A錯(cuò)，B正確2粒子散射現(xiàn)象分析在盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是()A原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上B正電荷在原子內(nèi)是均勻分布的C原子中存在著帶負(fù)電的電子D原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中答案A解析盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中使盧瑟福驚奇的就是粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，這是由于粒子帶正電，而原子核極小，且原子核帶正電，A正確，B錯(cuò)誤粒子能接近原子核的機(jī)會(huì)很小，大多數(shù)粒子都從核外的空間穿過(guò)，而與電子碰撞時(shí)如同子彈碰到塵埃一樣，運(yùn)動(dòng)方向不會(huì)發(fā)生

4、改變C、D的說(shuō)法沒(méi)錯(cuò)，但與題意不符考點(diǎn)二玻爾理論的理解與計(jì)算1定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量2躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即hEmEn.(h是普朗克常量，h6.631034 Js)3軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的4氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式(1)氫原子的能級(jí)圖(如圖2所示)圖2(2)氫原子的能級(jí)和軌道半徑氫原子的能級(jí)公式：EnE1(n1,2,3，)，其中E1為基態(tài)

5、能量，其數(shù)值為E113.6 eV.氫原子的半徑公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱(chēng)玻爾半徑，其數(shù)值為r10.531010 m.例2氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子能量E113.6 eV，已知電子電量為e，電子質(zhì)量為m，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1，已知?dú)湓痈鞫☉B(tài)能量與基態(tài)能量之間關(guān)系為En，式中n2、3、4、5(1)氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流，處于基態(tài)的氫原子核外電子運(yùn)動(dòng)的等效電流多大？(用K，e，r1，m表示)(2)若氫原子處于n2的定態(tài)，求該氫原子的電離能答案(1)I (2)3.4 eV解析(1)氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力作向心力

6、，有根據(jù)電流的定義I得I (2)氫原子處于n2的定態(tài)時(shí)能級(jí)為E23.4 eV，要使處于n2的氫原子電離，需要吸收的能量值為3.4 eV，即電離能為3.4 eV.變式題組3能級(jí)躍遷的理解用頻率為0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測(cè)到頻率分別為1、2、3的3條譜線，且321，則()A01 B321C0123 D.答案B解析大量氫原子躍遷時(shí)，只有3個(gè)頻率的光譜，這說(shuō)明是從n3能級(jí)向低能級(jí)躍遷，根據(jù)能量守恒有h3h2h1，解得321，B正確4能級(jí)躍遷的理解如圖3甲是氫原子的能級(jí)圖，對(duì)于一群處于n4的氫原子，下列說(shuō)法中正確的是()圖3A這群氫原子能夠吸收任意能量的光子后向更高能級(jí)躍遷

7、B這群氫原子能夠發(fā)出6種不同頻率的光C這群氫原子發(fā)出的光子中，能量最大為10.2 eVD從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)最大答案BD解析處于n4激發(fā)態(tài)的大量氫原子躍遷時(shí)，最多發(fā)出的光子種數(shù)為C6，發(fā)出光的能量越小，頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)考點(diǎn)三原子核的衰變1原子核的衰變(1)原子核放出粒子或粒子，變成另一種原子核的變化稱(chēng)為原子核的衰變(2)分類(lèi)衰變：XYHe衰變：XYe2三種射線的成分和性質(zhì)名稱(chēng)構(gòu)成符號(hào)電荷量質(zhì)量電離能力貫穿本領(lǐng)射線氦核 He2 e4 u最強(qiáng)最弱射線電子ee u較強(qiáng)較強(qiáng)射線光子00最弱最強(qiáng)3.對(duì)半衰期的理解(1)根據(jù)半衰期的概念，可總結(jié)出公式N余N原，m余m原式中N原、m原表示

8、衰變前的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，N余、m余表示衰變后的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，表示半衰期(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，與原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無(wú)關(guān)例3(1)Th(釷)經(jīng)過(guò)一系列衰變和衰變，變成Pb(鉛)以下說(shuō)法中正確的是()A鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子B鉛核比釷核少16個(gè)中子C共經(jīng)過(guò)4次衰變和6次衰變D共經(jīng)過(guò)6次衰變和4次衰變(2)約里奧居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性元素而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素P衰變成Si的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是_解析(1)設(shè)衰變次數(shù)為x，衰變次數(shù)為y，由

