1、1 14 179 122020 届一轮复习人教版 原子结构原子核 课时作业时间： 45 分钟1 ( 多选 ) 物理学家通过对实验的深入观察和研究， 获得正确的科学认知， 推动物理学的发展下列说法符合事实的是 ( AC )A. 赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B. 查德威克用 粒子轰击 7 N 获 得 反 冲核8 O， 发 现 了 中 子C. 贝 克 勒 尔 发 现 的 天 然 放 射 性 现 象 ， 说 明 原 子 核 有 复 杂 结 构D 卢 瑟 福 通 过 对 阴 极 射 线 的 研 究 ， 提 出 了 原 子 核 式 结 构 模 型解析： 麦克斯韦曾提出光是电磁波，赫兹
2、通过实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，选项 A 正确查德威克用 粒子轰击 4Be，获得反冲核 6 C， 发现了中子，选项 B 错误贝克勒尔发现了天然放射现象， 说明原子核有复杂的结构， 选项 C 正确 卢瑟福通过对 粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，选项 D 错误232 208 208 2322. 90 Th 经过一系列 衰变和 衰变后变成 82 Pb，则82 Pb 比 90 Th 少 ( A )A 16 个中子， 8 个质子 B 8 个中子， 16 个质子C 24 个中子， 8 个质子 D 8 个中子， 24 个质子208 232解析： 82 Pb比 90 Th 质子数少 (90
3、 82) 8 个，核子数少 (232 208) 24 个，所以中子数少 (24 8) 16 个，故 A正确， B、 C、 D 错误 3 铀核可以发生衰变和裂变，铀核的 ( C ) A 衰变和裂变都能自发发生 B 衰变和裂变都不能自发发生 C 衰变能自发发生而裂变不能自发发生 D 衰变不能自发发生而裂变能自发发生解析： 铀是天然放射性元素，所以铀核的衰变是能自发发生，而铀核的裂变是人工实现的，是用中子轰击铀核实现的，所以铀核的裂变不能自发发生，故 A、 B、 D 错误， C 正确 4 下列说法正确的是 ( A )A 光 子 像 其 他 粒 子 一 样 ， 不 但 具 有 能 量 ， 也 具 有2
4、 动 量 B 比 结 合 能 越 大 ， 原 子 核 越 不 稳 定 C 将 由 放 射 性 元 素 组 成 的 化 合 物 进 行 高 温 分 解 ， 会 改 变 放 射 性 元 素 的 半 衰 期 D 原子 核 的 质 量 大 于 组 成 它 的 核 子 的 质 量 之 和 ， 这 个 现 象 叫 做 质 量 亏 损解析： 光子像其他粒子一样，不但具有粒子性，而且也有波动性，则不但具有能量，也具有动量，故 A 正确；比结合能越大的原子核越稳定， B 错误；放射性元素的半衰期与外界 因素没有任何关系，只和本身性质有关， C 错误；原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，
5、故 D错误5. 下列核反应方程中，属于 衰变的是 ( B )144171238 234 4A. 7 N 2He8 O 1H B. 92 U90 Th 2He2 3 41234 234 0C. 1H 1H 2He 0n D. 90 Th 91 Pa 1 e4解析： 衰变是放射性元素的原子核放出 粒子 ( 2He) 的核反应，选项 B 正确6. 根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态 ( 量子数 n 1) 的氢原子3 1414 12 141412 13上，受激的氢原子能自发地发出 6 种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为( A )A 12.75 eV B 13.06 eV
6、C 13.6 eV D 0.85 eV解析： 受激的氢原子能自发地发出 6 种不同频率的光，知跃迁到第 4 能级，则吸收的光子能量为 E 0.85 eV 13.6 eV 12.75 eV ，故 A 正确7. 贝可勒尔在 120 年前首先发现了天然放射现象， 如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用下列属于放射性衰变的是 ( A )14 14 0A. 6 C 7 N 1e235 1 139 95 1B. 92 U0n 53 I 39Y 20n2 3 4 1C. 1H 1H 2He 0n4 27 30 1D. 2He 13Al 15P 0n解析： 放射性元素自发地放出射线的现象叫天然放射现象 A
7、 选项为 衰变方程， B 选 项为重核裂变方程， C 选项为轻核聚变方程， D 选项为原子核的人工转变方程，故 A 正确8. ( 多选 ) 14C 发生放射性衰变为 14N， 半衰期约为 5 700 年已知植物存活期间，其体内C与 C的比例不变；生命活动结束后， C 的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品 中C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是 ( AC )A. 该古木的年代距今约为 5 700 年B. C、 C、 C 具有相同的中子数14 14C. C衰变为 N的过程中放出 射 线4 1412 13 1414D. 增加样品测量环境的压强将加速 C 的衰变解析： 因古木
8、样品中 C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为 5 700 年，选项 A 正确； C、 C、 C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同， 选项 B 错误； 根据核反应方程可知， 14C 衰变为14N的过程中放出电子， 即发出 射线， 选项 C正确； 外界环境不影响放射性元素的半衰期， 选项 D 错误9 ( 多选 ) 科学家使用核反应获取氚， 再利用氘和氚核反应获得能量， 核反应方程分别为：4 3 2 3 4X Y 2He 1H 4.9 MeV 和 1H 1H 2He X 17.6 MeV ，下列表述正确的有 ( AD )A. X
