優(yōu)化探究(新課標(biāo))2017屆高三物理一輪復(fù)習(xí)第13章動量守恒定律波粒二象性原子結(jié)構(gòu)第3講原子結(jié)構(gòu)原子

原子構(gòu)造原子核[隨堂反應(yīng)]1．(2015·高考天津卷)物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論老是成立在對事實察看的基礎(chǔ)上．以下說法正確的選項是( )A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有構(gòu)造的B．電子的發(fā)現(xiàn)令人們認(rèn)識到原子擁有核式構(gòu)造C．α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D．密立根油滴實驗表示核外電子的軌道是不連續(xù)的分析：天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有構(gòu)造的，人們認(rèn)識原子核的復(fù)雜構(gòu)造是從天然放射現(xiàn)象開始的，選項A正確．電子的發(fā)現(xiàn)說了然原子是能夠切割的，是由更小的微粒構(gòu)成的，選項B錯誤．由α粒子散射實驗成立了原子的核式構(gòu)造模型，選項C錯誤．密立根油滴實驗說明物質(zhì)所帶電荷量是量子化的，選項D錯誤．答案：A2．(多項選擇)(2014·高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)對于天然放射性，以下說法正確的選項是()A．所有元素都可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度沒關(guān)C．放射性元素與其他元素形成化合物時仍擁有放射性D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)E．一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線分析：此題考察了原子核的衰變．原子序數(shù)大于83的元素才能夠發(fā)生衰變，原子序數(shù)小于83的元素有的能夠發(fā)生衰變，有的不可以夠發(fā)生衰變，A錯誤；放射性元素的半衰期與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)沒關(guān)，B、C正確；三種射線α、β、γ穿透能力挨次加強(qiáng)，D正確；原子核發(fā)生α或β衰變時經(jīng)常陪伴著γ光子的產(chǎn)生，但同一原子核不會同時發(fā)生α衰變和β衰變，E錯誤．答案：BCD3.以下圖為氫原子的能級表示圖，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照耀逸出功為2.49eV的金屬鈉，以下說法正確的選項是( )A．這群氫原子能發(fā)出3種頻次不一樣的光，此中從n＝3躍遷到n＝2所發(fā)出的光波長最短B．這群氫原子能發(fā)出兩種頻次不一樣的光，此中從n＝3躍遷到n＝1所發(fā)出的光頻次最小C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為9.60eVD．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為11.11eV分析：這群氫原子能發(fā)出2n＝3躍遷到＝2所發(fā)出的光子能量最C3＝3種頻次不一樣的光，從n小，頻次最低，波長最長，A錯誤．從n＝3躍遷到n＝1的光子能量最大，頻次最大，B錯誤．由E＝|E3－E1|＝12.09eV，照耀到金屬鈉表面發(fā)出的光電子的最大初動能Ek＝E－0＝9.60eV，C正確，D錯誤．W答案：C4．恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各樣熱核反響，當(dāng)溫度達(dá)到810K時，能夠發(fā)生“氦焚燒”．(1)達(dá)成“氦焚燒”的核反響方程：48He＋________→Be＋γ.24(2)8－16s．必定質(zhì)量的8－16Be是一種不穩(wěn)固的粒子，其半衰期為2.6×10Be經(jīng)7.8×10s后448所剩Be占開始時的________．4分析：(1)依據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知448Be＋γ.2He＋He→42t7.8×10－16131(2)經(jīng)歷半衰期的次數(shù)n＝τ＝2.6×10－16＝3，故節(jié)余的占開始時的2＝8.答案：(1)412He(2)(或12.5%)85．(2015·高考江蘇卷)取質(zhì)子的質(zhì)量p＝1.6726×10－27kg，中子的質(zhì)量n＝1.6749×10mm－27kg，α粒子的質(zhì)量m＝6.6467×10－27kg，光速c＝3.0×108m/s.