高考物理总复习 第十二章 近代物理 第二节 原子与原子核课后达标-人教版高三全册物理试题.doc

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1、第二节 原子与原子核学生用书P355(单独成册)(建议用时：60分钟)一、单项选择题1(2017高考上海卷)在同位素氢、氘、氚的核内具有相同的()A核子数B电子数C中子数 D质子数解析：选D.同位素是指在原子核中的质子数相同而中子数不同的元素，故氢、氘、氚的核内具有相同的质子数，D项正确2如图，放射性元素镭衰变过程中释放出、三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A表示射线，表示射线B表示射线，表示射线C表示射线，表示射线D表示射线，表示射线解析：选C.射线为电磁波，在电场、磁场中均不偏转，故和表示射线，A、B、D项错误；射线中的粒子为氦的原子核，带正电，在匀强电场中，沿电

2、场方向偏转，故表示射线，由左手定则可知在匀强磁场中射线向左偏，故表示射线，C项正确3(2015高考天津卷)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上下列说法正确的是()A天然放射现象说明原子核内部是有结构的B电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的解析：选A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的，人们认识原子核的复杂结构是从天然放射现象开始的，选项A正确；电子的发现说明了原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，选项B错误；由粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，选项C错误；密立根油滴实验说明物质

3、所带电荷量是量子化的，选项D错误4(2018三明模拟)按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上，已知rarb，则在此过程中()A原子要发出某一频率的光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量也减小B原子要吸收某一频率的光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小C原子要发出一系列频率的光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小D原子要吸收一系列频率的光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量也增大解析：选A.由玻尔氢原子理论知，电子轨道半径越大，原子能量越大，当电子从ra跃迁到rb时，原子能量减小，放

4、出光子；在电子跃迁过程中，库仑力做正功，原子的电势能减小；由库仑力提供电子做圆周运动的向心力，即，r减小，电子速度增大，动能增大，综上所述可知A正确5质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)() A(m1m2m3)c B(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2 D(m1m2m3)c2解析：选C.由质能方程Emc2，其中mm1m2m3，可得E(m1m2m3)c2，选项C正确，A、B、D错误6(2018江苏清江中学高三模拟)如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从n4能级跃迁到n2能级时，辐射出光子a；当氢原子从n3能级跃迁到n

5、1能级时，辐射出光子b，则下列说法中正确的是()A光子a的能量大于光子b的能量B光子a的波长小于光子b的波长Cb光比a光更容易发生衍射现象D在同种介质中，a光子的传播速度大于b光子的传播速度解析：选D.氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级的能级差小于从n3的能级跃迁到n1的能级时的能级差，根据EmEnh，知光子a的能量小于光子b的能量，故A错误；光子a的频率小于光子b的频率，所以b的频率大，波长小，所以a光更容易发生衍射，故B、C错误；光子a的频率小，则折射率小，根据v知，光子a在介质中的传播速度大于光子b在介质中的传播速度，故D正确二、多项选择题7(2015高考广东卷)科学家使用核反应获取氚，

6、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两个核反应都没有质量亏损D氘和氚的核反应是核聚变反应解析：选AD.核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由HHHeX17.6 MeV知 X为n，由XYHeH4.9 MeV知Y为Li，其中Y的质子数是3，中子数也是3，选项A正确，选项B错误；两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损，选项C错误；XYHeH4.9 MeV是原子核的人工转变，HHHen17.6 MeV为轻核聚变，选项D正确8能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途

7、径之一下列释放核能的反应方程，表述正确的有()A.HHHen是核聚变反应B.HHHen是衰变C.UnBaKr3n是核裂变反应D.UnXeSr2n是衰变解析：选AC.衰变时释放出电子(e)，衰变时释放出氦原子核(He)，可知选项B、D错误；选项A中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应；选项C中一个U235原子核吸收一个中子，生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并释放出三个中子是典型的核裂变反应，故选项A、C正确9(2016高考全国卷改编)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si，下列说法正确的是()A核反应方程为pA

8、lSiB核反应过程中系统动量守恒C核反应过程中系统能量不守恒D核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和解析：选AB.核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，A项正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，B项正确；题述核反应过程属于“二合一”形式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，C项错误；核反应过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，D项错误10(2018东北三校联考)如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n4到n1能级辐射的电磁波的波长为1，从n4到n2能级辐射的电磁波的波长为2，从n2到n1能级辐射的电磁波的波长为3，则下列关系式

9、中正确的是()A13 B32 D解析：选AB.已知从n4到n1能级辐射的电磁波的波长为1，从n4到n2能级辐射的电磁波的波长为2，从n2到n1能级辐射的电磁波的波长为3，则1、2、3的关系为hhh，即，1，32，又hhh，即，则，即正确选项为A、B.三、非选择题11(2018石家庄模拟)实验室考查氢原子跃迁时的微观效应已知氢原子能级图如图所示，氢原子质量为mH1.671027 kg.设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n5的能级状态(1)求氢原子由高能级向低能级跃迁时，可能发射出多少种不同频率的光；(2)若跃迁后光子沿某一方向飞出，且光子的动量可以用p表示(h为普朗克常量，为光子频率，c为

10、真空中光速)，求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率(保留三位有效数字)解析：(1)不同频率的光的种类为NC10(种)(2)由动量守恒mHvHp光子知：当最大时，反冲速率vH最大又hE5E10.54 eV(13.6)eV13.06 eV2.0901018 J故vH m/s4.17 m/s.答案：(1)10种(2)4.17 m/s12海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源两个氘核的核反应产生一个He核和一个粒子，其中氘核的质量为2.013 0 u，氦核的质量为3.015 0 u，中子的质量为1.008 7 u(1 u931.5 MeV)，求：(1)写出核反应方程；(2)核反应中释放的核能；(

11、3)在两个氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，反应中产生的粒子和氦核的动能解析：(1)核反应方程为：HHHen.(2)核反应中的质量亏损为m2mHmHemn，由Emc2可知释放的核能：E(2mHmHemn)c22.14 MeV.(3)把两个氘核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零，即mHevHemnvn0；反应前后系统的总能量守恒，即mHevmnvE2EkH，又因为mHemn31，所以vHevn13，由以上各式代入已知数据得：EkHe0.71 MeV，Ekn2.13 MeV.答案：(1)HHHen(2)2.14 MeV(3)2.13 MeV0.71 MeV