与名师对话】（新课标）2017届高考物理一轮总复习 课时跟踪训练44 动量 近代物理初步 第3讲 原子结构 原子核（选修35）

1、第3讲 原子结构 原子核一、选择题1(2015·南京模拟)以下说法中正确的是( )A汤姆孙通过实验发现了质子B贝克勒尔通过实验发现了中子C卢瑟福通过实验提出了原子的核式结构模型D查德威克发现了天然放射现象，说明原子具有复杂的结构解析汤姆孙通过实验发现了电子而不是质子，A错误；贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核的复杂性，而中子是由英国物理学家查德威克发现的，所以B、D错误；卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，C正确答案C2天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知()A来自于原子核外的电子B的电离作用最强，是一种电磁波C的电离作用较强，是一种电

2、磁波D的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子解析由图知三种射线的穿透能力由弱到强是<<，故是射线，实质是He，不是电磁波；是射线，实质是高速电子流；是射线，其电离作用最弱，故只有D项对答案D3(2015·重庆联考)仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是()A氢原子只有几个能级B氢原子只能发出平行光C氢原子有时发光，有时不发光D氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的解析根据玻尔理论可知，氢原子的能量是不连续的，辐射的光子的能量是不连续的，辐射的光子频率满足hEmEn，所以辐射的光子频率不连续故D正确，A、B、C错误答案D4

3、(2015·天津六校联考)氢原子能级的示意图如右图所示，大量氢原子从n4的能级向n2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n3的能级向n2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A氢原子在n2的能级时可吸收能量为3.6 eV的光子而发生电离B氢原子从n4的能级向n3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66 eVCb光比a光的波长短D氢原子从n4的能级可辐射出5种频率的光子解析从n2电离所需的最小能量等于：EE20(3.4)3.4 eV，光子能量3.6 eV高于此值故能引起电离，故A正确氢原子从n4的能级向n3的能级跃迁时辐射出光子的能量为：0.85(1.51)0.66 eV，故B错误根据跃迁规

4、律可知从n4向n2跃迁时辐射光子的能量大于从n3向n2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量Eh可得a光子的频率大于b光子的频率，故a光比b光的波长短，故C错误氢原子从n4的能级跃迁时，能发出C6种频率的光子，故D错误答案A5(2015·北京卷)实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图则()A轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里解析发生衰变时遵循动量守恒，所以衰变后新核

5、和电子的动量大小相等再根据带电粒子在磁场中运动半径r可知，q越大，半径r越小，因此电子的半径大，所以轨迹1是电子的，轨迹2是新核的再根据左手定则可判断磁场方向垂直纸面向里，选项D正确答案D6(2015·福建卷)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()A射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克解析射线是不带电的电磁波，选项A错误；氢原子辐射光子后，绕核运动的电子的轨道半径变小，由库仑引力提供向心力得，m，可得，mv2，所以r变小后电子的动能增大，选

6、项B正确；太阳辐射能量主要来源于太阳中发生的氢核聚变，选项C错误；由mm0可知，经过两个半衰期后应该剩下，即25克，选项D错误答案B7(2015·宝鸡检测)红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光铬离子的能级如右图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为()A. B.C. D.解析由，解得，选项A正确答案A8(多选)放射性元素X的衰变反应是XYN，其中N是未知

7、的射线，则下列说法正确的是()A若此衰变为衰变，则bd1B若此衰变为衰变，则ac4C射线N是从Y核中放出的D若放射性元素X经过6 h还剩下1/8没有衰变，则它的半衰期为2 hE用射线N照射锌板一定可使锌板带电解析核反应遵循质量数守恒与电荷数守恒，若此衰变为衰变，则bd1，A错误；若此衰变为衰变，则ac4，B正确；若N为或射线，则其是从X核中放出的，C错误；X经过6 h还剩下1/8没有衰变，则它的半衰期是2 h，D正确；N可能是射线或射线或射线，其中射线与射线是由带电粒子组成的，射线虽不带电，但它能使锌板发生光电效应，故E正确答案BDE9(多选)Co发生一次衰变后变为Ni核，在该衰变过程中还发出

8、两个频率为的光子，如果衰变前Co的质量为MCo，衰变后产生的Ni核质量为MNi，粒子的质量为m，则下列说法中正确的是()A衰变反应方程为CoNieB衰变过程的质量亏损为mMCo(MNim)C光子能量Ehmc2D两个光子的总能量为E总2hmc2解析由核反应过程的质量数守恒和电荷数守恒可知，A正确；质量亏损就是反应后的总质量与反应前的总质量的差值，故B正确；根据质能方程可知，亏损的质量全部转化成能量即核反应释放的核能，但产生的核能还要提供反应后新核和粒子的动能，故C、D错误答案AB10(多选)(2015·湖北八市联考)人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原

9、子序数有如图所示的关系下列说法正确的是()A由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量B由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能C已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的射线能使某金属板逸出光电子，若增加射线强度，则逸出的光电子的最大初动能增大D在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度E在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏解析原子核D和E聚变成原子核F时会放出能量，A错；由EkhW知增加射线强度，逸出光电子的最大初动能不变，只是单位时间内逸出光电子的个数增多，C错答案BDE二、非选择题11(2015·石家庄模拟

10、)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/s12(2015·天津六校高三联考)一个静止的铀核U(原子质量为232.0372 u)放出一个粒子(原子质量为4.0026 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.0287 u)(已知：原子质量单位1 u1.67×1027 kg,1 u相当于931 MeV)(1)写出核衰变反应方程；(2)算出该核衰变反应中释放出的核能；(3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和粒子的