高考物理一輪規(guī)范特訓第13章　原子結(jié)構(gòu)　原子核

一、選擇題1．[2015·天津高考]物理學重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實觀察的基礎上。下列說法正確的是()A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有核式結(jié)構(gòu)C．α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D．密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的答案A解析天然放射現(xiàn)象說明原子核是可分的，即核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，A項正確；電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子是可分的，B項錯誤；α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是原子具有核式結(jié)構(gòu)，C項錯誤；密立根油滴實驗精確地測出了電子的電荷量，原子光譜的分立性表明原子核外電子軌道是不連續(xù)的，D項錯誤。2．[2014·山東高考](多選)氫原子能級如圖，當氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級時，輻射光的波長為656nm。以下判斷正確的是()A．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長大于656nmB．用波長為325nm的光照射，可使氫原子從n＝1躍遷到n＝2的能級C．一群處于n＝3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線D．用波長為633nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級答案CD解析由heq\f(c,λ)＝E2－E1及氫原子能級關(guān)系可知，從n＝2躍遷到n＝1能級時釋放光子波長為122nm，故選項A錯誤。波長325nm光子能量小于波長122nm光子能量，不能使氫原子從n＝1躍遷到n＝2的能級，選項B錯誤。一群處于n＝3能級的氫原子向低能級躍遷時最多有3種可能，因此最多產(chǎn)生3種譜線，選項C正確。從n＝3躍遷到n＝2時輻射光的波長λ＝656nm，所以，只有當入射光波長為656nm時，才能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級，選項D正確。3．[2017·山東煙臺一模]下列說法正確的是()A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應C．一束光照射到某金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為該束光的波長太短D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增大答案D解析湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子是可以分割的，α粒子的散射實驗表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯誤。太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的輕核聚變，故B錯誤。一束光照射到某金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為該束光光子的能量太小，即該光的頻率太小，波長太長，故C錯誤。按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，要吸收能量，所以原子總能量增大；由于庫侖力提供電子的向心力，可得eq\f(ke2,r2)＝eq\f(mv2,r)，所以電子的動能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,2r)，隨半徑的增大而減小，故D正確。4．[2017·衡水棗強中學高三檢測]原子從一個能級躍遷到一個較低的能級時，有可能不發(fā)射光子。例如在某種條件下，鉻原子的n＝2能級上的電子躍遷到n＝1能級上時并不發(fā)射光子，而是將相應的能量轉(zhuǎn)交給n＝4能級上的電子，使之脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應，以這種方式脫離了原子的電子叫做俄歇電子，已知鉻原子的能級公式可簡化表示為En＝－eq\f(A,n2)，式中n＝1,2,3，…表示不同能級，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動能是()A.eq\f(11,16)AB.eq\f(7,16)AC.eq\f(3,16)AD.eq\f(13,16)A答案A解析由題意可知鉻原子n＝1能級能量為：E1＝－A，n＝2能級能量為：E2＝－eq\f(A,4)，從n＝2能級躍遷到n＝1能級釋放的能量為：ΔE＝E2－E1＝eq\f(3A,4)，n＝4能級能量為：E4＝－eq\f(A,16)，電離需要能量為：E＝0－E4＝eq\f(A,16)，所以電子從n＝4能級電離后的動能為：Ek＝ΔE－E＝eq\f(3A,4)－eq\f(A,16)＝eq\f(11A,16)，故B、C、D錯誤，A正確。5．[2017·東北二聯(lián)](多選)如圖所示，氫原子可在下列各能級間發(fā)生躍遷，設從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n＝2到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ3，則下列關(guān)系式中正確的是()A．λ1<λ3 B．λ3<λ2C．λ3>λ2 D.eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)＋eq\f(1,λ2)E.eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)－eq\f(1,λ2)答案ABE解析已知從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n＝2到n＝1能級輻射的電磁波的波長為λ3，則λ1、λ2、λ3的關(guān)系為heq\f(c,λ1)>heq\f(c,λ3)>heq\f(c,λ2)，即eq\f(1,λ1)>eq\f(1,λ3)，λ1<λ3，eq\f(1,λ3)>eq\f(1,λ2)，λ3<λ2，又heq\f(c,λ1)＝heq\f(c,λ3)＋heq\f(c,λ2)，即eq\f(1,λ1)＝eq\f(1,λ3)＋eq\f(1,λ2)，則eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)－eq\f(1,λ2)，即正確選項為A、B、E。6．[2016·全國卷Ⅲ](多選)一靜止的鋁原子核eq\o\al(27,13)Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核eq\o\al(28,14)Si*。下列說法正確的是()A．核反應方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)Si*B．核反應過程中系統(tǒng)動量守恒C．核反應過程中系統(tǒng)能量不守恒D．核反應前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應物的質(zhì)量之和E．硅原子核速度的數(shù)量級為105m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致答案ABE解析核反應方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)Si*，A正確；核反應過程中系統(tǒng)動量守恒、能量守恒(只是前后表現(xiàn)形式不同罷了)、質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，但質(zhì)量虧損，虧損部分以能量的形式釋放出去，所以B正確，C、D錯誤；由動量守恒定律得0＋m1v1＝m2v2，即0＋1u×1.0×107m/s＝28u×v2，解得v2≈0.036×107m/s＝3.6×105m/s，E正確。7．[2015·福建高考]下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認識，其中正確的是()A．γ射線是高速運動的電子流B．氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能增大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.eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，100克eq\o\al(210,83)Bi經(jīng)過10天后還剩下50克答案B解析γ射線是光子流，所以A項錯誤；氫原子輻射光子以后，半徑減小，電子動能增加，所以B項正確；太陽輻射能量的主要來源是熱核反應，所以C項錯誤；eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，經(jīng)過10天，100克eq\a\vs4\al(\o\al(210,83)Bi)還余25克，所以D項錯誤。8．[2014·全國卷Ⅱ](多選)在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實的是()A．密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值B．貝可勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C．居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素D．盧瑟福通過α粒子散射實驗證實了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子E．湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷答案ACE解析密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值為1.6×10－19C，選項A正確；貝可勒爾通過對天然放射現(xiàn)象研究發(fā)現(xiàn)了原子核有復雜結(jié)構(gòu)，選項B錯誤；居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素，選項C正確；盧瑟福通過α粒子散射實驗，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，選項D錯誤；湯姆孫通過對陰極射線在電場及在磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成，并測定了粒子的比荷，選項E正確。9．[2017·山西一模]現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展促進了人們對原子、原子核的認識。下列說法正確的是()A．α粒子散射實驗結(jié)果說明原子內(nèi)部正電荷是均勻分布的B．β衰變說明原子核內(nèi)部存在自由電子C．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應D．氡原子核的半衰期為3.8天，4個氡原子核經(jīng)過7.6天一定只剩下1個未發(fā)生衰變答案C解析α粒子散射實驗說明占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電的那部分物質(zhì)集中在很小的空間范圍內(nèi)，選項A錯誤。β衰變是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時釋放出電子，不是原子核內(nèi)部存在電子，故B錯誤。太陽輻射的能量來自于太陽內(nèi)部的氫核聚變反應，選項C正確。半衰期是對大量的原子核的統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用，對少量的原子核不適用，選項D錯誤。二、非選擇題10．[2016·全國卷Ⅱ]在下列描述核過程的方程中，屬于α衰變的是________，屬于β衰變的是________，屬于裂變的是________，屬于聚變的是________。(填正確答案標號)A.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(0,－1)eB.eq\o\al(32,15)P→eq\o\al(32,16)S＋eq\o\al(0,－1)eC.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)HeD.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HE.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al