2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十五）原子結(jié)構(gòu)和與原子核對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：原子核式結(jié)構(gòu)與物理學(xué)史1.(xx福建師大附中模擬)如圖1所示為粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，粒子打到熒光屏上都會(huì)引起閃爍，若將帶有熒光屏的顯微鏡分別放在圖中A、B、C、D四處位置。則這四處位置在相等時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)可能符合事實(shí)的是()圖1A1305、25、7、1B202、405、625、825C1202、1010、723、203D1202、1305、723、2032(xx上海高考)不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是()A原子中心有一個(gè)很小的原子核B原子核是由質(zhì)子和中子組成的C原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)D原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi)3(多選)(xx全國(guó)卷)在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是()A密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值B貝克勒爾通過(guò)對(duì)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(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子E湯姆孫通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出了該粒子的比荷對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：原子核的衰變規(guī)律4(xx上海市靜安區(qū)二模)如圖2所示為研究某未知元素放射性的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)在薄鋁片和熒光屏之間有圖示方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，通過(guò)顯微鏡可以觀察到，在熒光屏的某一位置上每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)。若撤去電場(chǎng)后繼續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)沒(méi)有變化；如果再將薄鋁片移開(kāi)，觀察到每分鐘閃爍的亮點(diǎn)數(shù)大大增加，由此可以判斷，放射源發(fā)出的射線可能為()圖2A射線和射線B射線和射線C射線和X射線 D射線和射線5(xx重慶高考)碘131的半衰期約為8天。若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過(guò)32天后，該藥物中碘131的含量大約還有()A. B.C. D.對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：原子能級(jí)躍遷規(guī)律6(xx重慶聯(lián)考)仔細(xì)觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條分離的不連續(xù)的亮線，其原因是()A氫原子只有幾個(gè)能級(jí)B氫原子只能發(fā)出平行光C氫原子有時(shí)發(fā)光，有時(shí)不發(fā)光D氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對(duì)應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的7(xx天津六校聯(lián)考)氫原子能級(jí)的示意圖如圖3所示，大量氫原子從n4的能級(jí)向n2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光a，從n3的能級(jí)向n2的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出可見(jiàn)光b，則()圖3A氫原子在n2的能級(jí)時(shí)可吸收能量為3.6 eV的光子而發(fā)生電離B氫原子從n4的能級(jí)向n3的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出光子的能量可以小于0.66 eVCb光比a光的波長(zhǎng)短D氫原子從n4的能級(jí)可輻射出5種頻率的光子8(xx寶雞檢測(cè))紅寶石激光器的工作物質(zhì)紅寶石含有鉻離子的三氧化二鋁晶體，利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光。鉻離子的能級(jí)如圖4所示，E1是基態(tài)，E2是亞穩(wěn)態(tài)，E3是激發(fā)態(tài)，若以脈沖氙燈發(fā)出波長(zhǎng)為1的綠光照射晶體，處于基態(tài)的鉻離子受激發(fā)躍遷到E3，然后自發(fā)躍遷到E2，釋放波長(zhǎng)為2的光子，處于亞穩(wěn)態(tài)E2的離子躍遷到基態(tài)時(shí)輻射出的光就是激光，這種激光的波長(zhǎng)為()圖4A. B.C. D.9.實(shí)驗(yàn)室考查氫原子躍遷時(shí)的微觀效應(yīng)。已知?dú)湓幽芗?jí)圖如圖5所示，氫原子質(zhì)量為mH1.671027kg。設(shè)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n5的能級(jí)狀態(tài)。圖5(1)求氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)射出多少種不同頻率的光；(2)若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動(dòng)量可以用p表示(h為普朗克常量，為光子頻率，c為真空中光速)，求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率。(保留三位有效數(shù)字)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：核反應(yīng)方程與核能計(jì)算10(xx唐山調(diào)研)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)原來(lái)靜止的6C原子核，它放出的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)相內(nèi)切的圓，圓的直徑之比為71，那么碳14的衰變方程應(yīng)為()A.6Ce5B B.6CHe4BeC.6CH5B D.6C11(xx天津市五區(qū)縣質(zhì)檢)朝鮮在2013年2月12日進(jìn)行了第三次核試驗(yàn)，此舉引起國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。