1、第3講 原子結構 原子核 一、選擇題1(2020南京模擬)以下說法中正確的是( )A湯姆孫通過實驗發現了質子B貝克勒爾通過實驗發現了中子C盧瑟福通過實驗提出了原子的核式結構模型D查德威克發現了天然放射現象，說明原子具有復雜的結構解析湯姆孫通過實驗發現了電子而不是質子，A錯誤；貝克勒爾發現了天然放射現象，揭示了原子核的復雜性，而中子是由英國物理學家查德威克發現的，所以B、D錯誤；盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，C正確答案C2天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結果如圖所示，由此可推知()A來自于原子核外的電子B的電離作用最強，是一種電磁波C的電離作用較強，是一種電磁波D的電

2、離作用最弱，屬于原子核內釋放的光子解析由圖知三種射線的穿透能力由弱到強是，故是射線，實質是He，不是電磁波；是射線，實質是高速電子流；是射線，其電離作用最弱，故只有D項對答案D3(2020重慶聯考)仔細觀察氫原子的光譜，發現它只有幾條分離的不連續的亮線，其原因是()A氫原子只有幾個能級B氫原子只能發出平行光C氫原子有時發光，有時不發光D氫原子輻射的光子的能量是不連續的，所以對應的光的頻率也是不連續的解析根據玻爾理論可知，氫原子的能量是不連續的，輻射的光子的能量是不連續的，輻射的光子頻率滿足hEmEn，所以輻射的光子頻率不連續故D正確，A、B、C錯誤答案D4(2020天津六校聯考)氫原子能級的示

3、意圖如右圖所示，大量氫原子從n4的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n3的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光b，則()A氫原子在n2的能級時可吸收能量為3.6 eV的光子而發生電離B氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時輻射出光子的能量可以小于0.66 eVCb光比a光的波長短D氫原子從n4的能級可輻射出5種頻率的光子解析從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的能級向n3的能級躍遷時輻射出光子的能量為：0.85(1.51)0.66 eV，故B錯誤根據躍遷規律可知從n4向n2躍遷時輻射光子的能量大于從n3向

4、n2躍遷時輻射光子的能量，則可見光a的光子能量大于b，又根據光子能量Eh可得a光子的頻率大于b光子的頻率，故a光比b光的波長短，故C錯誤氫原子從n4的能級躍遷時，能發出C6種頻率的光子，故D錯誤答案A5(2020北京卷)實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發生衰變，衰變產生的新核與電子恰在紙面內做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖則()A軌跡1是電子的，磁場方向垂直紙面向外B軌跡2是電子的，磁場方向垂直紙面向外C軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向里D軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里解析發生衰變時遵循動量守恒，所以衰變后新核和電子的動量大小相等再根據帶電粒子在磁場中運動半徑r可知，q越

5、大，半徑r越小，因此電子的半徑大，所以軌跡1是電子的，軌跡2是新核的再根據左手定則可判斷磁場方向垂直紙面向里，選項D正確答案D6(2020福建卷)下列有關原子結構和原子核的認識，其中正確的是()A射線是高速運動的電子流B氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能增大C太陽輻射能量的主要來源是太陽中發生的重核裂變D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經過10天后還剩下50克解析射線是不帶電的電磁波，選項A錯誤；氫原子輻射光子后，繞核運動的電子的軌道半徑變小，由庫侖引力提供向心力得，m，可得，mv2，所以r變小后電子的動能增大，選項B正確；太陽輻射能量主要來源于太陽中發生的氫核聚變，選項C錯誤；由mm0

6、可知，經過兩個半衰期后應該剩下，即25克，選項D錯誤答案B7(2020寶雞檢測)紅寶石激光器的工作物質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生激光鉻離子的能級如右圖所示，E1是基態，E2是亞穩態，E3是激發態，若以脈沖氙燈發出波長為1的綠光照射晶體，處于基態的鉻離子受激發躍遷到E3，然后自發躍遷到E2，釋放波長為2的光子，處于亞穩態E2的離子躍遷到基態時輻射出的光就是激光，這種激光的波長為()A. B.C. D.解析由，解得，選項A正確答案A8(多選)放射性元素X的衰變反應是XYN，其中N是未知的射線，則下列說法正確的是()A若此衰變為衰變，則bd1B若此衰變為衰變，則ac4C射

7、線N是從Y核中放出的D若放射性元素X經過6 h還剩下1/8沒有衰變，則它的半衰期為2 hE用射線N照射鋅板一定可使鋅板帶電解析核反應遵循質量數守恒與電荷數守恒，若此衰變為衰變，則bd1，A錯誤；若此衰變為衰變，則ac4，B正確；若N為或射線，則其是從X核中放出的，C錯誤；X經過6 h還剩下1/8沒有衰變，則它的半衰期是2 h，D正確；N可能是射線或射線或射線，其中射線與射線是由帶電粒子組成的，射線雖不帶電，但它能使鋅板發生光電效應，故E正確答案BDE9(多選)Co發生一次衰變后變為Ni核，在該衰變過程中還發出兩個頻率為的光子，如果衰變前Co的質量為MCo，衰變后產生的Ni核質量為MNi，粒子的

8、質量為m，則下列說法中正確的是()A衰變反應方程為CoNieB衰變過程的質量虧損為mMCo(MNim)C光子能量Ehmc2D兩個光子的總能量為E總2hmc2解析由核反應過程的質量數守恒和電荷數守恒可知，A正確；質量虧損就是反應后的總質量與反應前的總質量的差值，故B正確；根據質能方程可知，虧損的質量全部轉化成能量即核反應釋放的核能，但產生的核能還要提供反應后新核和粒子的動能，故C、D錯誤答案AB10(多選)(2020湖北八市聯考)人們發現，不同的原子核，其核子的平均質量(原子核的質量除以核子數)與原子序數有如圖所示的關系下列說法正確的是()A由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質量虧損，要

9、吸收能量B由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要放出核能C已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的射線能使某金屬板逸出光電子，若增加射線強度，則逸出的光電子的最大初動能增大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E在核反應堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質的泄漏解析原子核D和E聚變成原子核F時會放出能量，A錯；由EkhW知增加射線強度，逸出光電子的最大初動能不變，只是單位時間內逸出光電子的個數增多，C錯答案BDE二、非選擇題11(2020石家莊模擬)實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應已知氫原子能級圖如圖所示，氫原子質量為mH1.671027 kg.設原來處于

10、靜止狀態的大量激發態氫原子處于n5的能級狀態(1)求氫原子由高能級向低能級躍遷時，可能發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)，求發生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率(保留三位有效數字)解析(1)不同頻率的光的種類為NC10(種)(2)由動量守恒mHvHp光子知：當最大時，反沖速率vH最大又hE5E10.54 eV(13.6)eV13.06 eV2.0901018 J.故vH m/s4.17 m/s.答案(1)10種(2)4.17 m/s12(2020天津六校高三聯考)一個靜止的鈾核U(原子質量為232.0372 u)放出一個粒子(原子質量為4.0026 u)后衰變成釷核Th(原子質量為228.0287 u)(已知：原子質量單位1 u1.671027 kg,1 u相當于931 MeV)(1)寫出核衰變反應方程；(2)算出該核衰變反應中釋放出的核能；(3)假設反應中釋放出的