9、質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得2322084x90822xy解得x6，y4C錯(cuò)，D正確鉛核、釷核的質(zhì)子數(shù)分別為82、90，故A正確鉛核、釷核的中子數(shù)分別為126、142，故B正確(2)寫(xiě)出衰變方程PSie故這種粒子為e(正電子)答案(1)ABD(2)e變式題組5對(duì)原子核衰變的理解2014年5月10日南京發(fā)生放射銥192丟失事件，銥192化學(xué)符號(hào)是Ir，原子序數(shù)是77，半衰期為74天，銥192通過(guò)衰變放出射線，射線可以穿透10100 mm厚鋼板設(shè)衰變產(chǎn)生的新核用X表示，寫(xiě)出銥192的衰變方程_；若現(xiàn)有1 g銥192經(jīng)過(guò)148天有_g銥192發(fā)生衰變答案77Ir78X01e0.756核反應(yīng)實(shí)質(zhì)的理解原子

10、核U經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薚h，繼而經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薖a，再經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍薝.放射性衰變、和依次為()A衰變、衰變和衰變B衰變、衰變和衰變C衰變、衰變和衰變D衰變、衰變和衰變答案A解析UTh，質(zhì)量數(shù)少4，電荷數(shù)少2，說(shuō)明為衰變.ThPa，質(zhì)子數(shù)加1，質(zhì)量數(shù)不變，說(shuō)明為衰變中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子，PaU，質(zhì)子數(shù)加1，質(zhì)量數(shù)不變，說(shuō)明為衰變，中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子故選A.1衰變方程衰變：XYHe衰變：XAZ1Ye2衰變實(shí)質(zhì)衰變：2H2nHe衰變：nHe3衰變規(guī)律：電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒4衰變次數(shù)的計(jì)算若XYnHeme則AA4n，ZZ2nm解以上兩式即可求出m和n.考點(diǎn)四核反應(yīng)類(lèi)型及核反應(yīng)方程類(lèi)型可控

11、性核反應(yīng)方程典例衰變衰變自發(fā)92U90ThHe衰變自發(fā)90Th91Pae人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂?NHe8OH(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)HeBe6Cn(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)13AlHePn約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子PSi01e重核裂變比較容易進(jìn)行人工控制92Un56BaKr3n92Un54XeSr10n輕核聚變目前無(wú)法控制HHHen注意：(1)核反應(yīng)過(guò)程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接(2)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律杜撰出生成物來(lái)寫(xiě)核反應(yīng)方程(3)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒例4(1)現(xiàn)有三個(gè)核

12、反應(yīng)方程：NaMg01e；92Un56BaKr3n；HHHen.下列說(shuō)法正確的是()A是裂變，是衰變，是聚變B是聚變，是裂變，是衰變C是衰變，是裂變，是聚變D是衰變，是聚變，是裂變(2)現(xiàn)有四個(gè)核反應(yīng)：A.HHHenB.UnXKr3nC.NaMgeD.HeBeCn_是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，_是研究原子彈的基本核反應(yīng)方程，_是研究氫彈的基本核反應(yīng)方程求B中X的質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)解析(1)NaMge中Na核釋放出粒子，為衰變.UnBaKr3n為鈾核在被中子轟擊后，分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的核，為裂變而HHHen為聚變，故C正確(2)人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)方程的特點(diǎn)：箭頭的左邊是氦核與常見(jiàn)元素的原子核，箭頭的右邊也是

