1、第2节原子结构与原子核1.以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是(B)A.粒子散射实验揭示了原子核内部的复杂性B.光电效应现象揭示了光具有粒子性C.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应,当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大D.处于基态的氢原子最不稳定解析:粒子散射实验表明,原子绝大多数的质量集中在很小的原子中心,天然放射现象揭示了原子核内部的复杂性,故A错误;光电效应现象表明光具有粒子性,故B正确;根据爱因斯坦光电效应方程mv2=h-W,逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率有关,而与照射强度无关,故C错误;处于基态的氢原子最稳定,处于高能级激发态
2、的氢原子不稳定,总要向低能级激发态或基态跃迁,故D错误.2.一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级,则该氢原子(A)A.吸收光子,能量增加B.吸收光子,能量减少C.放出光子,能量增加D.放出光子,能量减少解析:从高能级向低能级跃迁,释放光子,能量减少,从低能级向高能级跃迁,吸收光子,能量增加,故A正确.3.(2019山东烟台二模)下列说法正确的是(C)A.大量处于n=5能级的氢原子,自发向低能级跃迁的过程中能辐射20种不同频率的电磁波B.爱因斯坦提出质能方程E=mc2,其中E是物体以光速c运动时的动能CThPae是钍核Th)的衰变过程,衰变过程会伴随着射线产生D.高速运动的粒子轰击氮核可从氮核
3、中打出中子,其核反应方程为HeNOn解析:一群处于n=5能级的氢原子,自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射=10种不同频率的电磁波,故A错误;根据质能方程的意义可知,在质能方程E=mc2中,其中E是质量为m的物体对应的能量值,不是以光速c运动时的动能,故B错误;根据质量数守恒、电荷数守恒以及核反应的特点可知ThPae是钍核Th)的衰变过程,衰变过程会伴随着射线产生,故C正确;高速运动的粒子轰击氮核可从氮核中打出质子,其核反应方程为HeNOH,故D错误.4.(2019广东广州一模)2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息:全超导托卡马克装置EAST在实验中有了新的突破,等离子体中心
4、电子温度达到1亿摄氏度;其主要核反应方程为HHHe+X,H+YHe+X,则下列表述正确的是(B)A.X是质子B.Y是氚核C.X与Y是同位素D.两个核反应都属于裂变反应解析:根据质量数和电荷数守恒可知,X的质量数为1,电荷数为零,X是中子,Y的质量数为3,电荷数为1,Y是氚核,选项A错误,B正确;同位素是指电荷数相同质量数不同的粒子,X与Y电荷数不同,不是同位素,选项C错误;两个核反应都属于聚变反应,选项D错误.5.(2019四川绵阳南山中学模拟)2018年8月23日,国家重大科技基础设施中国散裂中子源项目在东莞顺利通过国家验收,正式投入运行.对于有关中子的研究,下面说法正确的是(A)A.中子和
5、其他微观粒子,都具有波粒二象性B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应C.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子和中子D.核反应方程PoXHe中的y=206,X的中子个数为128解析:所有粒子都具有波粒二象性,A正确;裂变是较重的原子核分裂成较轻原子核的反应,而B项中的核反应是较轻的原子核的聚变反应,B错误;卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,查德威克通过粒子轰击铍核Be)获得碳核C)的实验发现了中子,C错误;y=210-4=206,X的中子个数为206-82=124,D错误.6.氢原子第n能级的能量为En=(n=1,2,3,),其中E1是基态能量.
