高考物理一轮复习 第十二章 波粒二象性、原子结构 第2节 原子结构 原子核练习 新人教版

1、第十二章 第二节 原子核a级基础练1(08787213)2017年9月3日，朝鲜不顾国际社会强列反对进行第六次核试验下列核反应方程中，属于衰变的是()a.nheohb.uthhec.hhhend.thpae解析：ba选项为卢瑟福发现质子的核反应，为人工转变，b选项为衰变，c选项为轻核聚变；d选项为衰变2(08787214)不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()a原子中心有一个很小的原子核b原子核是由质子和中子组成的c原子质量几乎全部集中在原子核内d原子的正电荷全部集中在原子核内解析：b当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力很小，运动方

2、向改变小只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，因此为了解释粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，但不能得到原子核内的组成，故b项不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论，a、c、d项可以本题选择不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论，故选b项3(08787215)氢原子的能级是氢原子处于各个状态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时 ()

3、a氢原子的能量减小，电子的动能增加b氢原子的能量增加，电子的动能增加c氢原子的能量减小，电子的动能减小d氢原子的能量增加，电子的动能减小解析：a由en，知n减小，en减小由ek，知n减小，ek增大，故选a项4(08787216)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解析：d射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起而从原子核中释放出来，故a选项错误；射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即粒子，故b选项

4、错误；射线是原子核在发生衰变和衰变时产生的能量以光子的形式释放，故c选项错误；放射性元素的放射性是原子核自身决定的，而化学反应不能改变原子的原子核，故化学反应并不能改变物质的放射性，故d选项正确5(08787217)如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是 () 解析：c从能级图可知，e3e1>e2e1>e3e2，根据emenh知，a<c<b，故c项正确，a、b、d项错误6(08787218)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

5、量是(c表示真空中的光速)()a(m1m2m3)cb(m1m2m3)cc(m1m2m3)c2 d(m1m2m3)c2解析：c根据爱因斯坦质能方程emc2，此核反应放出的能量e(m1m2m3)c2，c选项正确，a、b、d选项错误7(08787219)(多选)14c发生放射性衰变成为14n，半衰期约5 700年已知植物存活期间，其体内14c与12c的比例不变；生命活动结束后，14c的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品中14c的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是()a该古木的年代距今约5 700年b12c、13c、14c具有相同的中子数c14c衰变为14n的过程中放出射线d增加

6、样品测量环境的压强将加速14c的衰变解析：ac因古木样品中14c的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5 700年，选项a正确；12c、13c、14c具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项b错误；根据核反应方程可知，14c衰变为14n的过程中放出电子，即发出射线，选项c正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项d错误；故选a、c.8(08787220)(多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的是 ()a原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量b一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重

7、核的结合能c铯原子核(cs)的结合能小于铅原子核(pb)的结合能d比结合能越大，原子核越不稳定解析：abc原子核分解成自由核子时，需要的最小能量就是原子核的结合能，选项a正确重核衰变时释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大，衰变前后核子数不变，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，选项b正确铯核的核子数比铅核的核子数少，其结合能也小，选项c正确比结合能越大，原子核越稳定，选项d错误9(08787221)(多选)关于天然放射性，下列说法正确的是()a所有元素都可能发生衰变b放射性元素的半衰期与外界的温度无关c放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性d、和三种射线中，射

8、线的穿透能力最强解析：bcd自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项a错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项b、c正确；、和三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项d正确10(08787222)(多选)欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是()a用10.2 ev的光子照射b用11 ev的光子照射c用14 ev的光子照射d用11 ev的电子碰撞解析：acd由玻尔理论可知，氢原子在各能级跃迁时，只能吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子由氢原子的能级关系可算出10.2 ev刚好等于氢原子n1和n2的两能级之差，而11 ev则不是氢原子基态和任一激发态的能量之差，因

9、而氢原子能吸收前者而不能吸收后者对于14 ev的光子，其能量大于氢原子的电离能(13.6 ev)，足以使氢原子电离使电子脱离核的束缚而成为自由电子，因而不受氢原子能级间跃迁条件的限制由能的转化和守恒定律不难知道氢原子吸收14 ev的光子电离后，产生的自由电子还应具有0.4 ev的动能；用电子去碰撞氢原子时，入射电子的动能可全部或部分地为氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，也可使氢原子激发综上所述正确答案为a、c、d项b级能力练11(08787223)(多选)美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63(ni)和铜两种

10、金属作为长效电池的材料，利用镍63发生衰变时释放电子给铜片，把镍63和铜片做电池两极外接负载，为负载提供电能下面有关该电池的说法正确的是()a衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的b镍63的衰变方程是niecuc提高温度，增大压强可以改变镍63的半衰期d该电池内部电流方向是从镍63到铜片解析：ab衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子同时释放电子所产生的，a正确；根据电荷数守恒、质量数守恒知镍63的裂变方程是niecu，b正确；半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故c错误；铜片得到电子带负电，镍63带正电，和外接负载时镍63的电势比铜片的高，该电池内部电流方向是从铜片

11、到镍63，故d错误12(08787224)现有两动能均为e00.35 mev的h在一条直线上相向运动，两个h发生对撞后能发生核反应，得到he和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为he和新粒子的动能已知h的质量为2.014 1 u，he的质量为3.016 0 u，新粒子的质量为1.008 7 u，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 mev(如果涉及计算，结果保留整数)则下列说法正确的是()a核反应方程为hhhehb核反应前后不满足能量守恒定律c新粒子的动能约为3 mevd.he的动能约为4 mev解析：c由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知hhhen，则新粒子为中子n，所以a错

12、误；核反应过程中质量亏损，释放能量，亏损的质量转变为能量，仍然满足能量守恒定律，b错误；由题意可和e(2.014 1 u×23.016 0 u1.008 7 u)×931 mev/u3.3 mev，根据核反应中系统的能量守恒有ekheekn2e0e，根据核反应中系统的动量守恒有phepn0，由ek，可知，解得ekhe(2e0e)1 mev，ekn(2e0e)3 mev，所以c正确，d错误13(08787225)(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mh1.67×1027 kg.设原来处于静止状态的大

13、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 ev2.090×1018 j.故vh m/s4.17 m/s.答案：(1)10种(2)4.17 m/s14(08787226)海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能

14、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；(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，求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