下限時(shí)集訓(xùn)：十原子結(jié)構(gòu)和原子核

1、課下限時(shí)集訓(xùn)（時(shí)間：40分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共10小題，每小題6分，共60分）1. （2011天津高考）下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是（）A .光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)B .倫琴射線的發(fā)現(xiàn)C. a粒子散射實(shí)驗(yàn)D .氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)解析：選C 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；倫琴射線為電磁波，故B錯(cuò)誤；盧瑟福由 a粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C正確；氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)說明原子光譜是不連續(xù)的，故D錯(cuò)誤。2. 關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有（）A.292u t290Th + 2He 是 a衰變B4N + 2He t 178o+ ：H 是B衰變2341C. 1H

2、+ 1H t2He + 0n是輕核聚變D. SeT 82Kr + 2-°e是重核裂變解析：選AC A項(xiàng)是a衰變，正確；B項(xiàng)是核的人工轉(zhuǎn)變，錯(cuò)誤； C項(xiàng)是輕核聚變， 正確；D項(xiàng)是B衰變，錯(cuò)誤。3. （2011四川高考）氫原子從能級 m躍遷到能級n時(shí)輻射紅光的頻率為 v ,從能級n躍 遷到能級k時(shí)吸收紫光的頻率為 v，已知普朗克常量為 h,若氫原子從能級k躍遷到能級m, 則（）A .吸收光子的能量為 h v+hvB .輻射光子的能量為 h v+ hvC. 吸收光子的能量為 h v hvD. 輻射光子的能量為 h v hv解析：選D 由題意可知：Em En= hv , Ek En= hv。

3、因?yàn)樽瞎獾念l率大于紅光的頻 率，所以v>v，即k能級的能量大于 m能級的能量，氫原子從能級 k躍遷到能級m時(shí)向 外輻射能量，其值為 Ek Em= h v2 h v ,故只有D項(xiàng)正確。4. （2012北京高考）一個(gè)氫原子從n = 3能級躍遷到n= 2能級，該氫原子（）A .放出光子，能量增加 B .放出光子，能量減少C.吸收光子，能量增加D .吸收光子，能量減少解析：選B 氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)，將以輻射光子的形式向外放出能量，故選項(xiàng)B正確。5. （2012上海高考）某種元素具有多種同位素，反映這些同位素的質(zhì)量數(shù)A與中子數(shù)N關(guān)系的是圖1中的（）ON ONABcr>圖1解析：選B

4、 由A = N +乙而Z 一定，知A與N圖象是一條不經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直 線，故選項(xiàng)B正確。6. （2012鄭州三模）下列與a粒子相關(guān)的說法中正確的是 （）A .天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的a射線速度與光速相當(dāng)，穿透能力很強(qiáng)B. 238U（鈾238）核放出一個(gè)a粒子后就變?yōu)?34Th（釷234）C. 高速a粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應(yīng)方程為4He+ 17nt 16O+ onD .丹麥物理學(xué)家玻爾進(jìn)行了a粒子散射實(shí)驗(yàn)并首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型解析：選B a射線是速度為0.1C的氦核流，穿透能力最弱，A錯(cuò)誤；由核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)守恒可知B項(xiàng)正確；C項(xiàng)中核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都不守恒，C錯(cuò)

5、誤；D項(xiàng)中的物理學(xué)家不是丹麥的玻爾而是英國的盧瑟福所以D錯(cuò)誤。7. （2013 寧撫順模擬）目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放射出a伙丫射線，這些射線會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列說法正確的是（）A .氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個(gè)原子核了B. 3衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C. 丫射線一般伴隨著 a或3射線產(chǎn)生，在這三種射線中，丫射線的穿透能力最強(qiáng)，電 離能力

6、最弱D 發(fā)生a衰變時(shí)，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了 4解析：選BC 半衰期遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對單個(gè)或少數(shù)原子核是沒有意義的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)三種射線的特性及衰變實(shí)質(zhì)可知B、C兩項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8. （2012廣東從化市模擬）可見光光子的能量在 1.613.10 eV范圍內(nèi)。若氫原子從高能級躍遷到低能級，根據(jù)氫原子能級圖（如圖2所示）可判斷（）A .從n = 4能級躍遷到n= 3能級時(shí)發(fā)出可見光B .從n=3能級躍遷到n= 2能級時(shí)發(fā)出可見光C.從n= 2能級躍遷到n= 1能級時(shí)發(fā)出可見光D .從n = 4能級躍遷到n= 1能級時(shí)發(fā)出可見光解析：選B 四個(gè)選項(xiàng)中，只有 B選項(xiàng)的能級差在1.

