2018年高考物理复习选修3-5 第十二章 第二讲 原子结构 原子核2

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一、单项选择题

1．不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是()

A．原子中心有一个很小的原子核

B．原子核是由质子和中子组成的

C．原子质量几乎全部集中在原子核内

D．原子的正电荷全部集中在原子核内

解析：卢瑟福通过α粒子散射实验，发现绝大多数粒子未发生偏转，少数发生了大角度的偏转，极少数反向运动，说明原子质量几乎全部集中在核内；原子核和α粒子间具有斥力，所以正电荷集中在核内；因为只有极少数反向运动，说明原子核很小；并不能说明原子核是由质子和中子组成的．

答案：B

2．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()

A．光电效应现象揭示了光的波动性

B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

解析：光电效应说明光具有粒子性，A错误．衍射是波的特点，说明中子具有波动性，B正确．黑体辐射的实验规律说明光具有粒子性，C错误．动能相等的质子和电子，二者质量不同，德布罗意波长不相等，D错误．

答案：B

3．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()

A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了

B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最强，电离能力最弱

D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4

解析：半衰期遵循统计规律，对单个或少数原子核是没有意义的，A错误，根据3种射

线的特性及衰变实质可知B 正确，C 、D 错误．

答案：B

4．如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中．下列说法正确的是( )

A ．①表示γ射线，③表示α射线

B ．②表示β射线，③表示α射线

C ．④表示α射线，⑤表示γ射线

D ．⑤表示β射线，⑥表示α射线

解析：γ射线为电磁波，在电场、磁场中均不偏转，故②和⑤表示γ射线，选项A 、B 、D 错误；α射线中的α粒子为氦的原子核，带正电，在匀强电场中，沿电场方向偏转，故③表示α射线，由左手定则可知在匀强磁场中α射线向左偏，故④表示α射线，选项C 正确．

答案：C

二、多项选择题

5．(2017·湖北七市联合模拟)下列说法中错误的是( )

A ．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构

B ．光电效应说明光具有粒子性

C ．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加

D ．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过7.6天就只剩下1个

解析：汤姆生发现了电子，认为原子是枣糕式模型，故A 错误；光电效应现象说明光具有粒子性，故B 正确；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原

子能量增大，根据k e 2

r 2＝m v 2r

知，动能减小，故C 正确；半衰期是对大量原子核的统计规律，对于单个或者少数是不成立的，故D 错误．

答案：AD

6．(2017·河北正定中学期末)下列说法正确的是( )

A．图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，证明光具有粒子性

B．图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能E与入射光频率ν的关系图象，当入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E

C．图丙中，用从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂，不能发生光电效应

D．丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，结合过程一定会释放能量

解析：光子带有能量使锌板中的电子吸收后脱离锌板，锌板带有正电，验电器夹角张开，说明发生了光电效应，光电效应能说明光具有粒子性，A正确；根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0，结合图象可知纵截距代表的是逸出功W0＝E＝hν0，当入射的频率为2ν0时，最大初动能为E k＝2hν0－W0＝E，B正确；图丙中放出光子的能量根据能级跃迁公式得出hν＝E2－E1＝10.2 eV＞6.34 eV，所以能发生光电效应，C错误；丁图中D和E能结合成F属于轻核聚变，一定释放能量，D正确．

答案：ABD

7．(2017·广东深圳模拟)下列说法正确的是()

A．光电效应实验中，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多

B．氢原子辐射一个光子后，氢原子核外电子动能减小

C．大量事实表明，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒

D．原子核的半衰期与环境的温度、压强有关

解析：光电效应实验中，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，选项A正确；氢原子辐射一个光子后，电子运转的半径减小，则氢原子核外电子动能增大，选项B错误；大量事实表明，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒，选项C正确；原子核的半衰期与环

境的温度、压强无关，选项D 错误．

答案：AC

8．(2017·云南师大附中月考)下列说法正确的是( )

A ．普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说

B ．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子

C ．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，单位时间内逸出的光电子数就越多

D.14 6C 的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中的14 6C 含量只有活体中的18

，则此遗骸距今约有17190年

解析：普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说，A 正确；卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过原子核人工转变的实验发现了中子，故B 错误；光照强度越大，单位时间内

逸出的光电子数就越多，C 错误；若测得一古生物遗骸中14 6C 的含量只有活体中的18

，说明经过了三个半衰期，则此遗骸距今约有3×5730年＝17190年，故D 正确．

答案：AD

三、非选择题

9．(2017·陕西宝鸡模拟)卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．发现质子的核反应为：14 7N ＋42He →17 8O ＋11H.已知氮核质量为m N ＝14.007 53 u ，氧核的质量为m O ＝17.004 54 u ，氦核质量m He ＝4.003 87 u ，质子(氢核)质量为m p ＝1.008 15 u ．(已知1u 相当于931 MeV 的能量，结果保留两位有效数字)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v 0＝3×107 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1∶50.求氧核的速度大小．

解析：(1)Δm ＝m N ＋m He －m O －m p ＝－0.001 29 u.

ΔE ＝Δmc 2＝－1.20 MeV.

故这一核反应是吸收能量的反应，吸收的能量为1.20 MeV .

(2)m He v 0＝m H v H ＋m O v O ，

又v O ∶v H ＝1∶50，

解得v O ＝1.8×106 m/s.

答案：(1)吸收能量 1.20 MeV (2)1.8×106 m/s