《（新課標(biāo)）2020屆高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練44 動(dòng)量 近代物理初步 第3講 原子結(jié)構(gòu) 原子核（選修3-5）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020屆高考物理一輪總復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練44 動(dòng)量 近代物理初步 第3講 原子結(jié)構(gòu) 原子核（選修3-5）（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3講 原子結(jié)構(gòu) 原子核　 一、選擇題 1．(2020·南京模擬)以下說(shuō)法中正確的是(　 　) A．湯姆孫通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 B．貝克勒爾通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子 C．盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 D．查德威克發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) [解析]　湯姆孫通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子而不是質(zhì)子，A錯(cuò)誤；貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，揭示了原子核的復(fù)雜性，而中子是由英國(guó)物理學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)的，所以B、D錯(cuò)誤；盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，C正確． [答案]　C 2．天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，由此可推知(　　) A．

2、②來(lái)自于原子核外的電子 B．①的電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波 C．③的電離作用較強(qiáng)，是一種電磁波 D．③的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子 [解析]　由圖知三種射線的穿透能力由弱到強(qiáng)是①<②<③，故①是α射線，實(shí)質(zhì)是He，不是電磁波；②是β射線，實(shí)質(zhì)是高速電子流；③是γ射線，其電離作用最弱，故只有D項(xiàng)對(duì)． [答案]　D 3．(2020·重慶聯(lián)考)仔細(xì)觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條分離的不連續(xù)的亮線，其原因是(　　) A．氫原子只有幾個(gè)能級(jí) B．氫原子只能發(fā)出平行光 C．氫原子有時(shí)發(fā)光，有時(shí)不發(fā)光 D．氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對(duì)應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的 [

3、解析]　根據(jù)玻爾理論可知，氫原子的能量是不連續(xù)的，輻射的光子的能量是不連續(xù)的，輻射的光子頻率滿足hν＝Em－En，所以輻射的光子頻率不連續(xù)．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤． [答案]　D 4．(2020·天津六校聯(lián)考)氫原子能級(jí)的示意圖如右圖所示，大量氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a，從n＝3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b，則(　　) A．氫原子在n＝2的能級(jí)時(shí)可吸收能量為3.6 eV的光子而發(fā)生電離 B．氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝3的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出光子的能量可以小于0.66 eV C．b光比a光的波長(zhǎng)短 D．氫原子從n＝4的能級(jí)可輻射出5種頻率的光

4、子 [解析]　從n＝2電離所需的最小能量等于：E－E2＝0－(－3.4)＝3.4 eV，光子能量3.6 eV高于此值故能引起電離，故A正確．氫原子從n＝4的能級(jí)向n＝3的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出光子的能量為：－0.85－(－1.51)＝0.66 eV，故B錯(cuò)誤．根據(jù)躍遷規(guī)律可知從n＝4向n＝2躍遷時(shí)輻射光子的能量大于從n＝3向n＝2躍遷時(shí)輻射光子的能量，則可見(jiàn)光a的光子能量大于b，又根據(jù)光子能量E＝hν可得a光子的頻率大于b光子的頻率，故a光比b光的波長(zhǎng)短，故C錯(cuò)誤．氫原子從n＝4的能級(jí)躍遷時(shí)，能發(fā)出C＝6種頻率的光子，故D錯(cuò)誤． [答案]　A 5．(2020·北京卷)實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)

5、中A點(diǎn)的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖．則(　　) A．軌跡1是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 B．軌跡2是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 C．軌跡1是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 D．軌跡2是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 [解析]　發(fā)生β衰變時(shí)遵循動(dòng)量守恒，所以衰變后新核和電子的動(dòng)量大小相等．再根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑r＝可知，q越大，半徑r越小，因此電子的半徑大，所以軌跡1是電子的，軌跡2是新核的．再根據(jù)左手定則可判斷磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，選項(xiàng)D正確． [答案]　D 6．(2020·福建卷)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子

6、核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是(　　) A．γ射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 B．氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大 C．太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的重核裂變 D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過(guò)10天后還剩下50克 [解析]　γ射線是不帶電的電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動(dòng)的電子的軌道半徑變小，由庫(kù)侖引力提供向心力得，＝m，可得，mv2＝，所以r變小后電子的動(dòng)能增大，選項(xiàng)B正確；太陽(yáng)輻射能量主要來(lái)源于太陽(yáng)中發(fā)生的氫核聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由m＝m0可知，經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后應(yīng)該剩下，即25克，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． [答案]　B 7．(2020·寶雞檢測(cè))紅寶石激光器的工作物質(zhì)

7、紅寶石含有鉻離子的三氧化二鋁晶體，利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光．鉻離子的能級(jí)如右圖所示，E1是基態(tài)，E2是亞穩(wěn)態(tài)，E3是激發(fā)態(tài)，若以脈沖氙燈發(fā)出波長(zhǎng)為λ1的綠光照射晶體，處于基態(tài)的鉻離子受激發(fā)躍遷到E3，然后自發(fā)躍遷到E2，釋放波長(zhǎng)為λ2的光子，處于亞穩(wěn)態(tài)E2的離子躍遷到基態(tài)時(shí)輻射出的光就是激光，這種激光的波長(zhǎng)λ為 (　　) A. B. C. D. [解析]　由＝＋，解得λ＝，選項(xiàng)A正確． [答案]　A 8．(多選)放射性元素X的衰變反應(yīng)是X→Y＋N，其中N是未知的射線，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若此衰變?yōu)棣滤プ?，則b＝d＋1 B．若此衰變?yōu)棣了プ?，則a＝c＋