13、常見(jiàn)元素的原子核D是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，B是裂變反應(yīng)，是研究原子彈的基本核反應(yīng)方程，A是聚變反應(yīng)，是研究氫彈的基本核反應(yīng)方程由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可以判定，X質(zhì)量數(shù)為144，電荷數(shù)為56，所以中子數(shù)為1445688.答案(1)C(2)DBA14488變式題組7核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)原子核聚變可望給人類(lèi)未來(lái)提供豐富的潔凈能源當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為6HkHedH2n43.15 MeV由平衡條件可知()Ak1，d4 Bk2，d2Ck1，d6 Dk2，d3答案B解析核反應(yīng)的基本規(guī)律是質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，所以624kd2

14、,612kd，解得k2，d2，因此B正確8核反應(yīng)類(lèi)型的判斷關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類(lèi)型，下列表述中正確的有()A.92U90ThHe是衰變B.7NHe8OH是衰變C.HHHen是輕核聚變D.SeKr2e是重核裂變答案AC解析衰變是放射出氦核的天然放射現(xiàn)象，A正確；衰變是放射出電子的天然放射現(xiàn)象，而B(niǎo)是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的原子核人工轉(zhuǎn)變，故B錯(cuò)；C是輕核的聚變，D是衰變現(xiàn)象，故C正確，D錯(cuò)考點(diǎn)五核力與核能的計(jì)算1應(yīng)用質(zhì)能方程解題的流程圖書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程計(jì)算質(zhì)量虧損m利用Emc2計(jì)算釋放的核能(1)根據(jù)Emc2計(jì)算，計(jì)算時(shí)m的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，E的單位是“J”(2)根據(jù)Em931.5 MeV計(jì)

15、算因1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV的能量，所以計(jì)算時(shí)m的單位是“u”，E的單位是“MeV”2利用質(zhì)能方程計(jì)算核能時(shí)，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算例5鈾核裂變有多種形式，其中一種的核反應(yīng)方程是UnBaKr3n.()(1)試計(jì)算一個(gè)鈾235原子核裂變后釋放的能量(235 92U、Ba、Kr、n的質(zhì)量分別為235.043 9 u、140.913 9u、91.897 3 u、1.008 7 u、1 u相當(dāng)于931 MeV)(2)1 kg鈾235原子核發(fā)生上述裂變時(shí)能放出多少核能？它相當(dāng)于燃燒多少煤釋放的能量？(煤的熱值為2.94107 J/kg)解析(1)裂變反應(yīng)的質(zhì)量虧損為m(235.

16、043 91.008 7140.913 991.897 331.008 7) u0.2153 u一個(gè)鈾235原子核裂變后釋放的能量為E(0.215 3931)MeV200.4 MeV(2)1 kg鈾235中含原子核的個(gè)數(shù)為NNA6.0210232.561024則1 kg鈾235原子核發(fā)生裂變時(shí)釋放的總能量ENNE(2.561024200.4) MeV5.131026 MeV設(shè)q為煤的熱值，m為煤的質(zhì)量，有ENqm，所以m kg2 791.8 t答案(1)200.4 MeV(2)5.131026 MeV2791.8 t變式題組9核能的計(jì)算已知氦原子的質(zhì)量為MHe u，電子的質(zhì)量為me u，質(zhì)子的

17、質(zhì)量為mp u，中子的質(zhì)量為mn u，u為原子質(zhì)量單位，且由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程Emc2可知：1 u對(duì)應(yīng)于931.5 MeV的能量，若取光速c3108 m/s，則兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子聚變成一個(gè)氦核，釋放的能量為()A2(mpmn)MHe931.5 MeVB2(mpmnme)MHe931.5 MeVC2(mpmnme)MHec2 JD2(mpmn)MHec2 J答案B解析核反應(yīng)方程為2H2nHe，質(zhì)量虧損m2(mpmn)(MHe2me)2(mpmnme)MHe，所以釋放的能量為Em931.5 MeV2(mpmnme)MHe931.5 MeV，選項(xiàng)B正確10核能的計(jì)算氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放出巨大

18、的能量，該反應(yīng)方程為：HHHex，式中x是某種粒子已知：H、H、He和粒子x的質(zhì)量分別為2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u931.5 MeV/c2，c是真空中的光速由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是_，該反應(yīng)釋放出的能量為_(kāi)MeV(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)答案(1)n(或中子)17.6解析核反應(yīng)方程必須滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可知x是n(中子)聚變前后質(zhì)量虧損是：m(2.014 13.016 14.002 61.008 7) u0.018 9 u釋放能量Emc20.018 9931.5 MeV17.6 MeV.高考模擬明確考向1(2014江蘇1

