高考物理一轮总复习 第十三章 第2课时 原子结构和原子核（基础课时）限时规范训练（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

原子结构和原子核基础巩固题组(20分钟，50分)1(多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是()A赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B查德威克用粒子轰击N获得反冲核O，发现了中子C贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型解析：选AC.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用粒子轰击N，获得反冲核O，发现了质子，选项B错误；贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误2.Th经过一系列衰变和衰变后变成Pb，则Pb比Th少()A16个中子，8个质子B8个中子，16个质子C24个中子，8个质子 D8个中子，24个质子解析：选A.Pb比Th质子数少(9082)8个，核子数少(232208)24个，所以中子数少(248)16个，故A正确；B、C、D错误3如图是卢瑟福的粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点下列说法正确的是()A该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D绝大多数的粒子发生大角度偏转解析：选A.卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，选项A正确，卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，B错误；电子质量太小，对粒子的影响不大，选项C错误；绝大多数粒子穿过金箔后，几乎仍沿原方向前进，D错误4(2017·高考天津卷)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献下列核反应方程中属于聚变反应的是()A.HHHenB.NHeOHC.HeAlPnD.UnBaKr3n解析：选A.HHHen是核聚变反应方程，A正确；NHeOH是原子核的人工转变反应方程，B错误；HeAlPn是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程，C错误；UnBaKr3n是铀核裂变的反应方程，D错误5氢原子的能级图如图所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，氢原子需要吸收的能量至少是()A13.60 eV B10.20 eVC0.54 eV D27.20 eV解析：选A.要使氢原子变成氢离子，使氢原子由基态向高能级跃迁，需要吸收的能量大于等于EEnE10(13.6 eV)13.6 eV.6核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设规模核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为PuXHe，下列有关说法正确的是()AX原子核中含有92个中子B100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个C由于衰变时释放巨大能量，根据Emc2，衰变过程总质量增加D衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力解析：选D.根据核反应方程遵循的规律，X原子核中含有92个质子235个核子，143个中子，A错误半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，100个Pu经过24 100年后不一定还剩余50个，B错误由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量减少，放出粒子的质量和生成新核的质量之和小于衰变前核的质量，C错误衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，D正确7(2017·高考全国卷)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电氘核聚变反应方程是：HHHen.已知H的质量为2.013 6 u，He的质量为3.015 0 u，n的质量为1.008 7 u,1 u931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A3.7 MeV B3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeV解析：选B.根据质能方程，释放的核能Emc2，m2mHmHemn0.003 5 u，则E0.003 5 × 931 MeV3.258 5 MeV3.3 MeV，故B正确，A、C、D错误能力提升题组(25分钟，50分)1下列说法正确的是()A光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B比结合能越大，原子核越不稳定C将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损解析：选A.光子像其他粒子一样，不但具有粒子性，而且也有波动性，则不但具有能量，也具有动量，故A正确；比结合能越大的原子核越稳定，B错误；放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系，只和本身性质有关，C错误；原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，故D错误2(多选)氢原子能级如图，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是()A氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级C一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级解析：选CD.由玻尔的能级跃迁公式EmEnhh得：E3E2h，E2E1h，又1656 nm，结合能级图上的能级值解得2122 nm656 nm，故A、B均错，D对；根据C3可知，一群处于n3能级氢原子向低能级跃迁，辐射的光子频率最多3种，故C对3(多选)科学家利用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：XYHeH4.9 MeV和HHHeX17.6 MeV.下列表述正确的有()AX是中子BY的质子数是3，中子数是6C两个核反应都没有出现质量亏损D氘和氚的核反应是核聚变反应解析：选AD.根据核反应方程：HHHeX，X的质量数：m12341，核电荷数：z11120，所以X是中子，故A正确；根据核反应方程：XYHeH，X是中子，所以Y的质量数：m24316，核电荷数：z22103，所以Y的质子数是3，中子数是3，故B错误；根据两个核反应方程可知，都有大量的能量释放出来，所以一定都有质量亏损，故C错误；氘和氚的核反应过程中是质量比较小的核生成质量比较大的新核，所以是核聚变反应，故D正确4铀核(U)经过m次衰变和n次衰变变成铅核(Pb)，关于该过程，下列说法中正确的是()Am5，n4B铀核(U)的比结合能比铅核(Pb)的比结合能小C衰变产物的结合能之和小于铀核(U)的结合能D铀核(U)衰变过程的半衰期与温度和压强有关解析：选B.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身的因素决定，与温度和压强无关，D项错误5一个静止的铀核，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：选B.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钍R，故B正确6不同色光的光子能量如下表所示：色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10氢原子部分能级的示意图如图所示大量处于n4能级的氢原子，发射出的光的谱线在可见光范围内，其颜色分别为()A红、蓝靛 B红、紫C橙、绿 D蓝靛、紫解析：选A.计算出氢原子发光的各种光子能量然后和表格中数据进行对比，便可解决本题氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝靛光7根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En(n为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n4的能级直接跃迁到基态，在此过程中()A氢原子辐射一个能量为的光子B氢原子辐射一个能量为的光子C氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为D氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为解析：选B.根据玻尔理论，一个氢原子中的电子从n4的能级直接跃迁到基态，辐射一个光子的能量为EE4E1，选项B正确，A、C、D错误