高二物理下冊(cè)原子結(jié)構(gòu)核能假期課時(shí)調(diào)研檢測(cè)試題

1、課時(shí)作業(yè) 33 原子結(jié)構(gòu) 核能一、單項(xiàng)選擇題1盧瑟福 粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 ()A 證明了質(zhì)子的存在B證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核里D證明了原子中的電子只能在某些軌道上運(yùn)動(dòng)2圖甲所示為氫原子的能級(jí)，圖乙為氫原子的光譜。已知譜線a 是氫原子從 n4 的能級(jí)躍遷到 n2 的能級(jí)時(shí)的輻射光，則譜線b是氫原子 ()甲氫原子的光譜，圖下的數(shù)值和短線是波長(zhǎng)的標(biāo)尺乙A從 n3的能級(jí)躍遷到 n2 的能級(jí)時(shí)的輻射光B從 n5的能級(jí)躍遷到 n2 的能級(jí)時(shí)的輻射光C從 n4的能級(jí)躍遷到 n3 的能級(jí)時(shí)的輻射光D從 n2的能級(jí)躍遷到 n1 的能級(jí)時(shí)的輻射光3

2、當(dāng)氫原子的電子處于第 n 條可能軌道時(shí)，下面說(shuō)法正確的是()A 電子的軌道半徑是 rnnr 1(r1 為第一條可能軌道半徑 )B根據(jù) EnE1(E1 為原子在第一條可能軌道時(shí)的能量)可知， nn2越大，能量越小C原子從 n 定態(tài)躍遷到n1 定態(tài)時(shí)，輻射光子的波長(zhǎng)為EnEn1hD大量處于這一狀態(tài)的氫原子通過(guò)自發(fā)輻射可能產(chǎn)生的光譜數(shù)為n(n1) 24(2011 廣·東肇慶模擬 )使某種金屬 X 發(fā)生光電效應(yīng)所需的光子最小的能量為 2.60 eV。已知一群氫原子處于量子數(shù) n3 的激發(fā)態(tài)，其能級(jí)如圖所示。 這些氫原子能夠自發(fā)地躍遷到較低的能量狀態(tài)， 并向外輻射多種頻率的光。 那么，若用這些

3、氫原子輻射的光照射這種金屬，能夠使這種金屬X 發(fā)生光電效應(yīng)的有幾種不同頻率的光()A一種 B二種 C三種D四種5有關(guān)氫原子光譜的說(shuō)法正確的是()A 氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜B氫原子光譜說(shuō)明氫原子能發(fā)出所有頻率的光C氫原子光譜說(shuō)明氫原子能級(jí)是分立的D氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān)6 (2011 廣·東惠州模擬 )玻爾提出的原子結(jié)構(gòu)模型中，所做的假設(shè)正確的是 ()A 原子處于定態(tài)時(shí)，電子做加速運(yùn)動(dòng)，并輻射能量B原子的不同電子繞核沿不同軌道運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)相同的能級(jí)C電子從核外一軌道躍遷到另一軌道時(shí)，輻射 (或吸收 )一定頻率的光子D電子躍遷時(shí)輻射光子的頻率等于電子繞核運(yùn)動(dòng)的頻率7靜止

4、的 3015P 衰變成 3014Si，靜止原子核 23490Th 衰變成 23491Pa，在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的軌道如圖所示。由此可知()甲圖為 3015P 的衰變軌跡，乙圖為 23490Th 核的衰變軌跡甲圖為 23490Th 的衰變軌跡，乙圖為 3015P 的衰變軌跡圖中 2、4 為新核軌跡， 1、3 為粒子軌跡圖中 2、4 為粒子軌跡，A1、3 為新核軌跡BC D8天然放射性元素 23290Th(釷)經(jīng)過(guò)一系列 衰變和 衰變之后，208變成 82Pb(鉛)。下列論斷中正確的是 ()B鉛核比釷核少6 個(gè)質(zhì)子C衰變過(guò)程中共有 4 次 衰變和 8 次 衰變D衰變過(guò)程中共有 6 次 衰變和 4 次

5、衰變9 (2011 上·海單科 )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 來(lái)自于原子核外的電子B的電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波C的電離作用較強(qiáng)，是一種電磁波D的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子10關(guān)于天然放射現(xiàn)象，敘述不正確的是()A 若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期不變B衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C在 、這三種射線中， 射線的穿透能力最強(qiáng)， 射線的電離能力最強(qiáng)D鈾核 (23892U)衰變?yōu)殂U核 (20682U) 的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò) 8 次 衰變和 6 次 衰變二、非選擇題11(1)Po 的半衰期為 138 d，經(jīng)衰變生成穩(wěn)定的鉛(

6、Pb)，那么經(jīng)過(guò) 276 d,100 g Po已衰變的質(zhì)量為 _g。(2)一個(gè)氘核 (21H)和一個(gè)氚核 (31H)結(jié)合成一個(gè)氦核并放出一個(gè)中子時(shí)，質(zhì)量虧損為m，已知阿伏加德羅常數(shù)為NA ，真空中的光速為若 1 mol 氘和 1 mol 氚完全發(fā)生上述核反應(yīng)，則在核反應(yīng)中釋放的能量為 _。c，A NAmc2B2NAmc21C.2NA2mcD5NA2mc(3)用速度為 v0、質(zhì)量為 m1 的42He 核轟擊質(zhì)量為 m2 的靜止的 147N 核，發(fā)生核反應(yīng)，最終產(chǎn)生兩種新粒子 A 和 B。其中 A 為178O 核，質(zhì)量為 m3，速度為 v3，B 的質(zhì)量為 m4。計(jì)算粒子 B 的速度 vB。粒子 A