據(jù)稱，此次核試驗(yàn)材料為鈾235，則下列說(shuō)法正確的是()A. U原子核中有92個(gè)質(zhì)子，143個(gè)核子B. U是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度后半衰期會(huì)縮短C核爆炸的能量來(lái)自于原子核的質(zhì)量虧損，遵循規(guī)律Emc2D. U的一種裂變可能為UnXeSr3n12(xx海南高考)一靜止原子核發(fā)生衰變，生成一粒子及一新核，粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是半徑為R的圓。已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q；新核的質(zhì)量為M；光在真空中的速度大小為c。求衰變前原子核的質(zhì)量。答 案1選A根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，大多數(shù)粒子能按原來(lái)方向前進(jìn)，少數(shù)粒子方向發(fā)生了偏移，極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)超過(guò)90，甚至有的被反向彈回。所以在相等時(shí)間內(nèi)A處閃爍次數(shù)最多，其次是B、C、D三處，所以選項(xiàng)A正確。2選B盧瑟福通過(guò)散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)反向運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明原子幾乎全部質(zhì)量集中在核內(nèi)；且和粒子具有斥力，所以正電荷集中在核內(nèi)；因?yàn)橹挥袠O少數(shù)反向運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明原子核很?。徊⒉荒苷f(shuō)明原子核是由質(zhì)子和中子組成的，B項(xiàng)正確。3選ACE密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了元電荷即基本電荷的數(shù)值，A項(xiàng)正確；貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)確定了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B項(xiàng)錯(cuò)誤；居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙和鐳兩種新元素，C項(xiàng)正確；盧瑟福用鐳放射出的粒子轟擊氮的原子核，從中找出了新的粒子，通過(guò)測(cè)定其質(zhì)量和電荷，確定該粒子為氫的原子核，證實(shí)了原子核內(nèi)部存在質(zhì)子，D項(xiàng)錯(cuò)誤；湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況確定了陰極射線的本質(zhì)是帶電的粒子流，并測(cè)出了這種粒子的比荷，E項(xiàng)正確。4選D放射性元素放射出的射線為射線、射線和射線，射線貫穿能力弱，一張薄紙就可擋住，射線貫穿能力較強(qiáng)，可貫穿鋁片，射線穿過(guò)能力極強(qiáng)。射線帶正電，射線帶負(fù)電，在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，射線不帶電。由此可知，放射源發(fā)出的射線可能為射線和射線。選項(xiàng)D正確。5選C經(jīng)過(guò)32天即4個(gè)半衰期，碘131的含量變?yōu)閙，C項(xiàng)正確。6選D根據(jù)玻爾理論可知，氫原子的能量是不連續(xù)的，輻射的光子的能量是不連續(xù)的，輻射的光子頻率滿足hEmEn，所以輻射的光子頻率不連續(xù)。故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。7選A從n2電離所需的最小能量等于：EE20(3.4)3.4 eV，光子能量3.6 eV高于此值故能引起電離，故A正確。氫原子從n4的能級(jí)向n3的能級(jí)躍遷時(shí)輻射出光子的能量為：0.85(1.51)0.66 eV，故B錯(cuò)誤。根據(jù)躍遷規(guī)律可知從n4向n2躍遷時(shí)輻射光子的能量大于從n3向n2躍遷時(shí)輻射光子的能量，則可見(jiàn)光a的光子能量大于b，又根據(jù)光子能量Eh可得a光子的頻率大于b，故a光比b光的波長(zhǎng)短，故C錯(cuò)誤。氫原子從n4的能級(jí)躍遷時(shí)，能發(fā)出C6種頻率的光子，故D錯(cuò)誤。8選A由，解得，選項(xiàng)A正確。9解析：(1)可能發(fā)射出不同頻率的光譜的種數(shù)為NC10。(2)由動(dòng)量守恒定律可得：mHvH0，解得氫原子的最大反沖速率為vH m/s4.17 m/s。答案：(1)10(2)4.17 m/s10選D靜止的放射性原子核發(fā)生了衰變放出粒子后，新核的速度與粒子速度方向相反，放出的粒子與新核所受的洛倫茲力方向相同，根據(jù)左手定則判斷粒子與新核的電性關(guān)系，即可判斷發(fā)生了哪種衰變。即可根據(jù)電荷數(shù)守恒及質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式。11選CU原子核中有92個(gè)質(zhì)子，235個(gè)核子，143個(gè)中子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。U是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度后半衰期不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。核爆炸的能量來(lái)自于原子核的質(zhì)量虧損，遵循規(guī)律Emc2，選項(xiàng)C正確。選項(xiàng)D中給出的UnXeSr3n，不滿足質(zhì)量數(shù)守恒條件，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12解析：設(shè)衰變產(chǎn)生的粒子的速度大小為v，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得qvBm設(shè)衰變后新核的速度大小為V，衰變前后動(dòng)量守恒，有0MVmv設(shè)衰變前原子核質(zhì)量為M0，衰變前后能量守恒，有M0c2Mc2MV2mc2mv2解得M0(Mm)。答案：(Mm)