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--波粒二象性原子结构与原子核.pdf

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1、1/8 3-5-2 波粒二象性原子结构与原子核一、选择题1(2011 天津)下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A光电效应实验B伦琴射线的发现C粒子散射实验 D氢原子光谱的发现答案C 解读光电效应实验揭示了光具有粒子性，故A 错误；伦琴射线是原子内层电子能级跃迁产生，故B 错误；粒子散射实验揭示了原子具有核式结构因为绝大部分粒子不偏转，极少数粒子发生了大角度散射故C 正确；氢原子光谱的发现揭示了氢原子能量分布是不连续的故D 错误2(2011 北京)表示放射性元素碘131(131 53I)衰变的方程是()A.131 53I127 51Sb42He B.131 53I131 54Xe 01e

2、C.131 53I130 53I10n D.131 53I130 52Te11H 答案B 解读衰变释放的是电子 01e，A、C、D 错误，B 正确3(2011 重庆)核电站核泄漏的污染物中含有碘131 和铯 137.碘 131的半衰期约为8 天，会释放射线；铯 137 是铯 133的同位素，半衰期约为 30 年，发生衰变时会辐射射线下列说法正确的是()A碘 131释放的射线由氦核组成B铯 137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量C与铯 137相比，碘 131衰变更慢D铯 133和铯 137含有相同的质子数答案D 2/8 解读射线是高速电子流，A 错误；光子能量比可见光光子能量大，B

3、错误；碘 131 比铯 137 衰变得更快，C 错误铯 137 和铯133是同位素，即核内具有相同质子数和不同中子数，故D 正确4(2011 浙江)关于天然放射现象，下列说法正确的是()A射线是由氦原子核衰变产生B 射线是由原子核外电子电离产生C 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D通过化学反应不能改变物质的放射性答案D 解读射线本身是氦核流，所以A 错误；射线是高速电子流，是原子核内一个中子变成一个质子时放射出的电子，不是核外电子电离产生的，所以B 错误；射线是衰变或衰变发生时，产生的新核由于具有过多的能量(处于激发态)而辐射出的光子流，所以C 错误；化学反应中不会形成新的原子核，而物

4、质的放射性主要是元素的放射性，所以 D 正确5.23290Th(钍)经过一系列和衰变，变成20882Pb(铅)，下列说法错误的是()A铅核比钍核少8 个质子B铅核比钍核少16个中子C共经过 4 次衰变和 6 次衰变D共经过 6 次衰变和 4 次衰变答案C 文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G

5、6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:

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10、5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V

11、6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G63/8 解读由于衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定衰变的次数为：x23220846 现结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判断衰变的次数y 应满足：2xy90828 所以 y2x84.6(2011 苏北四市模拟)北京时间 2011年 3 月 11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机下列关于核裂变和核辐射的方程正确的是()A.235 92U10n141 53Ba9236Kr1010n B.235 94Pu235 92U42He C.137 35Cs137 56Ba

12、01e D.131 53I131 54Xe 01e 答案BCD 解读根据电荷数和质量数守恒可知，BCD 正确7当用具有 1.87eV 能量的光子照射n3激发态的氢原子时()A氢原子不会吸收这个光子B氢原子吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为0.36eV C氢原子吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为零D氢原子吸收该光子后不会被电离文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG

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19、档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G64/8 答案B 解读当 n3 时，氢原子的能量E313.632eV1.51eV，所以处于 n3 激发态的氢原子的电离能是1.51eV，当该原子吸收具有1.87eV 能量的光子后被电离，电离后电子的动能是(1.871.51)eV0.36eV.8(2011 温州八校模拟)如图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于 n3 的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法中正确的是()A这

20、群氢原子能辐射出三种频率不同的光，其中从n3 跃迁到 n2 所发出的光波长最短B这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，原子势能增大C金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11eV D金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60eV 答案D 解读氢原子由 n3 的激发态向较低能级跃迁的过程中，可辐射出三种不同频率的光，分别为n3n2、n3n1 和 n2n1 跃迁时发出，由Ehc/可以得出：能级差越大的，所发出的光波长越短，文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V

21、6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G

22、6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:

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27、5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G65/8 选项 A 错误；这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的半径减小，动能增大，原子势能减小，选项B 错误；入射光能量越大，从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能越大，所以金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为氢原子由n3 向 n1 跃迁时发出的光子照射时获得的，Ekh W(13.61.51)eV2.49eV9.6

28、0eV，选项C 错误、D 正确二、非选择题9(2011 江苏)按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量 _(选填“越大”或“越小”)已知氢原子的基态能量为 E1(E10)，电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为_(普朗克常量为 h)答案越大2 E1hm解读由 EnE0n2可知，电子离原子核越远，n 越大，En越大，故氢原子的能量越大由能量守恒定律得：E1h 12mv20 解得：v2 E1hm.10(2011 茂名模拟)一个原来静止的锂核(63Li)俘获一个速度为v01.54105m/s 的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度为v

29、12.0103m/s，方向与中子的运动方向相反(1)请写出核反应方程；(2)求出氦核的速度v2.文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6

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34、6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5

35、 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G66/8 答案(1)63Li10n31H42He(2)4104m/s 解读

36、(1)核反应方程：63Li10n31H42He(2)设中子速度 v0的方向为正，中子质量为m，则氚核质量为3m，氦核质量为 4m.根据动量守恒定律得：mv03mv14mv2代入数据得：v24104m/s.11氢原子的核外电子质量为m，电荷量为e，在离核最近的轨道上运动，轨道半径为r1.(1)电子运动的动能 Ek是多少？(2)电子绕核转动的频率是多少？(3)氢原子核在离核最近的电子轨道处产生的电场强度E 为多大？答案(1)ke22r1(2)e2 r1kmr1(3)ker21解读(1)根据ke2r21mv2r1和 Ek12mv2得 Ekke22r1(2)周期 T2 r1v，频率 f1T，结合ke2

37、r21mv2r1得fe2 r1kmr1(3)根据库仑定律 Fke2r21和 FEe得 Eker21.12(2011 潍坊模拟)用速度大小为v 的中子轰击静止的锂核(63Li)，发生核反应后生成氚核和粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与粒子的速度之比为7 8.中子的质量为m，质子的质量可近似看做 m，光速为 c.文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10

38、Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7

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41、0H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL

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43、9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编

44、码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G67/8(1)写出核反应过程；(2)求氚核和粒子的速度大小；(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能，求质量亏损答案(1)10n63Li31H42He(2)711v811v(3)141mv2121c2解读(1)10n63Li31H42He(2)由动量守恒定律得mv3mv14mv2由题意得 v1v278 解得 v1711v，v2811v(3)氚核和粒子的动能之和为Ek123mv21124mv22403242mv2释放的

45、核能为 EEkEkn403242mv212mv2141121mv2由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为m Ec2141mv2121c213如图所示，氢原子从n2 的某一能级跃迁到n2 的能级，辐射出能量为2.55eV 的光子问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编码:CG10Z1W4S7A9 HE7O4L6S10H5 ZL7V6Z3Q9G6文档编

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4.3 金币

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