第2講原子結(jié)構(gòu)和原子核基礎鞏固練1(2015·天津理綜·1)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)的解析：放射現(xiàn)象中釋放出了其他粒子，說明原子核內(nèi)部具有一定的結(jié)構(gòu)，A正確；電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子是可以分割的，是由更小的微粒組成的，B錯誤；粒子散射實驗否定了湯姆孫提出的棗糕式原子模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型，C錯誤；密立根油滴實驗測定了電子的電荷量，D錯誤。答案：A2.(多選)(2018·江蘇泰州中學模擬)如圖為盧瑟福粒子散射實驗裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可以觀察粒子在各個角度的散射情況，下列說法正確的是()A粒子發(fā)生散射的主要原因是 粒子撞擊到金原子核后產(chǎn)生的反彈B在圖中A、B兩位置分別進行觀察，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多C盧瑟福選用不同的金屬箔片作為粒子散射的靶，觀察到的實驗結(jié)果基本相似D盧瑟福根據(jù)此實驗得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型解析：放在B位置時，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)較少，而放在A位置時，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多，B錯誤；粒子發(fā)生散射的主要原因是受到金原子核的庫侖斥力作用，A錯誤；選用不同金屬箔片作為粒子散射的靶，觀察到的實驗結(jié)果基本相似，故C正確；盧瑟福根據(jù)此實驗得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，D正確。答案：CD3下列說法正確的是()A天然放射性元素Th(釷)經(jīng)過4次衰變和8次衰變變成Pb(鉛)B衰變產(chǎn)生的射線穿透能力最強C質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別是m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個粒子，釋放的能量是(2m12m2m3)c2D由愛因斯坦質(zhì)能方程可知，質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化解析：天然放射性元素Th(釷)衰變變成Pb，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和質(zhì)子數(shù)守恒，需要經(jīng)過n6次衰變、經(jīng)過m2n(9082)4次衰變，即天然放射性元素Th(釷)經(jīng)過6次衰變和4次衰變變成Pb(鉛)，選項A錯誤； 衰變產(chǎn)生的射線電離能力最強，穿透能力最弱，選項B錯誤；質(zhì)子和中子結(jié)合成一個粒子，需要兩個質(zhì)子和兩個中子，質(zhì)量虧損m2m12m2m3，由質(zhì)能方程可知，釋放的能量Em·c2(2m12m2m3)c2，選項C正確；愛因斯坦質(zhì)能方程只是反映了質(zhì)量與能量之間的關(guān)系，質(zhì)量和能量不可以相互轉(zhuǎn)化，選項D錯誤。答案：C4核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137。碘131的半衰期約為8天，會釋放射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時會輻射射線。下列說法正確的是()A碘131釋放的射線由氦核組成B銫137衰變時輻射出的光子能量小于可見光光子能量C與銫137相比，碘131衰變更慢D銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)解析：射線的本質(zhì)是電子，并非氦核，A錯誤。光子的頻率大于可見光光子的頻率，由Eh可知，光子的能量大于可見光光子的能量，B錯誤。半衰期越小表示元素衰變越快，C錯誤。同位素的中子數(shù)不同但含有相同的質(zhì)子數(shù)，D正確。