請計算α粒子的結(jié)α合能．(計算結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)分析：構(gòu)成α粒子的核子與α粒子的質(zhì)量差m＝(2mp＋2mn)－mα2聯(lián)合能E＝mc－12代入數(shù)據(jù)得E≈4.3×10J[課時作業(yè)]一、單項選擇題1．(2015·高考福建卷)以下相關(guān)原子構(gòu)造和原子核的認(rèn)識，此中正確的選項是( )A．γ射線是高速運(yùn)動的電子流B．氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動的電子動能增大C．太陽輻射能量的主要根源是太陽中發(fā)生的重核裂變21021050克D.83Bi的半衰期是5天，100克83Bi經(jīng)過10天后還剩下分析：γ射線是高速運(yùn)動的光子流，A錯誤．氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動的電子勢能減小，動能增大，B正確．太陽輻射能量的主要根源是太陽中的輕核聚變，C錯誤.100克21083Bi經(jīng)過兩個半衰期后剩25克，D錯誤．答案：B2．鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了以下的裂變反響：23592U＋01n→＋＋201n，則aba＋b可能是( )A.14054Xe＋3693KrB．14156Ba＋3692Kr1419314094C.56Ba＋38SrD．54Xe＋38Sr分析：此題考察了裂變反響的反響方程，在核反響中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，經(jīng)剖析各項2中只有D選項切合要求．答案：D238206)3．在一個92U原子核衰變?yōu)橐粋€82Pb原子核的過程中，發(fā)生β衰變的次數(shù)為(A．6次B．10次C．22次D．32次分析：此題考察衰變規(guī)律，解題的重點(diǎn)要明確每次發(fā)生α衰變，電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4，每發(fā)生一次β衰變，電荷數(shù)增添1，質(zhì)量數(shù)不變，設(shè)發(fā)生x次α衰變，y次β衰變，則有238－206＝4x,92－2x＋y＝82，解得y＝6，A正確．答案：AE14．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為1，激發(fā)態(tài)能量n＝2，此中＝2,3，.用h表示普朗克常量，EEnnc表示真空中的光速．能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為()A．－4hcB．－2hc3EE11C．－4hcD．－9hcEE11分析：處于第一激發(fā)態(tài)時n＝2，故其能量E1＝0－2＝－E12＝，電離時汲取的能量，而E4EE4hc4hc光子能量E＝λ，則解得λ＝－E1，C正確．答案：C5．(2014·高考重慶卷)碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大概還有()A.mB．m48mmC.16D．32分析：此題考察元素的半衰期．依據(jù)半衰期公式1C正20確，A、B、D錯誤．答案：C6．一靜止的原子核A發(fā)生α衰變后變?yōu)樵雍薆，已知原子核A、原子核B和α粒子的質(zhì)量分別為mA、mB和mα，光速為c，反響開釋的核能所有轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ｗ拥膭幽?，則()A．原子核B與α粒子的速度之比為mB∶mαB．原子核B與α粒子的動能之比為B∶αmmC．原子核B與α粒子的動能之和為(mA－mB－mα)c2D．原子核A比原子核B的中子數(shù)多2，質(zhì)子數(shù)多4分析：原子核A發(fā)生α衰變，設(shè)原子核B和α粒子的速度分別為vB和vα，由動量守恒定律有0＝mBvB－mαvα，則vBmαEkB＝mα，A、B錯誤．由質(zhì)能方程知原子核B和α粒子的vα＝m，EmBkαB3動能之和22A比B質(zhì)子E＝mc＝(mA－mB－mα)c，C正確．由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，數(shù)多2，中子數(shù)多2，D錯誤．答案：C二、多項選擇題7．以下圖為盧瑟福和他的助手做α粒子散射實驗的裝置表示圖，熒光屏和顯微鏡一同分別放在圖中的A、B、C三個地點(diǎn)時，對于察看到的現(xiàn)象，以下說法中正確的選項是( )A．同樣時間內(nèi)放在A地點(diǎn)時察看到屏上的閃光次數(shù)最多B．同樣時間內(nèi)放在B地點(diǎn)時察看到屏上的閃光次數(shù)最少C．