8、4 C．射線N是從Y核中放出的 D．若放射性元素X經(jīng)過(guò)6 h還剩下1/8沒(méi)有衰變，則它的半衰期為2 h E．用射線N照射鋅板一定可使鋅板帶電 [解析]　核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒，若此衰變?yōu)棣滤プ?，則b＝d－1，A錯(cuò)誤；若此衰變?yōu)棣了プ?，則a＝c＋4，B正確；若N為α或β射線，則其是從X核中放出的，C錯(cuò)誤；X經(jīng)過(guò)6 h還剩下1/8沒(méi)有衰變，則它的半衰期是2 h，D正確；N可能是α射線或β射線或γ射線，其中α射線與β射線是由帶電粒子組成的，γ射線雖不帶電，但它能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，故E正確． [答案]　BDE 9．(多選)Co發(fā)生一次β衰變后變?yōu)镹i核，在該衰變過(guò)程中還發(fā)出兩個(gè)

9、頻率為ν的光子，如果衰變前Co的質(zhì)量為MCo，衰變后產(chǎn)生的Ni核質(zhì)量為MNi，β粒子的質(zhì)量為m，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．衰變反應(yīng)方程為Co→Ni＋e B．衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損為Δm＝MCo－(MNi＋m) C．光子能量E＝hν＝Δmc2 D．兩個(gè)光子的總能量為E總＝2hν＝Δmc2 [解析]　由核反應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，A正確；質(zhì)量虧損就是反應(yīng)后的總質(zhì)量與反應(yīng)前的總質(zhì)量的差值，故B正確；根據(jù)質(zhì)能方程可知，虧損的質(zhì)量全部轉(zhuǎn)化成能量即核反應(yīng)釋放的核能，但產(chǎn)生的核能還要提供反應(yīng)后新核和β粒子的動(dòng)能，故C、D錯(cuò)誤． [答案]　AB 10．(多選)(2020·湖北八市

10、聯(lián)考)人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要吸收能量 B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能 C．已知原子核A裂變成原子核B和C時(shí)放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強(qiáng)度，則逸出的光電子的最大初動(dòng)能增大 D．在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度 E．在核反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏 [解析]　原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)放出能量，A錯(cuò)；由Ek＝hν－W知

11、增加射線強(qiáng)度，逸出光電子的最大初動(dòng)能不變，只是單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的個(gè)數(shù)增多，C錯(cuò)． [答案]　BDE 二、非選擇題 11．(2020·石家莊模擬)實(shí)驗(yàn)室考查氫原子躍遷時(shí)的微觀效應(yīng)．已知?dú)湓幽芗?jí)圖如圖所示，氫原子質(zhì)量為mH＝1.67×10－27 kg.設(shè)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n＝5的能級(jí)狀態(tài)． (1)求氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)射出多少種不同頻率的光； (2)若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動(dòng)量可以用p＝表示(h為普朗克常量，ν為光子頻率，c為真空中光速)，求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率．(保留三位有效數(shù)字) [解析]　(1)不同頻率的

12、光的種類為 N＝C＝＝10(種)． (2)由動(dòng)量守恒mHvH＝p光子＝知： 當(dāng)ν最大時(shí)，反沖速率vH最大． 又hν＝E5－E1＝－0.54 eV－(－13.6)eV＝13.06 eV＝2.090×10－18 J. 故vH＝＝ m/s＝4.17 m/s. [答案]　(1)10種　(2)4.17 m/s 12．(2020·天津六校高三聯(lián)考)一個(gè)靜止的鈾核U(原子質(zhì)量為232.0372 u)放出一個(gè)α粒子(原子質(zhì)量為4.0026 u)后衰變成釷核Th(原子質(zhì)量為228.0287 u)．(已知：原子質(zhì)量單位1 u＝1.67×10－27 kg,1 u相當(dāng)于931 MeV) (1)寫(xiě)出核衰變反應(yīng)方程； (2)算出該核衰變反應(yīng)中釋放出的核能； (3)假設(shè)反應(yīng)中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和α粒子的動(dòng)能，則釷核獲得的動(dòng)能有多大？ [解析]　(1)U→Th＋He (2)質(zhì)量虧損　Δm＝0.0059 u ΔE＝Δmc2＝0.0059×931 MeV＝5.49 MeV (3)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，釷核和α粒子的動(dòng)量大小相等， EkTh＋Ekα＝ΔE 所以釷核獲得的動(dòng)能EkTh＝×ΔE＝×ΔE＝0.09 MeV [答案]　(1)U→Th＋He (2)5.49 MeV (3)0.09 MeV