课时作业55原子结构与原子核Word格式文档下载.docx

课时作业55原子结构与原子核Word格式文档下载.docx

《课时作业55原子结构与原子核Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课时作业55原子结构与原子核Word格式文档下载.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

A．α粒子是氦原子

B．粒子Q的穿透能力比粒子P的强

C．钋的α衰变方程为Po→Pb＋He

D．α粒子轰击铍的核反应方程为He＋Be→C＋n

D　解析：

α粒子是氦原子核，选项A错误；

粒子P是中子，粒子Q是质子，由于质子带正电，当质子射入物体时，受到的库仑力作用会阻碍质子的运动，而中子不带电，不受库仑力作用，所以选项B错误；

在钋衰变中，根据质量数守恒知产生的是Pb，并非Pb，选项C错误；

He＋Be→6C＋n是查德威克发现中子的核反应方程，选项D正确．

3．（2018·

辽宁沈阳联考）根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态（量子数n＝1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（　　）

A．13.6eVB．3.4eV

C．12.75eVD．12.09eV

根据受激的氢原子能发出6种不同频率的色光，有6＝，解得n＝4，即能发出6种不同频率的光的受激氢原子一定是在n＝4能级，则照射处于基态的氢原子的单色光的光子能量为－0.85eV－（－13.6eV）＝12.75eV，C正确．

4．（2018·

福建质检）用波长为λ0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅有波长分别为λ1、λ2、λ3的三条谱线，且λ1>

λ2>

λ3，则（　　）

A．λ0＝λ1B．λ0＝λ2＋λ3

C.＝＋D.＝＋

处于激发态的氢原子在向低能级跃迁时向外辐射三种频率的光子，因此氢原子是由n＝3能级向低能级跃迁的，因为λ1>

λ3，由此可知＝＝＋，解得λ0＝λ3、＝＋，所以C正确．

5．如图所示是氢原子从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线，其中频率最大的是（　　）

A．HαB．Hβ

C．HγD．Hδ

根据能级跃迁公式可知，当氢原子由第6能级跃迁到第2能级时，发出光子能量为hν＝E6－E2，辐射的光子Hδ频率最大，故D选项正确．

6．（2018·

东北师大附中高三质检）如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是λa、λb、λc，则下列说法正确的是（　　）

A．从n＝3能级跃迁到n＝1能级时，释放光子的波长可表示为λb＝

B．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的势能减小，氢原子的能量增加

C．若用波长为λc的光照射某金属时恰好能发生光电效应，则用波长为λa的光照射该金属时也一定能发生光电效应

D．用12.09eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，一个氢原子可以辐射出三种频率的光

A　解析：

从n＝3能级跃迁到n＝1能级，有h＝h＋h，解得λb＝，选项A正确；

从n＝3能级跃迁到n＝2能级，放出光子，原子能量减小，选项B错误；

从n＝2能级跃迁到n＝1能级的能量比从n＝3能级跃迁到n＝2能级放出的能量大，可知波长为λc的光的频率比波长为λa的光的频率大，根据光电效应发生的条件可知，选项C错误；

根据跃迁的条件，可知用12.09eV的光子照射处于基态的氢原子，氢原子可以跃迁到n＝3的能级，可以辐射出三种不同频率的光，但一个氢原子只能辐射一种频率的光，选项D错误．

7．（2018·

湖南怀化三模）氦原子被电离失去一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4eV，氦离子的能级示意图如图所示．以下关于该基态氦离子的说法中正确的是（　　）

A．该基态氦离子吸收某种光子发生跃迁，当能量为E4＝－3.4eV时，氦离子最稳定

B．能量为48.4eV的光子，能被该基态氦离子吸收而发生跃迁

C．一个该基态氦离子吸收能量为51.0eV的光子后，向低能级跃迁能辐射出6种不同频率的光子

D．该基态氦离子吸收一个光子后，核外电子的动能增大

B　解析：

原子处于最低能量状态时最稳定，选项A错误；

吸收能量为48.4eV的光子，则氦离子的能量为－6.0eV，能跃迁到n＝3能级，选项B正确；

一个处于基态的氦离子吸收能量为51.0eV的光子后，能量为－3.4eV，然后从n＝4能级跃迁到n＝1能级，最多可释放3种不同频率的光子，选项C错误；

基态氦离子吸收一个光子后，由低能级向高能级跃迁，核外电子的轨道半径增大，根据k＝m得v＝，轨道半径增大，则核外电子的速度减小，动能减小，选项D错误．

8．（2018·

河南周口考前模拟）（多选）卢瑟福通过用α粒子（He）轰击氮核（N）的实验，首次实现了原子核的人工转变，则下列有关的说法中正确的是（　　）

A．该核反应的方程为He＋N→O＋H

B．通过此实验发现了质子

C．原子核在人工转变的过程中，电荷数可以不守恒

D．在此实验中，核子反应前的总质量一定等于反应后的总质量

AB　解析：

由质量数守恒和电荷数守恒，即可写出核反应方程：

He＋N→O＋H，选项A正确；

在这个核反应中产生了质子，选项B正确；

在原子核的人工转变过程中，其电荷数守恒，选项C错误；

由于在核反应中是质量数守恒，而非质量守恒，故选项D错误．

[能力提升]