同樣時間內(nèi)放在C地點(diǎn)時察看到屏上的閃光次數(shù)最少D．放在C地點(diǎn)時察看不到屏上有閃光分析：盧瑟福α粒子散射實驗的結(jié)論是絕大部分α粒子穿過金箔后基本上仍沿本來的方向行進(jìn)，但有少量α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度大于90°，甚至被彈回，則A、C正確．答案：AC8．相關(guān)原子構(gòu)造，以下說法正確的選項是( )A．玻爾原子模型能很好地解說氫原子光譜的實驗規(guī)律B．盧瑟福核式構(gòu)造模型能夠很好地解說原子的穩(wěn)固性C．盧瑟福的α粒子散射實驗表示原子內(nèi)部存在帶負(fù)電的電子D．盧瑟福的α粒子散射實驗否認(rèn)了湯姆孫對于原子構(gòu)造的“西瓜模型”分析：玻爾提出的原子模型成功地說了然原子的穩(wěn)固性和氫原子光譜的實驗規(guī)律；盧瑟福核式構(gòu)造模型不可以解說原子的穩(wěn)固性；盧瑟福的α粒子散射實驗表示原子擁有核式構(gòu)造，否定了湯姆孫對于原子構(gòu)造的“西瓜模型”；湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子．故A、D正確，B、C錯誤．答案：AD9.(2015·東北三校二聯(lián))以下圖，氫原子可在以下各能級間發(fā)生躍遷，設(shè)從n＝4到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ1，從n＝4到＝2能級輻射的電磁波的波長為λ2，從n＝2n到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ3，則以下關(guān)系式中正確的選項是( )A．λ1＜λ3B．λ3＜λ24C．λ3＞λ2D．1＝1＋1λ3λ1λ21＝11E.－λ2λ3λ1分析：已知從n＝4到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ1，從n＝4到n＝2能級輻射的電磁波的波長為λ2，從＝2到＝1能級輻射的電磁波的波長為λ3，則λ1、λ2、λ3的關(guān)nn系為hc＞hc＞hc，即1＞1，λ1＜λ3，1＞1，λ3＜λ2，又hc＝hc＋hc，λ1λ3λ2λ1λ3λ3λ2λ1λ3λ21＝1111－1，即正確選項為A、B、E.即＋，則＝λλ1λ3λ2λ3λ12答案：ABE三、非選擇題10．(2015·高考江蘇卷)核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒错懛懦龅木薮竽芰窟M(jìn)行發(fā)電，235U是核電92站常用的核燃料.23514489925636使鏈?zhǔn)椒错懓l(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要________(選填“大于”或“小于”)它的臨界體積．分析：依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得，產(chǎn)生中子的數(shù)量為235＋1－144－89＝3；只有大于臨界體積才能發(fā)生裂變．答案：3大于11．假定兩個氘核在向來線上相碰發(fā)生聚變反響生成氦的同位素和中子，已知氘核的質(zhì)量是2.0136u，中子的質(zhì)量是1.0087u，氦核同位素的質(zhì)量是3.0150u.(1)聚變的核反響方程是________________，在聚變核反響中開釋出的能量為________MeV.(保存兩位有效數(shù)字)(2)若氚核和氦核發(fā)生聚變生成鋰核，反響方程式為3471H＋2He→3Li，已知各核子比聯(lián)合能分別為EH＝1.112MeV、EHe＝7.075MeV、ELi＝5.603MeV，試求此核反響過程中開釋的核能．分析：(1)依據(jù)題中條件，可知核反響方程式為22311H＋1H→2He＋0n.核反響過程中的質(zhì)量損失HHen－(3.0150＋1.0087)u－3u.m＝2m－(m＋m)＝2×2.0136u＝3.5×10因為1u的質(zhì)量與931.5MeV的能量相對應(yīng)，因此氘核聚變時放出的能量E＝3.5×10－3×931.5MeV≈3.3MeV.(2)31H和42He分解成7個核子所需的能量為E1＝3×1.112MeV＋4×7.075MeV＝31.636MeV，77個核子聯(lián)合成3Li，開釋的能量為E2＝7×5.603MeV＝39.221MeV因此此核反響過程中開釋的核能為E＝E2－E1＝39.221MeV－31.636MeV7.585MeV.答案：(1)2231(2)7.585MeV1H＋1H→2He＋0n3.3238234234Th12．一靜止的92U核經(jīng)α衰變?yōu)闉?0Th核，開釋出的總動能為4.27MeV.問：此衰變后905核的動能為多少M(fèi)eV？(保存一位有效數(shù)字)分析：依據(jù)題意知