微专题82原子结构和原子核.docx

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1、微专题82原子结构和原子核I.氢原子能级之间跃迁时放出（吸收）光子的频率，由九=&求得.若求波长可由公式C =/求得2核反应中核能由=?/计算或根据核子比结合能来计算.1. （2020福建福州市3月质检）下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（）A. 丫射线是高速运动的电子流B.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变C.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大D.结合能越大说明原子核越稳定答案C解析丫射线是高速运动的光子流，不是电子流，故A错误；太阳辐射能量的主要来源是太 阳中发生的聚变反应，故B错误：氢原子辐射光子后，电子轨道半径减小，根据昌=，件得 电子动能增大，故C正确；比

2、结合能越大说明原子核越稳定，故D错误.2.（2020百师联盟模拟四）1896年法国科学家贝可勒尔发现了放射性元素能够自发地发出射线 的现象，即天然放射现象.让放射性元素镭衰变过程中释放出的a、仇丫三种射线，经小孔 垂直进入匀强电场中，如图1所示.下列说法正确的是（）图1A.是a射线，a粒子的电离能力最强，穿透能力也最强B.是。射线，是高速电子流，来自于原子的核外电子C.原子核发生一次衰变的过程中，不可能同时产生a、0两种射线D.原子序数大于83的元素，都具有放射性，原子序数小于或等于83的元素，都不具有放 射性答案C解析 由射线的带电性质可知，是P射线，是丫射线，是a射线，a粒子的电离能力 最

3、强，穿透能力最弱，A不正确：p射线是原子核发生。衰变时产生的，是高速电子流，来 自于原子核，B不正确；原子核发生一次衰变的过程中，只能发生a衰变或p衰变，不能同 时发生a衰变和0衰变，故不可能同时产生a、B两种射线，C正确；原子序数大于83的元 素，都具有放射性，原子序数小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不正确.3. （2020陕西西安市西安中学第六次模拟）关于放射性元素的衰变，下列说法中正确的是 （）A.氨2器所经一系列衰变变成稳定的嘤Pb,要经过4次a衰变和4次0衰变B.原子核发生一次P衰变，原子核内的一个质子转变为一个中子C.三种天然放射线中，电离能力和穿透能力最强的是a射线D.

4、天然放射现象说明原子具有核式结构答案A解析 氮2晶所经一系列衰变变成稳定的强pb,由222=206+4X,86=82+2X匕 联立解得： X=4次，丫=4次，要经过4次a衰变和4次p衰变，选项A正确；原子核发生一次p衰变， 原子核内的一个中子转变为一个质子，选项B错误；三种天然放射线中，电离能力最强的是 a射线，穿透能力最强的是丫射线，选项C错误：天然放射现象说明原子核具有复杂结构， 选项D错误.4. （2020山东青岛市期末）房屋装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因，其中射线的来 源往往是不合格的瓷砖、洁具等.瓷砖、洁具释放的氨气-MRn）具有放射性，氨222衰变为 针2189Po）的半

5、衰期为3.8天，则氨222衰变释放出的粒子以及密闭房间中氧气浓度减小 87.5%需要的时间分别为（）A.电子，11.4天B.质子，7.6天C.中子，19天D. a粒子，11.4天答案D解析 氯222衰变为针218的过程中，质量数减少4,质子数减少2,可判断发生了 a衰变，N 令f 1 V放出的粒子为a粒子；氯气浓度减小87.5%时有12.5%,结合公式N *=No - 可知， No解得1=37= 11.4天，故D正确.5. （2020新疆克拉玛依市四模）为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E=md, 科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的 热

6、量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性.设捕获中子前的原子质量为孙，捕获 中子后的原子质量为?2,被捕获的中子质量为小核反应过程放出的能量为AE则这一实 验需验证的关系是（）A. AE= （in-in2mc1B. AZs=（m）+ tnytnijc1C. AE= （m2-ni tn-c1D. AE= （nn-wi + mc2答案B解析 反应之前的质量为：?|+加3,反应后的质量为：机2,因此质量亏损为：= miy因此需要验证的关系式为：AE=（/i+Z372）4，故B正确，A、C、D错误.6. （2020广西桂林市第一次联合调研）一个中子与某原子核发生核反应，生成一个笊核，该反第2页，共

7、7页应放出的能量为Q,则笊核的比结合能为（）第2页，共7页A.m B. Q C.g D. 2Q答案A解析 一个中子与某原子核发生核反应生成一个笊核的核反应方程为Jn + |Hf汩，自由核子 组合释放的能量Q就是尻核的结合能，而无核由两个核子组成，则它的比结合能为号，故A 正确，B、C、D错误.7.(多选川子与氢原子核(质子)构成的原子称为g氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作 用.图2为卜i氢原子的能级示意图.假定光子能量为的一束光照射容器中大量处于=2 能级的p氢原子，口氢原子吸收光子后，发出频率为力、力和力的光，且频率依次增大，则石 等于()n5432图2A. h(j2fi)c. hfi