答案：D5鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應；Unab2n則ab可能是()A.XeKr B.BaKrC.BaSr DXeSr解析：根據(jù)核反應中的質(zhì)量數(shù)守恒可知，ab的質(zhì)量數(shù)應為23512234，質(zhì)子數(shù)應為92，A項中的質(zhì)量數(shù)為14093233，B項中質(zhì)量數(shù)是14192233，C項中質(zhì)量數(shù)為14193234，質(zhì)子數(shù)為563894，D項中質(zhì)量數(shù)為14094234，質(zhì)子數(shù)為543892，綜上可知，答案為D。答案：D6(多選)如圖所示，氫原子在不同能級間發(fā)生a、b、c三種躍遷時，釋放光子的波長分別是a、b、c，則下列說法正確的是()A釋放光子的波長關(guān)系為bacB從n3能級躍遷到n2能級時，輻射的光子頻率最小C從n3能級躍遷到n2能級時，電子的動能增加，電勢能減小，氫原子的能量減小D若用波長為c的光照射某金屬時恰好能發(fā)生光電效應，則用波長為a的光照射該金屬時也一定能發(fā)生光電效應解析：根據(jù)Eh，可得bac、bca，B正確；由得A錯誤；氫原子從高能級向低能級躍遷，將以輻射光子的形式向外放出能量，電子的動能增加，電勢能減小，氫原子的總能量減小，C正確；由于ca，用波長為a的光照射該金屬時一定不能發(fā)生光電效應，D錯誤。答案：BC7一個靜止的放射性同位素的原子核P衰變?yōu)镾i，另一個靜止的天然放射性元素的原子核Th衰變?yōu)镻a，在同一磁場中，得到衰變后粒子的運動徑跡1、2、3、4，如圖所示，則這四條徑跡依次是()A電子，Pa，Si，正電子B.Pa，電子，正電子，SiC.Si，正電子，電子，PaD正電子，Si，Pa，電子解析：衰變前后動量守恒，由運動半徑r知1、4為反沖核，根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向知2是電子，3是正電子。選項B正確。答案：B8(多選)如圖所示是原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象，下列說法中正確的是()A若原子核D和E結(jié)合成F，結(jié)合過程一定會吸收核能B若原子核D和E結(jié)合成F，結(jié)合過程一定會釋放核能C若原子核A分裂成B和C，分裂過程一定會吸收核能D在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應速度解析：原子核D和E結(jié)合成F，有質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，有能量釋放，故選項A錯誤，B正確；若原子核A分裂成B和C，也有質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，有能量釋放，故選項C錯誤；在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒，用鎘棒來吸收中子控制核反應速度，選項D正確。答案：BD9(多選)靜止的鐳原子核Ra經(jīng)一次衰變后變成一個新核Rn，則下列相關(guān)說法正確的是()A該衰變方程為RaRnHeB若該元素的半衰期為，則經(jīng)過2的時間，2 kg的Ra中有1.5 kg已經(jīng)發(fā)生了衰變C隨著該元素樣品的不斷衰變，剩下未衰變的原子核Ra越來越少，其半衰期也變短D若把該元素放到密閉的容器中，則可以減慢它的衰變速度解析：由鐳的衰變方程RaRnHe，可判斷A正確。由mm0，可知，t2時，m0.5 kg，則已衰變的鐳為m衰2 kg0.5 kg1.5 kg，B正確。放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系，C、D錯誤。答案：AB10(多選)(2018·武漢市畢業(yè)生調(diào)研)一種典型的鈾核裂變是生成鋇和氪，同時放出3個中子，核反應方程是UXBaKr3n，已知部分原子核的比結(jié)合能與核子數(shù)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A核反應方程中，X粒子是中子B核反應方程中，X粒子是質(zhì)子C.U、Ba和Kr相比，Ba核的比結(jié)合能最大，它最穩(wěn)定D.U、Ba和Kr相比，U核的核子數(shù)最多，它的結(jié)合能最大解析：根據(jù)核反應質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知題中的核反應方程，X粒子是中子，選項A正確，B錯誤；根據(jù)題圖，核子數(shù)為80左右的原子核的比結(jié)合能最大，最穩(wěn)定，所以U、Ba和Kr相比，Kr核的比結(jié)合能最大，最穩(wěn)定，選項C錯誤；U、Ba和Kr相比，U的核子數(shù)最多，它的結(jié)合能最大，選項D正確。