6、若氢原子从第k能级跃迁到第p能级,辐射的能量为-E1,第p能级比基态能量高-E1,则(A)A.k=3,p=2B.k=4,p=3C.k=5,p=3D.k=6,p=2解析:氢原子在第k能级的能量为,氢原子在第p能级的能量为,有-=-E1,-E1=-E1,解得k=3,p=2,故A正确.7.下列叙述正确的是(D)A.同种金属产生光电效应时,逸出光电子的最大初动能与照射光的强度呈线性关系B.一块纯净的放射性矿石,经过两个半衰期,它的总质量仅剩下原来的四分之一C.原子核的结合能越大,其核子就结合得越牢固,原子核就越稳定D.卢瑟福通过分析粒子散射实验发现,原子中带正电部分的体积很小,但几乎占有全部质量解析:
7、光电子的最大初动能与照射光的强度无关,故A错误;放射性矿石经过两个半衰期,该放射性物质总质量只剩下原来的四分之一,但还生成了其他的物质,总质量大于原来的四分之一,故B错误;原子核的平均结合能越大,其核子就结合得越牢固,原子核就越稳定,故C错误;卢瑟福通过分析粒子散射实验发现原子中带正电部分的体积很小,几乎占有全部质量,故D正确.8.(2019陕西汉中模拟)据悉我国第四代反应堆针基熔盐堆核能系统(TMSR)研究已获重要突破.该反应堆以钍为核燃料,钍俘获一个中子后经过若干次衰变转化成铀;铀的一种典型裂变产物是钡和氪,同时释放巨大能量.下列说法正确的是(B)A.钍核Th有90个中子,142个质子B.
8、铀核裂变的核反应方程为UnBaKr+nC.放射性元素衰变的快慢与核内部自身因素无关,由原子所处的化学状态和外部条件决定D.重核分裂成中等大小的核,核子的平均结合能减小解析:钍核Th有90个质子,232-90=142个中子,故A错误;根据质量数守恒与电荷数守恒可知,铀核裂变的核反应方程为UnBaKr+n,故B正确;原子核的半衰期由核内部自身因素决定,与原子所处的化学状态和外部条件无关,故C错误;重核分裂成中等大小的核,核子的平均结合能增大,故D错误.9.(多选)一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中,由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹,两圆半径之比为116,则(ABC)
9、A.该原子核发生了衰变B.原来静止的原子核的原子序数为15C.反冲核沿小圆做逆时针方向运动D.该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加解析:由图看出,原子核衰变后放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同,而两者速度方向相反,则知两者的电性相反,新核带正电,则放出的必定是粒子,即发生了衰变,故A项正确;根据动量守恒定律可知,放出的粒子与新核的动量大小相等,由r=,得半径与电荷量成反比,两圆半径之比为116,由于新核的电荷量较大,则小圆是新核的轨迹,由半径之比得到新核的电荷量为16e,原子序数为16,则原来静止的原子核的原子序数为15,故B项正确;衰变后新核所受的洛伦兹力方向向右,根据左手定则判断得知
10、,其速度方向向下,沿小圆做逆时针方向运动,故C项正确;该衰变过程会放出能量,质量略有亏损,故D项错误.10.(2019四川内江二模)真空中一个静止的镭原子核Ra经一次衰变后变成一个新核Rn,衰变方程为RaRnHe,下列说法正确的是(D)A.衰变后Rn核的动量与粒子的动量相同B.衰变后Rn核的质量与粒子的质量之和等于衰变前镭核Ra的质量C.若镭元素的半衰期为,则经过的时间,8个Ra核中有4个已经发生了衰变D.若镭元素的半衰期为,则经过2的时间,2 kg的Ra核中有1.5 kg已经发生了衰变解析:衰变前,镭原子核Ra的动量为零,根据动量守恒可知,衰变后Rn与粒子的动量大小相等,方向相反,故A错误;
11、镭核衰变的过程中,存在质量亏损,导致衰变后Rn核的质量与粒子的质量之和小于衰变前镭核Ra的质量,故B错误;少量放射性元素的衰变是一个随机事件,对于8个放射性元素,无法准确预测其衰变的个数,故C错误;2 kg的Ra核衰变,符合统计规律,经过2的时间,已有1.5 kg发生衰变,故D正确.11.(多选)一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核,衰变方程为UThHe,下列说法正确的是(BC)A.衰变后钍核的动能大于粒子的动能B.衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C.反应前铀核的能量大于反应后钍核与粒子能量之和D.衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量解析:根据系统动量守恒知,衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小,根据Ek=知,由于钍核比粒子质量大,则钍核的动能比粒子小,故A错误,B正确;衰变过程中在形成新核的同时,会有能量放出,因此反应前的能量大于反应后的能量,故C正确;衰变的过程中有质量亏损,即衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量,故D错误.
