1、课时跟踪检测（三十八） 原子结构与原子核对点训练：原子的核式结构1(2016上海高考)卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在()A电子B中子C质子 D原子核解析：选D卢瑟福在粒子散射实验中观察到绝大多数粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核。故选项D正确。2(2015安徽高考)如图所示是粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止。图中所标出的粒子在各点处的加速度方向正确的是()AM点 BN点CP点 DQ点解析：选C粒
2、子(氦原子核)和重金属原子核都带正电，互相排斥，加速度方向与粒子所受斥力方向相同。带电粒子加速度方向沿相应点与重金属原子核连线指向曲线的凹侧，故只有选项C正确。3(多选)(2016天津高考)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()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 714N获得反冲核 817O，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：选AC麦克斯韦曾提出光是电磁波，赫兹通过实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，选项A正确；
3、查德威克用粒子轰击49Be，获得反冲核 126C，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。对点训练：原子能级跃迁规律4(2017衡水枣强中学高三检测)原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原子的n2能级上的电子跃迁到n1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为En，式中n1,2,3，表示不同能级，A是正的已知常数，
4、上述俄歇电子的动能是()A.A B.AC.A D.A解析：选A由题意可知铬原子n1能级能量为：E1A，n2能级能量为：E2，从n2能级跃迁到n1能级释放的能量为：EE2E1，n4能级能量为：E4，电离需要能量为：E0E4，所以电子从n4能级电离后的动能为：EkEE，故B、C、D错误，A正确。5(多选)(2017唐山二模)19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的。关于光电效应和氢原子模型，下列说法正确的是()A光电效应实验中，入射光足够强就可以有光电流B若某金属的逸出功为W0，该金属的截止频率为C保持入射光强度不变，增大入射光频
5、率，金属在单位时间内逸出的光电子数将减小D一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，将向外辐射六种不同频率的光子解析：选BCD发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，并不是光足够强，就能发生光电效应，故A错误；金属的逸出功W0h，得截止频率：，故B正确；一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单个光子的能量值越大，光子的个数越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，故C正确；一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁的过程中，根据C426知，将向外辐射六种不同频率的光子，故D正确。6(多选)(2017安徽师大附中二模)已知氢原子的基态能量为E1，n2、3能级所对应的能量分别为E2和E3
6、，大量处于第3 能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是()A产生的光子的最大频率为B当氢原子从能级n2跃迁到n1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小C若氢原子从能级n2跃迁到n1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n3跃迁到n1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3E2D若要使处于能级n3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为E3的电子撞击氢原子，二是用能量为E3的光子照射氢原子解析：选BC大量处于能级n3的氢原子向低能级跃迁能产生3种不同频率的光子，产生光子的最大频率为；当氢原子从能级n2跃迁到n1时，能
7、量减小，电子离原子核更近，电子轨道半径变小；若氢原子从能级n2跃迁到n1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，由光电效应方程可知，该金属的逸出功恰好等于E2E1，则当氢原子从能级n3跃迁到n1时放出的光子照射该金属时，逸出光电子的最大初动能为E3E1(E2E1)E3E2；电子是有质量的，撞击氢原子是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把E3的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收。综上所述，B、C正确。对点训练：原子核的衰变规律7(多选)关于天然放射现象，下列说法中正确的是()A、三种射线中，射线的穿透能力最强B、三种射线都是电磁波C射
8、线由高速氦原子核组成，射线是高速电子流D射线是原子核受到激发后产生的解析：选CD、三种射线中，射线的穿透能力最强，A错；射线是粒子流，由高速氦原子核组成，射线是高速电子流，射线是电磁波，B错，C对；射线是原子核受到激发后产生的，D对。8(2016上海高考)放射性元素A经过2次衰变和1次衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了()A1位 B2位C3位 D4位解析：选C粒子是24He，粒子是10e，因此发生一次衰变电荷数减少2，发生一次衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：2213，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位。故选项C正确。9(多选)(2015