7、 的速度符合什么條件時(shí)， 粒子 B 的速度方向與 42He 核的運(yùn)動(dòng)方向相反。12在 衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出， 中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。 1953 年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)， 利用中微子與水中 11H 的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。(1)中微子與水中的 11H 發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子(10n)和正電子 (01e)，即：中微子 11H01n10e_。 (填寫(xiě)選可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是項(xiàng)前的字母 )A0和0B0和1C1和0D1和1(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變

8、為兩個(gè)光子 ( )，即 01e 01e2已知正電子和電子的質(zhì)量都為 9.1×1031 kg，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為 _J。正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是 _。參考答案1C 解析：該題要考查的是 粒子散射實(shí)驗(yàn)對(duì)人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)。只要了解 粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及核式結(jié)構(gòu)的建立過(guò)程，就不難得出答案。 粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)存在一個(gè)集中了全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量的核， 數(shù)年后盧瑟福發(fā)現(xiàn)核內(nèi)有質(zhì)子并預(yù)言核內(nèi)存在中子。2B 解析：從氫原子光譜圖上可以看出譜線 a、b 相鄰且波長(zhǎng)ba，則譜線 b 光子的頻率大于譜線 a 光子的頻率，產(chǎn)生譜線 b 的能級(jí)差僅大于產(chǎn)生譜線

9、a 的能級(jí)差，所以B 正確。3 D解析： 根據(jù)玻爾氫原子理論算出的結(jié)論可知電子軌道半徑是rn2r1，不是rnnr1，A錯(cuò)誤；氫原子能量為負(fù)值，1，所nE 0以 n 越大，En 越大，B 錯(cuò)誤；由頻率條件知 h EnEn1，hc，EnEn1C 錯(cuò)誤。4B解析： n3 的激發(fā)態(tài)往下跳能發(fā)生三種頻率的光：E3E112.09 eV，E2E110.2 eV，E3E21.89 eV，能夠使金屬 X 發(fā)生光電效應(yīng)只有二種。B 對(duì)。5C解析：氫原子的發(fā)射光譜是線狀譜，故選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；氫原子光譜說(shuō)明：氫原子只能發(fā)出特定頻率的光， 氫原子能級(jí)是分立的，故選項(xiàng) B 錯(cuò)誤、C 正確；由玻爾理論知?dú)湓影l(fā)射出的光子能量

10、由前、后兩個(gè)能級(jí)的能量差決定，即h EmEn，故選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。6C解析：由玻爾理論知， C 對(duì)。7B解析：原子核 P 衰變成 Si 時(shí)，放出正電子，兩者均帶正電，運(yùn)動(dòng)方向相反，根據(jù)左手定則，軌道應(yīng)是外切圓，如圖乙。根據(jù)動(dòng)量守恒， 3v34v40mmmvR3q414RBq ，所以 R4q3 1所以 3 為粒子軌跡R1q2 91同理： R2q1 1 ，所以 1 為粒子軌跡因此，原子核 23490Th 變成原子核 23491Pa 時(shí)，放出帶負(fù)電的電子，軌道應(yīng)是內(nèi)切圓，如圖甲。由上可知選項(xiàng)B 正確。8D解析：鉛核核子數(shù)比釷核核子數(shù)少24 個(gè)，而不是中子數(shù)少 24 個(gè)，A 項(xiàng)錯(cuò)；鉛核質(zhì)子數(shù)為 82，釷

11、核質(zhì)子數(shù)為 90，故鉛核比釷核少 8 個(gè)質(zhì)子， B 項(xiàng)錯(cuò)；釷核的衰變方程為： 23290Th20882Pbx42Hey01e，式中 x、y 分別為 和 的衰變次數(shù)。由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守4x208232x66 次 衰變恒有，解得即衰變過(guò)程中共有2xy8290y4和 4 次 衰變， C 項(xiàng)錯(cuò)而 D 項(xiàng)對(duì)。9D解析：放射性元素釋放的三種射線分別是射線、射線和 射線。其中 射線是氦核流，穿透能力最弱，一張普通的紙就能擋住，但其有很強(qiáng)的電離作用； 射線是高速電子流， 電離作用較弱，穿透力較強(qiáng)，可以穿透幾毫米厚的鋁板；射線是電磁波，其電離作用很弱，但穿透力很強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板。三種射線都來(lái)自于原子核內(nèi)部。綜上可知： 是 射線， 是 射線， 是 射線，據(jù)此可知本題只有選項(xiàng)D 正確。10B答案：m1v0 m3v3vm1v011(1)75 (2)A (3)m43>m31 t解析： (1)由半衰期公式mm0( ) 25 g，剩余 m75 g。(2) 根據(jù)質(zhì)能方程有一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合釋放能量為Emc2，則 1 mol 氘和 1 mol 氚完全發(fā)生上述核反應(yīng)釋放能量為EANA mc2。N E(3) 由動(dòng) 量守 恒定 律得 ： m1v0 m3v3 m4vB ， 所 以 vB m1v0m3v3m4。 題意要求 vB <0，即m1v0