7、613.10 eV范圍內(nèi)，故B選項(xiàng)正確。9. （2012河北石家莊市模擬）正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像（PET）的基本原理是：將放射性同位素18o注入人體，器0在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對丫光子，被探測器采集后，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理生成清晰圖象。則根據(jù)PET原理判斷下列表述正確的是（）A. 1；。在人體內(nèi)衰變的方程是18o17n+ ?eB .正、負(fù)電子湮滅的方程是 1e+- 1e 2 yC.在PET中，器0主要用途是作為示蹤原子D .在PET中，昭0主要用途是參與人體的新陳代謝解析：選ABC 由題意知A、B正確；顯像的原理是采集 丫光子，即注入人體內(nèi)的18o 衰變放出正電

8、子和人體內(nèi)的負(fù)電子湮滅轉(zhuǎn)化為丫光子，因此器0主要用途是作為示蹤原子， 故C對，D錯(cuò)。10. （2012四川高考）如圖3為氫原子能級示意圖的一部分，則氫原子（）«E/eVI1X6圖3A. 從n= 4能級躍遷到n = 3能級比從n= 3能級躍遷到n = 2能級輻射出電磁波的波長長B. 從n= 5能級躍遷到n = 1能級比從n= 5能級躍遷到n= 4能級輻射出電磁波的速度大C. 處于不同能級時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D .從高能級向低能級躍遷時(shí)，氫原子核一定向外放出能量cc解析：選A 根據(jù)Em En= h v= h；可得k= h，則從n = 4能級躍遷到n= 3能級人Em En比

9、從n = 3能級躍遷到n=2能級輻射出的電磁波的波長要長，故A選項(xiàng)正確；由于電磁波在空氣中的傳播速度都是相同的，接近光速，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)氫原子的電子云圖可知，處于不同能級時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；從高能級向低能級躍遷時(shí)，原子一定向外以光子的形式釋放能量，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題（本題共2小題，共40分）11. （16分）有一座發(fā)電能力為 P= 1.00 X 106 kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率n=40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)都是292u + 0n> m 甲：m 乙=Ek 乙：Ek 甲=4 : 156Ba + 3Kr + 3：n。已知每次核反應(yīng)

10、過程放出的核能AE = 2.78X 10一答案：1.10 X 103 kg （24分）靜止的氮核17n被速度是V0的中子0n擊中生成甲、乙兩核。已知甲、乙兩核 的速度方向同碰撞前中子的速度方向一致，甲、乙兩核動(dòng)量之比為1 : 1 ,動(dòng)能之比為1 : 4,它們沿垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑之比為1 : 6。問：甲、乙各是什么核？速度各是多大？寫出該反應(yīng)方程。 解析：設(shè)甲、乙兩核質(zhì)量分別為m甲、m乙，電荷量分別為q甲、q乙。由動(dòng)量與動(dòng)能關(guān)系 p=. 2mEk和p甲=p乙可得 J,消耗232u核的質(zhì)量 mu = 390X 10_27 kg。求每年（1年=72353.15X 10 s）消耗的92U的質(zhì)量。解析：設(shè)一年消耗的9U的質(zhì)量為x kg,設(shè)核電站一年產(chǎn)生的核能為E核，則該電站一年產(chǎn)生的電能E電=nE核。一年中產(chǎn)生的電能為 E電=Pt（t為一年的時(shí)間），需消耗的核能為 E核=坐x,于是得生x = Pmu nPtmux=n_i2740% X 2.78X 10又由R=黔_p_Bq可得1 00X 10kg =1.10X 103 kgX 3.15X 107X 390 X 10q甲：q乙=R乙：R甲=6 :1由質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒 m甲+ m乙=15m