原子結(jié)構(gòu)與原子核練習(xí)和答案

選修3-5第2講原子結(jié)構(gòu)與原子核一、3分鐘調(diào)查練習(xí)1.原子核與原子的質(zhì)量的數(shù)量級相同。()2.原子的直徑約為原子核的直徑十萬倍。 ()3.核式結(jié)構(gòu)學(xué)說是盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的。 ()4.在玻爾模型中，原子的狀態(tài)是不連續(xù)的。 ()5.發(fā)射光譜可能是連續(xù)光譜，也可能是線狀譜。 ()6.玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜，也成功地解釋了一價(jià)氦離子光譜。()7.原子核是由離子、質(zhì)子、中子組成的。()8.α射線、β射線、γ射線的組成是三種不同的實(shí)物粒子。()9.α、β、γ三種射線中，γ射線的電離作用最強(qiáng)。()10.α、β、γ三種射線中，α射線的穿透本領(lǐng)作用最強(qiáng)。()11.半衰期與溫度無關(guān)但與中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)有關(guān)。()12.如果某放射性元素的原子核有10000個(gè)，經(jīng)過一個(gè)半衰期后還剩5000個(gè)。()13.所有原子核都有天然放射性。 ()14.重核裂變和輕核聚變都能釋放核能。 ()15.核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒，但有質(zhì)量虧損，所以質(zhì)量不守恒。()16.質(zhì)能方程表明在一定條件下，質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量。()

二、綜合練習(xí)一、單選題1．下列說法正確的是A．光電效應(yīng)現(xiàn)象表明，光具有波動(dòng)性B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明，原子中有一個(gè)很小的核C．氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)，可以放出任意頻率的光子D．一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核，氘核的質(zhì)量等于質(zhì)子與中子的質(zhì)量和2．下列說法正確的是：（）A．湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子，從而建立了核式結(jié)構(gòu)模型B．貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的硏究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C．原子核由質(zhì)子和中子組成，穩(wěn)定的原子核內(nèi)，中子數(shù)一定小于質(zhì)子數(shù)D．大量處于基態(tài)的氫原子在單色光的照射下，發(fā)出多種頻率的光子，其中必有一種與入射光頻率相同3．下列說法正確的是（）A．鈾核裂變的核反應(yīng)是U→Ba+Kx+2nB．玻爾根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性C．原子從低能級向髙能級躍遷，不吸收光子也能實(shí)現(xiàn)D．根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，光的波長越大，光子的能量越大4．下列說法正確的是（）A．盧瑟福用α粒子轟擊獲得反沖核，發(fā)現(xiàn)了中子B．一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出α、β和γ三種射線C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率和入射光的強(qiáng)度有關(guān)D．處于n=3能級的大量氫原子，向低能級躍遷時(shí)，輻射光的頻率有3種5．μ子與氫原子核（質(zhì)子）構(gòu)成的原子稱為μ氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．圖為μ氫原子的能級示意圖．假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、和γ6的光，且頻率依次增大，則E等于（）A．h（γ3-γ1） B．h（γ5+γ6） C．hγ3 D．hγ46．下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識，其中正確的是．A．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．太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D．的半衰期是5天，100克經(jīng)過10天后還剩下50克7．1995年科學(xué)家“制成”了反氫原子，它是由一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)圍繞它運(yùn)動(dòng)的正電子組成．反質(zhì)子和質(zhì)子有相同的質(zhì)量，帶有等量異種電荷．反氫原子和氫原子有相同的能級分布，氫原子能級如圖所示，則下列說法中正確的是A．反氫原子光譜與氫原子光譜不相同B．基態(tài)反氫原子的電離能是C．基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子發(fā)生躍遷D．在反氫原子譜線中，從n=2能級躍遷到基態(tài)輻射光子的波長最長8．下列說法正確的是A．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的總質(zhì)量，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損B．玻爾認(rèn)為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的C．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率對應(yīng)的波長為λ0，若用波長為λ(λ>λ0)的單色光照射該金屬，會產(chǎn)生光電效應(yīng)D．愛因斯坦提出質(zhì)能方程E=mc2，其中E是物體以光速c運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能9．下列說法中正確的是（）A．光照到某金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵摴獠ㄩL太短B．由α粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以估測原子核半徑的大小C．電子束穿過鋁箔的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電子的粒子性D．原子的能量是不連續(xù)的，能級越高越穩(wěn)定10．