2023届高考物理统考版一轮课时作业-(三十六)　原子结构　原子核.docx

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1、课时分层作业(三十六)原子结构原子核基础题组1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2如图所示是卢瑟福设计的一个实验：他在铅块上钻了一个小孔，孔内放入一点镭，使射线只能从这个小孔里发出，随后他将射线引入磁场中，发现射线立即分成三束，他把这三束射线分别命名为射线、射线、射线基于对这三种射线的深入分析，卢瑟

2、福获得了1907年的诺贝尔奖以下对这三束射线描述准确的是()A射线的穿透能力最弱，容易被物体吸收B射线在真空中的运动速度是光速C射线本质上是波长极短的电磁波，电离能力极强D射线带负电，是来自镭原子的核外电子32021广东卷，1(多选)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26.铝26的半衰期为72万年，其衰变方程为AlMgY.下列说法正确的是()AY是氦核BY是质子C再经过72万年，现有的铝26衰变一半D再经过144万年，现有的铝26全部衰变42019全国卷，14氢原子能级示意图如图所示光子能量在1.63eV3.10eV的光为可见光要使处于基态(n1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最

3、少应给氢原子提供的能量为()A12.09eVB10.20eVC1.89eVD1.51eV52021山东卷，1在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的Pb，其衰变方程为PbBiX.以下说法正确的是()A衰变方程中的X是电子B升高温度可以加快Pb的衰变CPb与Bi的质量差等于衰变的质量亏损D.方程中的X来自于Pb内质子向中子的转化6.抗战疫情取得阶段性的胜利，2020年5月6日湖北省高三学生迎来了开学，学校校门口都设有红外测温仪，其原理是：被测物体辐射的电磁波只有红外线可被该测温仪捕捉，并转变成电信号如图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，当大

4、量处于第5能级的氢原子向较低能级跃迁时，所辐射出的光子中能被红外测温仪捕捉到的光子频率种类有()A1种B2种C3种D4种72021全国乙卷，17医学治疗中常用放射性核素113In产生射线，而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的对于质量为m0的113Sn，经过时间t后剩余113Sn质量为m，其t图线如图所示从图中可以得到113Sn的半衰期为()A67.3dB101.0dC115.1dD124.9d8有四个核反应方程如下：UnSrXe3x1Hx2HenUThx3MgHeAlx4下列说法正确的是()A是核聚变Bx2为HC是核裂变Dx4为中子9太阳能源于其内部的聚变反应，太阳质量也随之不

5、断减少设每次聚变反应可看作4个氢核结合成1个氦核，太阳每秒钟辐射的能量约为4.01026J下列说法正确的是()A该聚变反应在常温下也容易发生B太阳每秒钟减少的质量约4.4109kgC该聚变的核反应方程是4HHe2eD目前核电站采用的核燃料主要是氢核综合题组102022福建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

6、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11.2022潍坊模拟威耳逊云室是能显示带电粒子径迹的实验装置，是研究微观粒子的重要器材在真空云室中的矩形区域内存在着匀强磁场，在A点有一静止的原子核Th发生了某种衰变，生成的新核和释放出的粒子在磁场中的径迹如图中的曲线a、b所示，下列说法正确的是 ()ATh核发生的是衰变B曲线a是新核的径迹C匀强磁场方向垂直纸面向里D曲线a、b的半径比与新核和粒子的质量有关12.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，静止的U发生衰变，生成新原子核X，已知粒子和新核X在纸面内做匀速圆周运动

7、，则()A原子核X的电荷数为91，质量数为236B粒子做顺时针圆周运动C粒子和原子核X的周期之比为1013D粒子和原子核X的半径之比为45213(多选)如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率以下说法正确的是()几种金属的逸出功和极限频率金属W0/eVvc/(1014Hz)钠2.295.53钾2.255.44铷2.135.15丁A.若b光为绿光，c光可能是紫光B若a光为绿光，c光可能是紫光C若b光光子能量为2.81eV，用它照射由金属铷构成的阴极，产生的大量具有最大

8、初动能的光电子去轰击大量处于n3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光D若b光光子能量为2.81eV，用它直接照射大量处于n2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光课时分层作业（三十六）原子结构原子核1解析：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，选项B错误；电子质量太小，对粒子的影响不大，选项C错误；绝大多数的粒子穿过金箔后，几乎仍沿原方向前进，选项D错误答案：A2解析：射线穿透能力最弱，电离能力最强，容易被物体吸收，故A正确；射线的速度约是光速的99%，故B错误；射线本质是一种波长极短的电磁波，电