答案：AD能力提升練11(2018·西安地區(qū)八校高三聯(lián)考)下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是()A若兩球質(zhì)量相等，碰后m2的速度一定為vB射線甲由粒子組成，每個粒子帶兩個單位正電荷C在光顏色保持不變的情況下，入射光越強，飽和光電流越大D該鏈式反應屬于原子核的衰變解析：兩球質(zhì)量相等，若發(fā)生的碰撞為彈性正碰，即動量守恒、能量守恒，可知兩球的速度交換。若發(fā)生的碰撞為非彈性碰撞，則碰后m2的速度不為v，A錯誤；根據(jù)左手定則，甲向左偏，知甲帶負電荷，B錯誤；光的顏色決定了光的頻率，顏色相同，則頻率相同，根據(jù)光電效應方程，遏止電壓相等，則最大初動能相同，入射光強度越強，飽和光電流越大，C正確；該鏈式反應屬于重核裂變，D錯誤。答案：C12(2018·山西省高三名校聯(lián)考)自然界存在的放射性元素的原子核并非只發(fā)生一次衰變就達到穩(wěn)定狀態(tài)，而是要發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，最終達到穩(wěn)定狀態(tài)。某些原子核的衰變情況如圖所示(N表示中子數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù))，則下列說法正確的是()A由Ra到Ac的衰變是衰變B已知Ra的半衰期是T，則8個Ra原子核經(jīng)過2T時間后還剩2個C從Th到Pb共發(fā)生5次衰變和2次衰變D圖中發(fā)生的衰變和衰變分別只能產(chǎn)生和射線解析：由題圖可知，Ra衰變后的新原子核為Ac，新原子核的質(zhì)子數(shù)比Ra的多1個，所以是衰變，選項A錯誤；原子核的半衰期是對大量原子核的行為做出的統(tǒng)計預測，對于單個的微觀事件是不可預測的，選項B錯誤；由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，從Th到Pb共發(fā)生5次衰變和2次衰變，選項C正確；射線經(jīng)常是伴隨射線和射線產(chǎn)生的，選項D錯誤。答案：C13(2018·重慶市西北狼教育聯(lián)盟聯(lián)考)如圖為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.25 eV的金屬鉀，下列說法正確的是()A這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光，其中從n3躍遷到n2所發(fā)出的光波長最短B這群氫原子能發(fā)出2種頻率不同的光，其中從n3躍遷到n1所發(fā)出的光頻率最小C金屬鉀表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為9.84 eVD金屬鉀表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為12.86 eV解析：一群處于第n能級的氫原子向低能級躍遷時，向外輻射光的種類有種，則一群氫原子從n3能級向較低能級躍遷時能輻射3種光，由hEmEn可知從n3躍遷到n2能級所發(fā)出的光能級差最小，即頻率最小，由知波長最長，選項A、B錯誤；所發(fā)出的3種光中頻率最大的是從n3能級躍遷到n1能級的光，即hE3E112.09 eV，由光電效應方程可得EkhW012.09 eV2.25 eV9.84 eV，選項C正確，D錯誤。答案：C14(多選)(2018·湖北省襄陽市高三調(diào)研測試)靜止在勻強磁場中的U核發(fā)生衰變，產(chǎn)生一個未知粒子x，它們在磁場中的運動徑跡如圖所示，下列說法正確的是()A該核反應方程為UxHeB粒子和粒子x在磁場中做圓周運動時轉(zhuǎn)動方向相同C軌跡1、2分別是粒子、x粒子的運動徑跡D粒子、x粒子運動徑跡半徑之比為451解析：顯然選項A中核反應方程正確，A對；U核靜止，根據(jù)動量守恒可知粒子和x新核速度方向相反，又都帶正電，則轉(zhuǎn)動方向相同，選項B對；根據(jù)動量守恒可知粒子和x新核的動量大小p相等，由帶電粒子在磁場中運動半徑公式R可知軌道半徑R與其所帶電荷量成反比，半徑之比為451，選項C錯，D對。答案：ABD8