8、 答案BDB. h(ffD. hfs解析 根据题意，口氢原子吸收光子后，发出3种不同频率的光，即R氢原子吸收光子后， 从=2能级跃迁到=3能级，然后h氢原子从=3能级向低能级跃迁，有伤=以一已， hf2=EiE,册=&, E= E3E?=(E3Ei)(E?Ei)=侦一忧=hfi,故 B、D 正确.8 . (202().百师联盟模拟四)欧内斯特卢瑟福是JJ.汤姆孙的弟子，他培养了十一个获得诺贝尔 奖的学生和助手，被称为“原子核物理之父”，他于1919年用a粒子轰击氮核(N)时发现质 子并预言了中子的存在，1932年他的学生查德威克利用a粒子轰击被核(Be)发现了中子，证 实了他的猜想.下列核反应

9、中放出的粒子为中子的是()A.IB俘获一个质子，产生汨e并放出一个粒子B$Li俘获一个质子，产生汨e并放出一个粒子C.?U1俘获一个a粒子，产生四P并放出一个粒子D君Na俘获一个a粒子，产生召Mg并放出一个粒子答案C解析 根据核反应方程：VB + IH-汨e+?He知，B俘获一个质子后，放出的粒子是a粒子， A不正确；据，Li + H-3He+?He知，Li俘获一个质子，产生汨e并放出的粒子是a粒子，B 不正确；据召Al+？He-四P+和可得书A1获得一个a粒子，产生即并放出的粒子是中子，第3页，共7页C正确；据弃Na+?HeTMg+|H知，弃Na俘获一个a粒子后，放出的粒子是质子，D不正 确

10、.9 .（2020湖北武汉市五月质检）如图3为氢原子能级示意图，己知可见光的能量范围是1.633.10eV,为使氢原子能辐射出红外线，至少应给处于基态的氢原子提供的能量为（）nE/eV8 05 -0.544 -4）.853 -1.512 -3.401 -13.6图3A. 2.55 eV10.20 eVB. 12.75 eV13.06 eV答案C解析如果氢原子能辐射出红外线，也就是两个能级间的能量差小于L63eV,因此至少从基态 跃迁到第4能级，吸收的能量等于这两个能级间的能量差，即一0.85eV-（一 13.6eV）= 12.75 eV, 因此C正确，A、B、D错误.10.如图4所示为氮离子的

11、能级图，一群氮离子处于基态，用某种频率的光照射后，跃迁到 =k能级，处于=k能级的氮离子向低能级跃迁时，放出的光子的最大能量为48.4 eV,则 下列说法正确的是（）E/eV；3.43-6.02-13.6154.4图4A.该群处于基态的氮离子吸收的光子的能量大于48.4 eVB.该群处于基态的氮离子吸收光子后，处在=4能级C.处于n=k能级的氮离子共可以辐射出3种不同频率的光子D.处于=人能级的氮离子至少需要吸收3.4 eV的能量才能电离答案C解析 这群处于=火能级的氢离子向低能级跃迁时，直接跃迁到基态时放出的光子的能量最 大，由于放出的光子的最大能量为48.4eV,因此A=3,故处于基态的鼠

12、离子跃迂到=3能 级时，吸收的光子的能量为48.4 eV, A、B错误；由C*=3可知，一群处于=3第4页，共7页能级的氮离子共可以辐射出3种不同频率的光子，C正确：处于=3能级的氯离子至少需要吸收6.0 eV的能量才能电离，D错误.11.（2020河北石家庄市检测）氢原子的能级图如图5所示，下列说法正确的是（）nE/cV8（）4 -4）.853 -1.512 -3.40I -13.6图5A.氢原子从高能级向低能级跃迁时吸收光子B.处于=2能级的氢原子可以吸收能量为2 eV的光子C. 一个氢原子从=4能级向基态跃迁时，可发出6种不同频率的光子D.处于=1能级的氢原子可以吸收能量为14 eV的光

13、子答案D解析 根据玻尔理论可知，氢原子从高能级向低能级跃迁时向外辐射光子，故A错误；处于 72 = 2能级的氢原子吸收2 eV的光子后的能量为E=AE+E2=2 eV+（3.4 eV）=-1.4 eV, 结合氢原子的能级图可知，没有该能级，可知处于=2能级的复原子不能吸收能量为2 eV 的光子，故B错误；一个处于=4能级的氯原子向低能级跃迁时，最多能发出3种不同频 率的光，故C错误：氢原子的能级中能量值最小为一13.6eV,不存在能量为14 eV的能级差， 但处于 =1能级的氢原子可以吸收能量为14 eV的光子的能量，从而发生电离现象，故D 正确.12.（多选）（2020河南名师联盟入学调研）