9、 是中子B. Y 的质子数是 3， 中子数是 6 C 两个核反应都没有质量亏损 D 氘和氚的核反应是核聚变反应2 3 4解析： 由 1H 1H 2He X 17.6 MeV ，根据反应前后质量数、电荷数守恒可知， X 的质量4 3数为 1，电荷数为 0，因此 X 是中子，故选项 A 正确；再由 X Y 2He 1H 4.9 MeV，根据反应前后质量数、电荷数守恒可知， Y 的质量数为 6， 电荷数为 3， 即其质子数为 3， 中子数也5 为 3， 故选项 B 错误；由于两个反应中都释放了能量，因此根据爱因斯坦质能方程可知，两个反应中都存在质量亏损，故选项 C错误；根据核聚变反应的定义可知，氘和
10、氚反应是核 聚 变反应，故选项 D 正确10. 不同色光的光子能量如下表所示：色光 红 橙 黄 绿 蓝靛 紫光子能量 1.61 2.00 2.07 2.14 2.53 2.76 范围 (eV) 200 2 07 2 14 253 2 76 3 10氢原子部分能级的示意图如图所示 大量处于 n 4 能级的氢原子， 发射出的光的谱线在 可见光范围内，其颜色分别为 ( A )A 红、蓝靛 B 红、紫C 橙、绿 D 蓝靛、紫解析： 计算出各种光子能量然后和表格中数据进行对比，便可解决本题氢原子处于第四能级，能够发出 12.75 eV、 12.09 eV、 10.2 eV、 2.55 eV、 1.89
11、eV、 0.66 eV 的六种光子，1.89 eV 和 2.55 eV 属于可见光， 1.89 eV 的光子为红光， 2.55 eV 的光子为蓝靛光A11. 根据玻尔理论，氢原子的能级公式为 En n2( n 为能级， A 为基态能量 ) ，一个氢原子中的电子从 n 4 的能级直接跃迁到基态，在此过程中 ( B )15AA. 氢原子辐射一个能量为B. 氢 原 子 辐 射 一 个 能 量 为 16 的光子15A16 的光子15A6 C. 氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为D. 氢 原 子 辐 射 一 系 列 频 率 的 光 子 ， 其 中 频 率 最 大 的 光 子 能 量 为
12、 1615A16解析： 根据玻尔理论， 一个氢原子中的电子从 n 4 的能级直接跃迁到基态， 辐射一个光A A 15A子的能量为 E E4 E1 42 12 16 ，选项 B 正确， A、 C、 D 错误12. 静止在匀强电场中的碳 14 原子核， 某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示 ( a、 b 表示长度 ) 那么碳 14 的核反应方程可能是 ( A )7 A. BC. 6 C 1 e 7 N D. 6 C 1H 5 B解析： 由轨迹弯曲方向可以看出，反冲核与放出的射线的方向均与电场强度方向相同，14 4 10均带正电，所以放出的粒
13、子为 粒子，即发生 衰变，则核反应方程为故 A 正确6 C 2He 4 Be，13. 在下列描述核过程的方程中，属于 衰变的是 C， 属于 衰变的是 AB， 属于裂变的是 E， 属于聚变的是 F.( 填正确答案标号 )14 14 0A. 6 C 7 N 1e32 32 0B. 15 P 16S 1eC. 238 234 492 U 90 Th 2He14 46 C 2He 10 4 Be 14 0 14B. 6 C 1e 514 0 14 14 2 128 27554A2814 4 17 1D. 7 N 2He 8 O 1H235 1 140 94 1E. 92 U 0n 54 Xe 38Sr
14、 20n3 2 4 1F. 1H 1H 2He 0n解析： 衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中释放出 粒子的现象，选项 C 为 衰变； 衰变为衰变过程中释放出 粒子的现象，选项 A、 B 均为 衰变；重核裂变是质量较大的核变成质量较小的核的过程，选项 E 是常见的一种裂变；聚变是两个较轻的核聚合成质量较大的核的过程，选项 F 是典型的核聚变过程14. ( 多 选 ) 一 静 止 的 铝 原 子 核 13 Al 俘获一速度为 1.0 10 m/s 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核14* . 下列说法正确的是 ( ABE )27 28 *A. 核反应方程为 p 13Al 14SiB. 核
15、反应过程中系统动量守恒C 核 反 应 过 程 中 系 统 能 量 不 守 恒D 核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E 硅原子核速度的数量级为 10 m/s ，方向与质子初速度的方向一致27 28 *解析： 核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为 p 13Al 14Si ， A 正确核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒， B 正确， C 错误核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和， D 错误根据动量守恒定律有 mpvp mSi vSi ，碰撞后硅原子 核速度的数量级为 10 m/s ，方向与质子初速度方向一致， E 正确15. 在磁感应强度为
16、B的匀强磁场中， 一个静止的放射性原子核发生了一次 衰变 放射出的 粒子 ( 2He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为 R. 以 m、 q 分别表示 粒子的质量和电荷量Si79 (1) 放射性原子核用 ZX 表示，新核的元素符号用 Y 表示，写出该 衰变的核反应方程10 22m2 2(2) 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小(3) 设该衰变过程释放的核能都转化为 粒子和新核的动能，新核的质量为 M， 求衰变过程的质量亏损 m.A A 4 4解析： (1) ZX Z 2Y2He.(2) 设 粒子的速度大小为 v，v 2 R由 q vB m ， T ，得R v2 m 粒子在磁场中运动周期 T qBq q2B环形电流大小 I T 2 .v2 qBR(3) 由 qvB m ， 得 vR m设衰变后新核 Y 的速度大小为 v，系统动量守恒Mv mv 0 v mv qBRM2 1 2 1 2由 mc Mv mv得 mM m qBR 22mMcA 4说明：若利用 M 4 m解答，亦可M