19、2C(2)氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一其衰變方程是RnPo_.已知Rn的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過(guò)_天，16 g的Rn衰變后還剩1 g.答案He15.2解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得衰變方程為RnPoHe.根據(jù)衰變規(guī)律mm0()，代入數(shù)據(jù)解得t15.2天2(2014新課標(biāo)35(1)關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法正確的是_A所有元素都可能發(fā)生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D、和三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)答案BCD解析自然界中絕大部分元素沒(méi)有放射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

20、放射性元素的半衰期只與原子核結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)B、C正確；、和三種射線電離能力依次減弱，穿透能力依次增強(qiáng)，選項(xiàng)D正確3.(2013江蘇單科12C(2)根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子(He)的能級(jí)圖如圖4所示電子處在n3軌道上比處在n5軌道上離氦核的距離_(選填“近”或“遠(yuǎn)”)當(dāng)大量He處在n4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有_條圖4答案近6解析量子數(shù)小的軌道半徑小，因此電子處在n3的軌道上比處在n5的軌道上離核近；能級(jí)躍遷發(fā)射的譜線條數(shù)為CC6條4(2014北京14)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3.當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是(c表示真空中的光速)(

21、)A(m1m2m3)cB(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2 D(m1m2m3)c2答案C解析由質(zhì)能方程Emc2，其中mm1m2m3，可得E(m1m2m3)c2，選項(xiàng)C正確5圖5為氫原子的能級(jí)圖，已知可見(jiàn)光的光子的能量范圍為1.623.11 eV，鋅板的電子逸出功為3.34 eV，那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷的過(guò)程中輻射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的是_圖5A用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鋅板，一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象B用能量為11.0 eV的自由電子轟擊，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)C處于n2能級(jí)的氫原子能吸收任意頻率的紫外線D處于n3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原

22、子電離E用波長(zhǎng)為60 nm的倫琴射線照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子答案BDE解析氫原子從高能級(jí)躍遷到基態(tài)發(fā)射的光子能量大于鋅板的電子逸出功，鋅板能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；用能量為11.0 eV的自由電子轟擊，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到n2的激發(fā)態(tài)，選項(xiàng)B正確；紫外線的最小能量為3.11 eV，處于E23.4 eV能級(jí)的氫原子能吸收部分頻率的紫外線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；處于n3能級(jí)(E31.51 eV)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原子電離，選項(xiàng)D正確；波長(zhǎng)為60 nm的倫琴射線，能量E13.6 eV，用該倫琴射線照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子，選項(xiàng)E正確練出高分一、單

23、項(xiàng)選擇題1(2013福建理綜30(1)在盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，下列各圖畫(huà)出的是其中兩個(gè)粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的是( )答案C解析金箔中的原子核與粒子都帶正電，粒子接近原子核過(guò)程中受到斥力而不是引力作用，A、D錯(cuò)；由原子核對(duì)粒子的斥力作用及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方，B錯(cuò)，C對(duì)2如圖1所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷時(shí)所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的是()圖1答案C解析根據(jù)玻爾的原子躍遷公式hEmEn可知，兩個(gè)能級(jí)間的能量差值越大，輻射光的波長(zhǎng)越短，從題圖中可以看出

24、，能量差值最大的是E3E1，輻射光的波長(zhǎng)a最短，能量差值最小的是E3E2，輻射光的波長(zhǎng)b最長(zhǎng)，所以譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大的順序是a、c、b，C正確3. 如圖2所示為氫原子能級(jí)示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光，下列說(shuō)法正確的是()圖2A這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光B由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光頻率最小C由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象D用n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)答案D解析這些氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射出C6種光子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)產(chǎn)生的

