【2017优化探究一轮复习习题】第13章第3讲原子结构原子核

1、随堂反馈1(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：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所带电荷量是量子化的，选项D错误答案：A2(多选)(2014·高

2、考新课标全国卷)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，射线的穿透能力最强E一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线解析：本题考查了原子核的衰变原子序数大于83的元素才可以发生衰变，原子序数小于83的元素有的可以发生衰变，有的不可以发生衰变，A错误；放射性元素的半衰期与元素所处的物理、化学状态无关，B、C正确；三种射线、穿透能力依次增强，D正确；原子核发生或衰变时常常伴随着光子的产生，但同一原子核不会同时发生衰变和衰变，E错误答案：BCD3.如图所示为氢原子的能级示意图，

3、一群氢原子处于n3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49 eV的金属钠，下列说法正确的是()A这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n3跃迁到n2所发出的光波长最短B这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n3跃迁到n1所发出的光频率最小C金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60 eVD金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11 eV解析：这群氢原子能发出C3种频率不同的光，从n3跃迁到n2所发出的光子能量最小，频率最低，波长最长，A错误从n3跃迁到n1的光子能量最大，频率最大，B错误由E|E3E1|12.09 eV，照射到金属钠表面发出的光

4、电子的最大初动能EkEW09.60 eV，C正确，D错误答案：C4恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108 K时，可以发生“氦燃烧”(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：He_Be.(2)Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×1016 s一定质量的Be经7.8×1016 s后所剩Be占开始时的_解析：(1)根据质量数和电荷数守恒可知HeHeBe.(2)经历半衰期的次数n3，故剩余的占开始时的3.答案：(1)He(2)(或12.5%)5(2015·高考江苏卷)取质子的质量mp1.672 6×1027 kg，中子的质量mn1.674

5、 9×1027 kg，粒子的质量m6.646 7×1027 kg，光速c3.0×108 m/s.请计算粒子的结合能(计算结果保留两位有效数字)解析：组成粒子的核子与粒子的质量差m(2mp2mn)m结合能Emc2代入数据得E4.3×1012 J答案：4.3×1012 J课时作业一、单项选择题1(2015·高考福建卷)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

6、析：射线是高速运动的光子流，A错误氢原子辐射光子后，绕核运动的电子势能减小，动能增大，B正确太阳辐射能量的主要来源是太阳中的轻核聚变，C错误. 100克83Bi经过两个半衰期后剩25克，D错误答案：B2铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：Unab2n，则ab可能是()A.XeKrBBaKrC.BaSr DXeSr解析：本题考查了裂变反应的反应方程，在核反应中质量数守恒和电荷数守恒，经分析各项中只有D选项符合要求答案：D3在一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生衰变的次数为()A6次 B10次C22次 D32次解析：本题考查衰变规律，解题的关键要明确每次发生衰变，电荷

7、数减少2，质量数减少4，每发生一次衰变，电荷数增加1，质量数不变，设发生x次衰变，y次衰变，则有2382064x,922xy82，解得y6，A正确答案：A4已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En，其中n2,3，.用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()A BC D解析：处于第一激发态时n2，故其能量E2，电离时吸收的能量E0E2，而光子能量E，则解得，C正确答案：C5(2014·高考重庆卷)碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有()A. BC. D解析：本题考查元素的半衰

8、期根据半衰期公式mm0，将题目中的数据代入可得C正确，A、B、D错误答案：C6一静止的原子核A发生衰变后变成原子核B，已知原子核A、原子核B和粒子的质量分别为mA、mB和m，光速为c，反应释放的核能全部转化为粒子的动能，则()A原子核B与粒子的速度之比为mBmB原子核B与粒子的动能之比为mBmC原子核B与粒子的动能之和为(mAmBm)c2D原子核A比原子核B的中子数多2，质子数多4解析：原子核A发生衰变，设原子核B和粒子的速度分别为vB和v，由动量守恒定律有0mBvBmv，则，A、B错误由质能方程知原子核B和粒子的动能之和Emc2(mAmBm)c2，C正确由质量数守恒和电荷数守恒知，A比B质子

9、数多2，中子数多2，D错误答案：C二、多项选择题7如图所示为卢瑟福和他的助手做粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C三个位置时，关于观察到的现象，下列说法中正确的是()A相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数最少C相同时间内放在C位置时观察到屏上的闪光次数最少D放在C位置时观察不到屏上有闪光解析：卢瑟福粒子散射实验的结论是绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了大角度偏转，偏转的角度大于90°，甚至被弹回，则A、C正确答案：AC8有关原子结构，下列说法正确的是()A玻尔原子模型

10、能很好地解释氢原子光谱的实验规律B卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性C卢瑟福的粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子D卢瑟福的粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”解析：玻尔提出的原子模型成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱的实验规律；卢瑟福核式结构模型不能解释原子的稳定性；卢瑟福的粒子散射实验表明原子具有核式结构，否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”；汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子故A、D正确，B、C错误答案：AD9.(2015·东北三校二联)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

11、的波长为2，从n2到n1能级辐射的电磁波的波长为3，则下列关系式中正确的是()A13B32C32 DE.解析：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，13，32，又hhh，即，则，即正确选项为A、B、E.答案：ABE三、非选择题10(2015·高考江苏卷)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，U是核电站常用的核燃料.U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr两部分，并产生_个中子要使链式反应发生，裂变物质的体积要_(选填“大于”或“小于”)它的临界体积解析：根据质量数

12、守恒可得，产生中子的数目为2351144893；只有大于临界体积才能发生裂变答案：3大于11假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是2.013 6 u，中子的质量是1.008 7 u，氦核同位素的质量是3.015 0 u.(1)聚变的核反应方程是_，在聚变核反应中释放出的能量为_ MeV.(保留两位有效数字)(2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核，反应方程式为HHeLi，已知各核子比结合能分别为EH1.112 MeV、EHe7.075 MeV、ELi5.603 MeV，试求此核反应过程中释放的核能解析：(1)根据题中条件，可知核反应方程式为HHHen.核反应过程

13、中的质量亏损m2mH(mHemn)2×2.013 6 u(3.015 01.008 7)u3.5×103 u.由于1 u的质量与931.5 MeV的能量相对应，所以氘核聚变时放出的能量E3.5×103×931.5 MeV3.3 MeV.(2) H和He分解成7个核子所需的能量为E13×1.112 MeV4×7.075 MeV31.636 MeV，7个核子结合成Li，释放的能量为E27×5.603 MeV39.221 MeV所以此核反应过程中释放的核能为EE2E139.221 MeV31.636 MeV7.585 MeV.答案：(1)HHHen3.3(2)7.585 MeV12一静止的U核经衰变成为Th核，释放出的总动能为