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量，其中n＝2,，3，……．若氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級放出光子的頻率為v，能使氫原子從基態(tài)電離的光子的最小頻率為A． B． C． D．11．關(guān)于原子和原子核，下列說法中正確的是A．甲圖所示的氫原子光譜的分離特征可以用經(jīng)典物理學(xué)解釋B．由乙圖可知，36LiC．要產(chǎn)生丙圖所示的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，裂變物質(zhì)必須具有一定的體積或質(zhì)量D．根據(jù)丁圖可知，1g氡經(jīng)過38天還剩下沒發(fā)生衰變12．已知氦離子（He+）的能級圖如圖所示，根據(jù)能級躍遷理論可知()A．氦離子（He+）從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出光子的頻率低B．大量處在n=3能級的氦離子（He+）向低能級躍遷，只能發(fā)出2種不同頻率的光子C．氦離子（He+）處于n=1能級時(shí)，能吸收45eV的能量躍遷到n=2能級D．氦離子（He+）從n=4能級躍遷到n=3能級，需要吸收能量13．下列說法正確的是A．動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等B．鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程C．原子在a、b兩個(gè)能量級的能量分別為Ea、Eb，且Ea＞Eb，當(dāng)原子從a能級躍遷到b能級時(shí)，放出光子的波長（其中h為普朗克常量）D．設(shè)質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，釋放的能量是(2m1＋2m2－m3)c214．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為，其中n＝2，3，4…已知普朗克常量為h，則下列說法正確的是()A．氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動(dòng)能增大，原子的電勢能減小B．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后，電子速度大小為C．大量處于n＝3的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時(shí)可輻射出3種不同頻率的光D．若原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時(shí)所產(chǎn)生的電磁波能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時(shí)所產(chǎn)生的電磁波也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)二、多選題15．下列說法正確的是________．（填入正確選項(xiàng)前的字母A．光子不但具有能量，也具有動(dòng)量B．玻爾認(rèn)為，氫原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的C．將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損E.質(zhì)量數(shù)大的原子核，其比結(jié)合能不一定大16．如圖所示，甲為演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置；乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線；丙圖為氫原子的能級圖；丁圖給出了幾種金屬的逸出功和極限頻率關(guān)系．以下說法正確的是（）A．若b光為綠光，c光可能是紫光B．若a光為綠光，c光可能是紫光C．若b光光子能量為，用它照射由金屬銣構(gòu)成的陰極，所產(chǎn)生的大量具有最大初動(dòng)能的光電子去撞擊大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光D．若6光光子能量為，用它直接照射大量處于n=2激發(fā)態(tài)的氫原子，可以產(chǎn)生6種不同頻率的光參考答案一、3分鐘調(diào)查練習(xí)1－5√√√√√6－10√××××11－15√××√×16×二、綜合練習(xí)1．B【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象表明，光具有粒子性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明，在原子的中心有一個(gè)很小的核，原子所有的正電荷和幾乎所有的質(zhì)量集中在原子核上，B項(xiàng)正確：氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)，只能發(fā)出一些特定頻率的光子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核，會發(fā)生質(zhì)量虧損，氘核的質(zhì)量不等于質(zhì)子與中子的質(zhì)量和，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B.2．D【解析】【詳解】A、湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福建立了核式結(jié)構(gòu)模型，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、貝克勒爾通過對天然放射性現(xiàn)象的研究，證明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子中存在原子核，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，但原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)不一定相等，中子數(shù)不一定小于質(zhì)子數(shù)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、氫原子處于基態(tài)，被一束單色光照射，先吸收能量，向高能級躍遷，然后又從高能級向低能級躍遷，放出能量，發(fā)出多種頻率的光子，其中從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子的頻率與入射光頻率相同，故選項(xiàng)D正確。3．C【解析】A.鈾核裂變的核反應(yīng)是，故A錯(cuò)誤；B、德布羅意根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤；C、受到電子或其他粒子的碰撞，原子也可從低能級向髙能級躍遷，不吸收光子也能實(shí)現(xiàn)，故C正確；D、根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，光的波長越大，根據(jù)，波長越大，故能量越小，故D錯(cuò)誤；故選C。