9、山东高考)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年。已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小。现通过测量得知，某古木样品中14C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()A该古木的年代距今约5 700年B12C、13C、14C具有相同的中子数C14C衰变为14N的过程中放出射线D增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：选AC古木样品中14C的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约5 700年，选项A正确；同位素具有相同的质子数，不同的中子数，选项B错误；14C的衰变方程为 146C
10、 147N10e，所以此衰变过程放出射线，选项C正确；放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项D错误。10一个静止的放射性同位素的原子核1530P衰变为1430Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核 90234Th衰变为 91234Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是()A电子、 91234Pa、1430Si、正电子B. 91234Pa、电子、正电子、1430SiC1430Si、正电子、电子、 91234Pa D正电子、1430Si、 91234Pa、电子解析：选B1530P1430Si10e(正电子
11、)，产生的两个粒子，都带正电，应是外切圆，由R，电荷量大的半径小，故3是正电子，4是1430Si。 90234Th 91234Pa10e(电子)，产生的两个粒子，一个带正电，一个带负电，应是内切圆，由R知，电荷量大的半径小，故1是 91234Pa,2是电子，故B项正确。对点训练：核反应方程与核能计算11(多选)(2017枣庄二中高考模拟)科学家利用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：XY24He13H4.9 MeV和12H13H24HeX17.6 MeV。下列表述正确的有()AX是中子BY的质子数是3，中子数是6C两个核反应都没有出现质量亏损D氘和氚的核反应是核聚变反
12、应解析：选AD根据核反应方程：12H13H24HeX，X的质量数：m12341，核电荷数：z11120，所以X是中子，故A正确；根据核反应方程：XY24He13H，X是中子，所以Y的质量数：m24316，核电荷数：z22103，所以Y的质子数是3，中子数是3，故B错误；根据两个核反应方程可知，都有大量的能量释放出来，所以一定都有质量亏损，故C错误；氘和氚的核反应过程中是质量比较小的核生成质量比较大的新核，所以是核聚变反应，故D正确。12(2017唐山调研)在匀强磁场中，有一个原来静止的 146C原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的直径之比为71，那么碳14的衰变方程应为()
13、A. 146C10e 145BB. 146C24He 104BeC. 146C12H 125B D. 146C解析：选D静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后，新核的速度与粒子速度方向相反，放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同，根据左手定则判断出粒子与新核的电性相反，根据r，因粒子和新核的动量大小相等，可由半径之比71确定电荷量之比为17，即可根据电荷数守恒及质量数守恒得出核反应方程式为D。13(2017儋州二中月考)1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核发现质子。科学研究表明其核反应过程是：粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核。设粒子质量为m1，初速度为v0，氮
14、核质量为m2，质子质量为m0，氧核的质量为m3，不考虑相对论效应。(1)写出粒子轰击氮核的核反应方程；(2)粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？(3)求此过程中释放的核能。解析：(1)根据质量数和电荷数守恒可得粒子轰击氮核方程为： 147N24He 178O11H。(2)设复核的速度为v，由动量守恒定律得：m1v0(m1m2)v解得：v。(3)核反应过程中的质量亏损：mm1m2m0m3反应过程中释放的核能：Emc2(m1m2m0m3)c2。答案：(1) 147N24He 178O11H(2)(3)(m1m2m0m3)c214(2017银川模拟)卢瑟福用粒子轰击氮核时发现质子。发
15、现质子的核反应方程为：714N24He817O11H。已知氮核质量为mN14.007 53 u，氧核质量为mO17.004 54 u，氦核质量为mHe4.003 87 u，质子(氢核)质量为mp1.008 15 u。(已知：1 uc2931 MeV，结果保留2位有效数字)求：(1)这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？(2)若入射氦核以v03107 m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为150。求氧核的速度大小。解析：(1)由mmNmHemOmp得：m0.001 29 u。所以这一核反应是吸收能量的反应，吸收能量E|m|c20.001 29 uc21.2 MeV。(2)由动量守恒定律可得：mHev0mOv氧mpvp又v氧vp150，可解得：v氧1.8106 m/s。答案：(1)吸收能量1.2 MeV(2)1.8106 m/s