9、离能力极弱，故C错误；射线（高速电子流）带负电，是由中子转变成质子后释放的电子组成的，故D错误答案：A3解析：根据电荷数守恒与质量数守恒可知Y为正电子e，A、B错误经过一个半衰期，铝26衰变一半，经过两个半衰期，铝26还剩下四分之一，C正确，D错误答案：C4解析：本题考查原子的能级跃迁问题，体现了模型建构的核心素养由题图数据分析可知，只有氢原子从n3能级跃迁到n2能级辐射出的光子能量在可见光光子能量范围内，所以处于基态（n1）的氢原子最少也要跃迁到n3能级，氢原子吸收的能量最小为EE3E112.09eV，故选A.答案：A5解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，A项正确；放射性元素的半

10、衰期非常稳定，不受温度、压强以及该物质是单质还是化合物的影响，B项错误；Pb与Bi和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C项错误；方程中的X来自于Pb内中子向质子的转化，D项错误答案：A6解析：根据C10种知，大量处于n5的氢原子向低能级跃迁时，可能发出10种不同频率的可见光根据能级的跃迁满足hEmEn，得跃迁产生的光子能量分别是13.06eV，12.75eV，12.09eV，10.2eV，2.86eV，2.55eV，1.89eV，0.97eV，0.66eV，0.31eV.由于红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，所以能被红外测温仪捕捉的光子能量有0.97eV，0.66eV，0.31eV，共

11、3种，故C正确，A、B、D错误答案：C7解析：题中给出的t图线是向下凹的曲线，时对应的时间小于d124.85d，且由数学知识知其与124.85d相差不会太大，所以ABD选项错误，选项C正确答案：C8解析：根据质量数守恒与电荷数守恒可知，x1的质量数为1，而电荷数为0，所以x1是n，是核裂变反应，故A错误；x2的质量数为3122，而电荷数为211，所以x2是H，故B正确；x3的质量数为2382344，而电荷数为92902，所以x3是He，是衰变，故C错误；x4的质量数为244271，而电荷数为122131，所以x4是H，故D错误答案：B9解析：该聚变反应需要在高温高压条件下发生，所以A错误；根据

12、爱因斯坦的质能方程，可得太阳每秒钟减少的质量为m4.4109kg，所以B正确；根据核反应过程中的质量数守恒可得，该聚变的核反应方程为4HHe2e，生成物中是正电子，不是电子，所以C错误；目前核电站采用的核燃料是铀核，利用铀核的裂变反应过程中释放的核能，所以D错误故选B.答案：B10解析：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正确答案：A11解析：衰变后生成的新核和释放的粒子的初速度反向，由题图可知

13、新核和释放出的粒子在磁场中做圆周运动的方向相反，则新核和释放出的粒子的电性相反，所以Th核发生的是衰变，其核反应方程为ThPae，故A错误；衰变后新核和粒子在磁场中做圆周运动，由qvB知r，衰变过程中动量守恒，新核和粒子的动量大小相等，其轨迹半径比为新核和粒子电荷量的反比，与质量无关，所以曲线a半径较大应是粒子的径迹，故B、D错误；对于粒子的轨迹曲线a，由左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故C正确答案：C12解析：根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，原子核X的电荷数为92290，质量数为2384234，选项A错误；粒子带正电，由左手定则可知，粒子做逆时针圆周运动，选项B错误；根据T可知，粒子和

14、原子核X的周期之比：，选项C正确；根据动量守恒定律，粒子和原子核X的动量大小相同，r可知，粒子和原子核X的半径之比为，选项D错误答案：C13解析：本题考查能级跃迁理论及根据IU图象分析光电效应现象由光电效应方程EkhW0和eUcEk联立有eUchW0，即光子照射同一金属时，只要遏止电压一样，说明光子的频率一样，遏止电压越大，光子的频率越大，因此可知b光和c光的频率相同且大于a光的频率，故A错误，B正确；b光照射金属铷，产生光电子的最大初动能为Ek2.81eV2.13eV0.68eV，用光电子轰击氢原子，氢原子可以只吸收电子的部分能量而发生跃迁，因此处于n3能级的氢原子吸收的能量为Ek0.85eV（1.51eV）0.66eV，这时氢原子处在n4的能级，向低能级跃迁可辐射C6种不同频率的光，故C正确；若用b光照射氢原子，氢原子只能吸收能量恰好为能级之差的光子，0.68eV不满足该条件，因此此光子不被吸收，故D错误答案：BC