4．D【解析】【詳解】A．盧瑟福用α粒子轟擊，獲得反沖核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故A錯(cuò)誤；B．原子核發(fā)生α或β衰變時(shí)常常伴隨著γ光子的產(chǎn)生，但同一原子核不會同時(shí)發(fā)生α衰變和β衰變，故B錯(cuò)誤；C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)槭谴罅繗湓樱愿鶕?jù)可得有3種可能，故D正確。5．D【解析】由能級躍遷知識及題意可知,處于n=2能級的μ氫原子吸收能量為E的光子后,發(fā)出6種頻率的光,說明μ氫原子是從n=4能級躍遷的,而ν1?ν2?ν3?ν4?ν5和ν6頻率依次增大,說明從n=4躍遷到n=2時(shí),輻射能量為hν4的光子,綜上可知E=hν4,D正確,A?B?C錯(cuò)誤.6．B【解析】【詳解】射線是光子流，所以A錯(cuò)誤；氫原子輻射光子后，從高軌道躍遷到低軌道，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子速度增大，動(dòng)能增大，故B正確；太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的輕核聚變，所以C錯(cuò)誤；半衰期是大量的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，少數(shù)原子核不適應(yīng)，所以D錯(cuò)誤．故選B．7．B【解析】【詳解】反氫原子光譜與氫原子光譜相同，故A錯(cuò)誤；基態(tài)反氫原子的電離能是，具有大于等于能量的光子可以使氫原子電離，故B正確；基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子不發(fā)生躍遷，故C錯(cuò)誤；在反氫原子譜線中，從n=2能級躍遷到基態(tài)輻射光子能量最大，頻率最高，波長最小，故D錯(cuò)誤。故選B。8．B【解析】【詳解】A.原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的總質(zhì)量，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損．故A錯(cuò)誤．B.玻爾原子模型：電子的軌道是量子化的，原子的能量也是量子化的，所以他提出能量量子化．故B正確．C.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率對應(yīng)的波長為λ0，根據(jù)，結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，若用波長為的單色光做該實(shí)驗(yàn)，其頻率變小，不好產(chǎn)生光電效應(yīng)．故C錯(cuò)誤．D.其中E是與物體相聯(lián)系的一切能量的總和，即不是單一的動(dòng)能，也不是單一的核能．故D錯(cuò)誤．9．B【解析】【詳解】光照到某金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵摴忸l率太小，波長太長，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由α粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以估測原子核半徑的大小，選項(xiàng)B正確；電子束穿過鋁箔的衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電子的波動(dòng)性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論可知，原子核的能量是不連續(xù)的，能級越高越不穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤．10．C【解析】【詳解】由題意可知：；能使氫原子從基態(tài)電離的光子的最小頻率滿足：，解得，故選C.11．C【解析】【詳解】A、經(jīng)典物理學(xué)不能解釋氫原子光譜的分離特征，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、核子的平均質(zhì)量，即該種元素的平均分子質(zhì)量，是原子質(zhì)量與核子數(shù)的比值，原子序數(shù)小的原子和原子序數(shù)大的原子的平均核子質(zhì)量大于中等質(zhì)量的核（鐵的平均核子質(zhì)量最?。?6LiC、要產(chǎn)生丙圖所示的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，裂變物質(zhì)必須具有一定的體積或質(zhì)量，故選項(xiàng)C正確；D、氡核其半衰期為天，1g氡經(jīng)過38天衰變剩下氡的質(zhì)量為1102412．A【解析】試題分析：氦離子的躍遷過程類似于氫原子，從高能級到低能級躍遷過程中要以光子的形式放出能量，而從低能級態(tài)向高能級躍遷的過程中吸收能量，且吸收（放出的能量）滿足能級的差值，即ΔE=EM-EN（M）N）。故CD錯(cuò)；大量的氦離子從高能級向低能級躍遷的過程中，輻射的光子種類滿足組合規(guī)律即CN2，故B錯(cuò)；考點(diǎn)：能級躍遷相關(guān)的知識點(diǎn)；13．D【解析】【詳解】A項(xiàng)：根據(jù)德布羅意波長公式，若一個(gè)電子的德布羅意波長和一個(gè)質(zhì)子的波長相等，則動(dòng)量p也相等，但是質(zhì)子質(zhì)量比電子質(zhì)量大得多，因此動(dòng)能不相等，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：鈾核裂變有多種裂變的方式，但是每一種都要有慢中子的參與，即反應(yīng)方程的前面也要有中子．故核反應(yīng)：，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：原子在a、b兩個(gè)能量級的能量為、，且，當(dāng)原子從a能級躍遷到b能級時(shí)，放出光子的能量為：，所以光子的波長為：，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，設(shè)質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，釋放的能量是，故D正確．14．C【解析】【詳解】A、氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子的動(dòng)能減小，電勢能增大，總能量增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、基態(tài)的氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后，最大動(dòng)能為Ekm＝hν－E1，設(shè)電子的最大速度為vm，則vm＝，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、大量處