14、锦Pu）是一种具有放射性的元素，它可破坏细胞基因， 增加患癌的风险.已知杯的一种同位素嘴Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为嘴PilX 4-iHe+y,则下列说法中正确的是（）A.衰变发出的丫射线是波长很短的光子，穿透能力很强B.上述衰变方程中的X含有143个中子C. 8个嘴Pu经过24 100年后一定还剩余4个D.衰变过程中总质量不变答案AB解析 衰变发出的丫射线是频率很大的电磁波，所以其波长很短，同时具有很强的穿透能力， 不带电，A正确；根据电荷数守恒和质量数守恒得，X的电荷数为92,质量数为235,则中 子数为23592= 143, B正确：半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，

15、C错误；在衰 变的过程中，根据质能方程知，有能量产生，则有质量亏损，不过质量数不变，D错误.13.如图6所示为氢原子能级图，表中给出了六种金属的逸出功，第5页，共7页已知可见光光子的能量范围为1.623.11 eV,下列说法正确的是（）x5432x5432E/eV0-0.54-0.85-1.51 -3.40-13.60金属逸出功/eV的1.90钙3.20锌3.34镁3.70钛4.13钺3.88A.用能量为11.0 eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态B.处于=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线C.大量氢原子由=4能级向基态跃迁时可能放出6种不同频率的可见光D.用大量氢原子由

16、=5能级向基态跃迁时放出的可见光照射表中金属，能发生光电效应的 只有金属锦答案D解析 氢原子跃迁时吸收的能量由两个能级间的能级差决定，故A错误；处于=2能级的 氢原子的电离能为3.40eV,紫外线光子的最小能量为3.11 eV,能量大于3.40eV的紫外线可 以任意被吸收并且使氢原子电离，能量在3.11 eV和3.40eV之间的紫外线能使氢原子跃迁且 氢原子只能吸收满足能级差的紫外线，故=2能级的氢原子不能吸收任意频率的紫外线，故 B错误；大量氯原子由=4能级向基态跃迁时最多放出6种不同频率的光，但在可见光范围 内的只有2种，从3-2,4-2,能量差分别为1.89eV和2.55eV,故C错误；

17、大量氢原子由“ =5能级向基态跃迁时最多放出10种不同频率的光，但在可见光范围内的只有3种，即从能 级32.4-*2,5-2,即金属的逸出功应该在1.892.86eV之间，故只能使金属钝发生光电,效 应，D正确.14.（多选）（2020河南新乡市开学考试）1956年吴健雄用半衰期为5.27年的啊C。放射源对李政 道和杨振宁提出的在弱相互作用中宇称不守恒进行实验验证用C。的衰变方程式为次0险冲 + X+；c（其中三。是反中微子，它的电荷为零，质量可认为等于零）.下列说法正确的是（）第6页，共7页A. X是电子B.增大压强，可使的C。的半衰期变为6年C别C。衰变能释放出X,说明了原子核中有XD.若

18、该衰变过程中的质量亏损为加，真空中的光速为c,则该反应释放的能量为Amc2 答案AD解析 根据质量数和电荷数守恒可知，在*Co的衰变方程中，X是电子，A正确；半衰期是 由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，B错误；衰变时释放的也子是由 核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，的Co衰变能释放出X（电子），但原子核中 并没有X（电子），C错误；根据爱因斯坦质能方程，若该衰变过程中的质量亏损为4，则该 反应释放的能量为Amc2, D正确.15.（多选）如图7所示为氢原子能级图以及氢原子从=3、4、5、6能级跃迁到=2能级时 辐射的四条光谱线，已知氢原子从=3能级跃迁到=2能级时辐

19、射光子的波长为656 nm, 下列叙述正确的有（）E/eV短：0a-0.54 HftHv HrHa静 I,:弋5三三三三三二一一一 1-1X6图7A.四条谱线中频率最大的是HsB.用633 nm的光照射能使氢原子从n=2能级跃迁到=3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.如果用能量为10.3 eV的电子轰击，可以使基态的氢原子受激发答案ACD解析 频率最大的光子对应的能量最大，即跃迁时能量差最大，故氢原子从=6能级跃迁到 =2能级时辐射光子的频率最大，选项A正确；在氢原子跃迁过程中，吸收光子的能量应刚 好等于两能级的能量差，波长为633 nm的光子能量E=/g=1.96eV,大于=2能级与=3 能级之间的能量差，选项B错误；一群处于=3能级上的氢原子向低能级跃迁时，可以是 3-2、2fl或者是3-1,即有3种频率不同的谱线，选项C正确；如果用10.3 eV的电子轰 击，基态氢原子吸收部分能量而受激发，选项D正确.第7页，共7页