25、光子能量最小，所以頻率最小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由n4能級(jí)躍遷到n1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量最大，頻率最大，波長(zhǎng)最小，最不容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)輻射出的光子能量為10.20 eV6.34 eV，所以能使金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D正確4一個(gè)氘核和一個(gè)氚核經(jīng)過(guò)反應(yīng)后生成一個(gè)氦核和一個(gè)中子，同時(shí)放出一個(gè)光子已知氘核、氚核、中子、氦核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4，普朗克常量為h，真空中的光速為c.下列說(shuō)法中正確的是()A這個(gè)反應(yīng)的核反應(yīng)方程是HHHenB這個(gè)反應(yīng)既不是聚變反應(yīng)也不是裂變反應(yīng)C輻射出的光子的能量E(m3m4m1m2)c2D輻射出的光子的波長(zhǎng)答案A解析由電荷數(shù)守恒

26、及質(zhì)量數(shù)守恒可知A正確此反應(yīng)是輕核聚變反應(yīng)，B錯(cuò)誤由質(zhì)能方程知此過(guò)程中釋放的核能為E(m1m2m3m4)c2，C錯(cuò)誤若此核能全部以光子的形式釋放時(shí)，由Eh知光子的波長(zhǎng)為，D錯(cuò)誤5下列核反應(yīng)方程及其表述中錯(cuò)誤的是()A.HeHHeH是原子核的衰變B.HeAlPn是原子核的人工轉(zhuǎn)變C.NaMge是原子核的衰變D.UnKrBa3n是重核的裂變反應(yīng)答案A解析HeHHeH是聚變，不是原子核的衰變；HeAlPn為粒子撞擊鋁核，是原子核的人工轉(zhuǎn)變；NaMge，生成電子，是原子核的衰變；UnKrBa3n是鈾核的裂變反應(yīng)綜上可知，選項(xiàng)A符合題意6太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子(H)聚變?yōu)?個(gè)氦核(He)的熱核

27、反應(yīng)，核反應(yīng)方程是4HHe2X，這個(gè)核反應(yīng)釋放出大量核能已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c.下列說(shuō)法中正確的是()A方程中的X表示中子(n)B方程中的X表示正電子(e)C這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損m4m1m2D這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能E(4m1m2m3)c2答案B解析核反應(yīng)方程為4HHe2e，即X表示正電子，這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損m4m1m22m3，這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能E(4m1m22m3)c2，選項(xiàng)B正確二、單項(xiàng)選擇題7關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法正確的是()A玻爾原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律B盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型可以很好地解釋原子的穩(wěn)定性C盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)表明

28、原子內(nèi)部存在帶負(fù)電的電子D盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”答案AD解析玻爾提出的原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律；盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型不能解釋原子的穩(wěn)定性；盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，否定了湯姆孫關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤8已知能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的光子的最小頻率為0.一群氫原子處于量子數(shù)n3的激發(fā)態(tài)，這些氫原子能夠自發(fā)地躍遷到較低的能量狀態(tài)，并向外輻射多種頻率的光下列說(shuō)法正確的是()A當(dāng)用頻率為20的單色光照射該金屬時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子B當(dāng)用頻率為20的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為h0C當(dāng)照射光的

29、頻率大于0時(shí)，若增大，則逸出功增大D當(dāng)照射光的頻率大于0時(shí)，若增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍答案AB解析200，頻率為20的光能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A正確；由光電效應(yīng)方程，有EkmhW0，而W0h0，用20的光照射該金屬時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為h0，當(dāng)照射光的頻率0時(shí)，若增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能不一定增大一倍，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；金屬的逸出功與光的頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤9下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中，正確的是( )A若兩球質(zhì)量相等，碰后m2的速度一定為vB射線甲是粒子流，具有很強(qiáng)的穿透能力C在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大D鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變答案ACD三

30、、非選擇題102011年3月11日日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故，其中銫137(Cs)對(duì)核輻射的影響大，其半衰期約為30年(1)請(qǐng)寫(xiě)出銫137(Cs)發(fā)生衰變的核反應(yīng)方程_已知53號(hào)元素是碘()，56號(hào)元素是鋇(Ba)(2)若在該反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為E，則該反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為_(kāi)(真空中的光速為c)(3)泄漏出的銫137要到約公元_年才會(huì)有87.5%的原子核發(fā)生衰變答案(1)CsBae(2)(3)2101解析(1)銫137(Cs)發(fā)生衰變的核反應(yīng)方程為CsBae.(2)由愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程得Emc2可知，該反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為.(3)泄漏出的銫137有87.5%的原子核發(fā)生衰變，還剩12.

