第13章 第2课时 原子结构和原子核.docx

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1、课时规范训练（单独成册）基础巩固题组1 .如图是卢瑟福的a粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射 性元素针，它发出的a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. a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a粒子发生大角度偏转解析：选A.卢瑟福根据a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a粒子的影响不大，选项C错误

2、；绝大多数a 粒子穿过金箔后，几乎仍沿原方向前进，D错误.2. （2016.高考上海卷）卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出了原 子内部存在（）A.电子B.中子C.质子D.原子核解析：选D.卢瑟福在a粒子散射实脸中观察到绝大多数a粒子穿过金箔后 几乎不改变运动方向，只有极少数的a粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的 中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核.故选项D正确.3. （2017.高考全国卷I ）大科学工程“人造太阳”主要是将笳核聚变反应释放的能量用来发电.笊核聚变反应方程是：汨+汨-3He+6n.已知泊 的质量为 2.013 6 u, 5He 的质量为 3.015 0

3、 u, An 的质量为 1.008 7 u,l u=931 MeV/c2.笊核 聚变反应中释放的核能约为（）A. 3.7 MeVB. 3.3 MeVC. 2.7 MeVD. 0.93 MeV解析：选B.在核反应方程泊+汨7He+dn中，反应前物质的质量 m=2X2.013 6 u=4.027 2 u,反应后物质的质量叽=3.0150 u+1.008 7 u=4.023 7 u,质堇亏损 Nn=m im=0.003 5 u.则负核聚变释放的核能为E=931 X0.003 5 MeV3.3 MeV,选项 B 正确.86543 2eV385485514. （多选）氢原子能级如图，当氢原子从 =3跃迁

4、 到=2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 =2跃迁到=1的能级时，辐射光 的波长大于656 nm1B.用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n= I跃迁到=2的能级C. 一群处于 =3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 =2跃迁到 =3的能级解析：选CD.由玻尔的能级跃迂公式E“lE产hv=得:&一 =以，Ei E=h,又力=656 nm,结合能级图上的能级值解得，2= 122 nmV656 nm, 故A、B均错，D对；根据C3=3可知，一群处于 =3能级氢原子向低级跃迁, 辐射的光子频率最多

5、3种，故C对.5.（多选）科学家利用核反应获取晁，再利用气和病的核反应获得能量，核 反应方程分别为：X + Y-*?He+iH+4.9 MeV 和，H +汨一?He+X+17.6 MeV.下 列表述正确的有（）A. X是中子B. Y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.笊和晁的核反应是核聚变反应解析：选AD.根据核反应方程：+ X的质量数：/加=2 + 34= 1,核电荷数：zi = l + l2=（）,所以X是中子，故A正确；根据核反应 方程：X + Yf，He+iH, X是中子，所以Y的质量数：加2=4 + 31=6,核电 荷数：z2 = 2+1-0=3,所以Y的质子

6、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；晁和氤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.6 . 一静止的赞U核经a衰变成为的Th核，释放出的总动能为4.27 MeV.问： 此衰变后酬Th核的动能为多少MeV?（保留1位有效数字）解析：根据题意知：此a衰变的衰变方程为锣 U -掰 Th+4He根据动量守恒定律得maVa=nrrhiri h式中，m（x和imh分别为a粒子和Th核的质量，va和分别为a粒子和Th 核的速度的大小，由题设条件知naVa+=Ek况=2加rh 234收式中Ek

7、=4.27MeV,是a粒子与Th核的总动能.由式得为Th/h=Ek2 mu-rnrvh代入数据得，衰变后箭1Th核的动能57Th济h=0.07 MeV答案：（）.07 MeV能力提升题组7 .以下说法正确的是（）A.大量处于量子数=4的氢原子向低能级跃迁时最多可以发出3种不同 频率的光子8 .用不同频率的光照射同种金属发生的光电效应中，光电子的最大初动能 与入射光的频率成正比C. P衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个0粒子D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和的现象叫作质量亏损解析：选C.处于量子数=4的氢原子向低能级跃迁时最多可以发出点=6 种不同频率的光子，选项A错误

8、；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=*W,光 电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，选项B错误；原子核内没 有电子，P衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个P粒子， 选项C正确；核子组成原子核时要发生质量亏损，释放能量，使原子核的质量 小于组成它的核子的质量，选项D错误.8 . （2017高考江苏卷）（多选）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（）10 20 50 100 150 200 250AjHe核的结合能约为14 MeVB?He核比9Li核更稳定C.两个泊核结合成犯e核时释放能量D.W 核中核子的平均结合能比兼Kr核中的大解析：选BC.本题考

9、查原子核的相关知识.由图象可知，拍e的比结合能约 为7 MeV,其结合能应为28 MeV,故A错误.比结合能较大的核较稳定，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.9 .铀核（费U）经过m次a衰变和次。衰变变成铅核（亚Pb）,关于该过程， 下列说法中正确的是（）A. ?=5, =4B.铀核（变U）的比结合能比铅核（亚Pb）的比结合能小C,衰变产物的结合能之和小于铀核（焚U）的结合能D.铀核（黄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，235=4?+207,92 = 82 + 2

10、?一，两式联立解得：加=7, =4, A项错误.衰变产物的结合能之和大于 铀核（黄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.10. 一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次a衰变后变为钻核，a 粒子和批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()A. 1是a粒子的径迹，2是针核的径迹8.1 是针核的径迹，2是a粒子的径迹C. 3是a粒子的径迹，4是社核的径迹D. 3是钻核的径迹，4是a粒子的径迹解析：选B.由动量守恒可知，静止的铀核发生a衰变后，生成的均带正电 的a粒子和包核的动量大小相等，但方向相反，由左

11、手定则可知它们的运动轨迹 应为“外切”圆，又 “皆=能 在和B相等的情况下，R8；,因q仕在， 则RuVR，故B正确.n 00E/eV4 - -0.8531.5123.41 13.611.(多选汝I图是氢原子的能级图，一群氢原子处于 =3能级，下列说法中正确的是()A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波B.这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eVC.从 =3能级跃迁到=2能级时发出的光波长最长D.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁解析：选AC.根据Cg = 3知，这群氢原子能够发出3种不同频率的光子，故 A正确；由=3跃迁至I =1,辐射的光子能量最大，E=(13.6

12、1.51)eV= 12.09 eV,故B错误；从=3跃迁到 =2辐射的光子能量最小，频率最小，则波长 最长，故C正确；一群处于=3能级的氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于 两能级的能级差，故D错误.12. 1930年英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿建造了世界上第一台粒子加速 器，他们获得了高速运动的质子，用来轰击静止的锂7(4Li)原子核，形成一个不 稳定的复合核后分解成两个相同的原子核.(1)写出核反应方程;（2）已知质子的质量为/H,初速度为。0,反应后产生的一个原子核速度大小3为Ro,方向与质子运动方向相反，求反应后产生的另一个原子核的速度以及反 应过程中释放的核能（设反应过程释放的核能全部转变为动能）.解析：（1）根据质量数与电荷数守恒，则有4Li+lH-2ttle（2）由动量守恒定律得mvo=4m（一同解得v=vo释放的核能为AE=-4ww24-j4/w-解得E=答案：（l）3Li + lH-23He （2）加 至加涕