9．由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列论断中正确的是（　　）

A.Bi比Np少28个中子

B．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变

C．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变

D．发生β衰变时，核内中子数不变

Bi和Np的中子数分别为126和144，相差18个，选项A错误；

α衰变的次数为次＝7次，7次α衰变减少了14个中子，所以还需再发生4次β衰变才能共减少18个中子，故选项B正确，C错误；

β衰变是核内中子变为质子而放出的，故核内中子数要减少，选项D错误．

10．（2018·

江西临川模拟）氦3是一种清洁、高效和安全的核发电燃料，可以在高温高压下用氘和氦3进行核聚变反应从而实现发电．下列有关的说法中正确的是（　　）

A．氘和氦3发生核聚变反应的方程为H＋He→He＋X，其中X为中子

B．因为核聚变时释放能量，出现质量亏损，故其反应前后的质量数不守恒

C．核聚变反应后，核子的平均结合能增大

D．目前我国的核电站广泛采用氦3进行核聚变反应发电

由质量数守恒和电荷数守恒可知，X应为质子，选项A错误；

核聚变过程中释放能量，出现质量亏损，但质量数仍然守恒，选项B错误；

由于在这个核反应中会释放核能，所以反应后核子的平均结合能增大，选项C正确；

目前我国的核电站均采用重核裂变的形式进行发电，选项D错误．

11．（多选）静止在匀强磁场中的U核发生α衰变，产生一个α粒子和一个未知的粒子X，它们在磁场中的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．该核反应方程为U→X＋He

B．α粒子和X粒子在磁场中做圆周运动时转动方向相同

C．轨迹1、2分别是α粒子、X粒子的运动轨迹

D．α粒子、X粒子运动轨迹半径之比为45∶1

ABD　解析：

显然选项A中核反应方程正确，选项A正确；

U核静止，根据动量守恒可知α粒子和X粒子速度方向相反，又都带正电，故转动方向相同，选项B正确；

根据动量守恒可知α粒子和X粒子的动量大小p相等，由带电粒子在磁场中运动半径公式R＝可知轨道半径R与其所带电荷量成反比，故α粒子、X粒子运动轨迹半径之比为45∶1，选项C错误，D正确．

12．（2018·

湖北省武汉市四月调研）（多选）一种典型的铀核裂变是生成钡核和氪核，同时放出3个中子，核反应方程是U＋X→Ba＋Kr＋3n，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．在核反应方程中，X粒子是中子

B．在核反应方程中，X粒子是质子

C.U、Ba和Kr相比，Ba的比结合能最大，它最稳定

D.U、Ba和Kr相比，U的核子数最多，它的结合能最大

AD　解析：

由质量数和电荷数守恒可得X为n，即中子，选项A正确，B错误；

从图中可知中等质量的原子核的比结合能最大，故Kr的比结合能最大，它最稳定，选项C错误；

原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，则U、Ba和Kr相比，U的核子数最多，它的结合能最大，选项D正确．

13．

（1）原子核U经放射性衰变①变为原子核Th，继而经放射性衰变②变为原子核Pa，再经放射性衰变③变为原子核U.放射性衰变①、②和③依次为（　　）

A．α衰变、β衰变和β衰变

B．β衰变、α衰变和β衰变

C．β衰变、β衰变和α衰变

D．α衰变、β衰变和α衰变

（2）法国科学家贝可勒尔（H.A.Becquerel）在1896年发现了天然放射现象．如图反映的是放射性元素铀核衰变的特性曲线．由图可知，铀的半衰期为________年；

请在下式的括号中，填入铀在衰变过程中原子核放出的粒子的符号．

U→Th＋（　　）

（1）A　

（2）1620　He

解析：

（1）衰变过程中电荷数、质量数守恒，由题意可得衰变方程分别为：

U→Th＋He，Th→Pa＋e，Pa→U＋e，所以A对．

（2）根据半衰期的定义，由题图坐标轴数据可知，铀的半衰期为1620年；

由核反应所遵循的电荷数守恒和质量数守恒可知，衰变过程中放出的粒子的电荷数为Z＝92－90＝2，质量数为A＝238－234＝4，符号为He.

14．如图甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v0＝7.7×

104m/s的中子而发生核反应，即Li＋n→H＋He，若已知He的速度v2＝2.0×

104m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：

（1）H的速度大小和方向；

（2）在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨迹半径之比；

（3）当He旋转三周时，粒子H旋转几周？

（1）1.0×

103m/s，方向与v0相反　

（2）3∶40

（3）2周

（1）反应前后动量守恒：

m0v0＝m1v1＋m2v2　①

（v1为氚核速度，m0、m1、m2分别代表中子、氚核、氦核质量）

代入数值可解得：

v1＝－1.0×

103m/s　②

方向与v0相反．

（2）H、He在磁场中均受洛伦兹力F洛，做匀速圆周运动的半径之比为

r1∶r2＝∶＝3∶40.　③

（3）H和He做匀速圆周运动的周期之比为

T1∶T2＝∶＝3∶2　④

所以它们的旋转周数之比为

n1∶n2＝T2∶T1＝2∶3　⑤

即He旋转3周时，H旋转2周．