31、5%，設(shè)衰變的時(shí)間為t，則，因半衰期30年，則t90年，即要到約公元2101年11兩個(gè)動(dòng)能均為1 MeV的氘核發(fā)生正面碰撞，引起如下反應(yīng)：HHHH.已知氘核的質(zhì)量為2.013 6 u，氚核的質(zhì)量為3.015 6 u，氕核的質(zhì)量為1.007 3 u,1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV.(1)此核反應(yīng)中放出的能量E為多少兆電子伏特？(2)若放出的能量全部變?yōu)樾律说膭?dòng)能，則新生的氕核所具有的動(dòng)能為多少兆電子伏特？答案(1)4.005 MeV(2)4.5 MeV解析(1)由質(zhì)能方程得Emc2(22.013 6 u3.015 6 u1.007 3 u)931.5 MeV4.005 MeV.(

32、2)相互作用過(guò)程中動(dòng)量守恒，設(shè)新生核的動(dòng)量大小分別為p1、p2，則p1p2pEkm1m1vEkm2m2v由能量守恒定律，有2EkEEkm1Ekm2解得Ekm24.5 MeV.12某些建筑材料可產(chǎn)生放射性氣體氡，氡可以發(fā)生或衰變，如果人長(zhǎng)期生活在氡濃度過(guò)高的環(huán)境中，那么氡會(huì)經(jīng)過(guò)人的呼吸道沉積在肺部，并放出大量的射線，從而危害人體健康原來(lái)靜止的氡核(Rn)發(fā)生一次衰變生成新核釙(Po)，并放出一個(gè)能量E00.09 MeV的光子已知放出的粒子動(dòng)能E5.55 MeV；忽略放出光子的動(dòng)量，但考慮其能量；1 u相當(dāng)于931.5 MeV.(1)寫(xiě)出衰變的核反應(yīng)方程(2)衰變過(guò)程中總的質(zhì)量虧損為多少？(結(jié)果保

33、留三位有效數(shù)字)答案(1)RnPoHe(2)0.006 16u解析(1)發(fā)生衰變，方程為RnPoHe.(2)忽略光子的動(dòng)量，由動(dòng)量守恒定律，有0ppPo又Ek新核釙的動(dòng)能EPoE由題意知，質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)的能量以光子的能量和新核釙、粒子的動(dòng)能形式出現(xiàn)，衰變時(shí)釋放出的總能量EEEPOE0mc2則衰變過(guò)程中總的質(zhì)量虧損m0.006 16 u.13(1)钚的一種同位素Pu衰變時(shí)釋放巨大能量，如圖3所示，其衰變方程為PuUHe，則()圖3A核燃料總是利用比結(jié)合能小的核B核反應(yīng)中的能量就是Pu的結(jié)合能C. U核比Pu核更穩(wěn)定，說(shuō)明U的結(jié)合能大D由于衰變時(shí)釋放巨大能量，所以Pu比U的比結(jié)合能小(2)如圖4為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，用這些光子照射逸出功為2.49 eV的金屬鈉，金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)圖4(3)用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核(Li)，發(fā)生核反應(yīng)后生成氚核和粒子，生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反，氚核與粒子的速度之比為78.中子的質(zhì)量為m，質(zhì)子的質(zhì)量可近似看做m，光速為c.寫(xiě)出核反應(yīng)過(guò)程；求氚核和粒子的速度大??；若中子的初動(dòng)能以及核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子和氚核的動(dòng)能，求質(zhì)量虧損答案(1)AD(2)9.60 eV(3)10n63Li31H42Hevv