1、1分层规范快练(三十八) 原子结构 原子核双基过关练12017上海单科，1由放射性元素放出的氦核流被称为( )A阴极射线 B 射线C 射线 D 射线解析：在天然放射现象中，放出 、 、 三种射线，其中 射线属于氦核流，选项 B 正确答案：B22017上海单科，3在同位素氢、氘、氚的核内具有相同的( )A核子数 B电子数C中子数 D质子数解析：本题考查对同位素的认识同位素是指在原子核中的质子数相同而中子数不同的元素，故氢、氘、氚的核内具有相同的质子数，D 项正确答案：D3铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应；U n a b2 n 则 a b 可能是( )23592 10 10A
2、. Xe Kr B. Ba Kr1405 9336 14156 9336C. Ba Sr D. Xe Sr14156 9338 1405 9438解析：根据核反应中的质量数守恒可知， a b 的质量数应为 23512234，质子数应为 92，A 项中的质量数为 14093233，B 项中的质量数是 14192233，C 项中质量数为 14193234，质子数为 563894，D 项中质量数为 14094234，质子数为543892，综上可知，答案为 D.答案：D4(多选)2018 年是居里夫妇发现了放射性元素钋( Po)120 周年若元素钋发生某21084种衰变，其半衰期是 138 天，衰变方
3、程为 Po PbY ，则下列说法正确的是( )21084 20682A该元素发生的是 衰变BY 原子核含有 4 个核子C 射线是衰变形成的铅核释放的D200 g 的 Po 经 276 天，已发生衰变的质量为 150 g解析：根据原子核衰变时质量数守恒和电荷数守恒，可知 Y 的电荷数为 2，质量数为4，则核子数为 4，Y 是 He，该元素发生的是 衰变，而 射线是伴随着 衰变产生的，42A 错误，B 正确； 射线是衰变形成的铅核处于高能级时释放的，C 正确；根据 m m0tT知，200 g 的 Po 经 276 天，还剩余 50 g，故已发生衰变的质量为 150 g，D 正确(12)2答案：BC
4、D5.氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于 n4 的激发态，当这群氢原子向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为 4.54 eV 的钨时，下列说法正确的是( )A氢原子能辐射出 4 种不同频率的光子B氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应C氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大D氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率减小解析：当大量处于 n4 的激发态的氢原子向低能级跃迁时，会辐射出 C 6 种不同频24率的光子，选项 A 错误；当辐射光子的能量超过 4.54 eV 时，才能使钨发生光电效应，因此只有氢原子从高能级跃迁到基态时，辐射的光子才能
5、使钨发生光电效应，选项 B 错误；氢原子辐射一个光子后，跃迁到低能级，电子动能增大，核外电子的速率增大，选项 C 正确，D 错误答案：C6(多选)下列有关核反应的说法正确的是( )A目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B重核裂变反应前后一定有质量亏损C. U n Xe Sr d n，式中 d123592 10 13954 9438 10D铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小解析：目前核潜艇是利用重核裂变提供动力的，选项 A 正确；重核裂变要释放核能，即反应前后一定有质量亏损，选项 B 正确；根据质量数守恒和电荷数守恒可知，该核反应中的 d3，选项 C 错误；铀核不如裂变后生成的新核稳定，可知铀核的比
6、结合能比裂变后生成的新核的比结合能小，选项 D 错误答案：AB7已知一核反应方程为 N H CX E， N 的质量为 m1， H 的质量为 m2，157 1 126 157 1C 的质量为 m3，X 的质量为 m4，光在真空中的速度为 c.则下列判断正确的是( )126AX 是 He， E( m1 m2 m3 m4)c232BX 是 He， E( m1 m2 m3 m4)c2423CX 是 He， E( m3 m4 m1 m2)c232DX 是 He， E( m3 m4 m1 m2)c242解析：根据核反应方程中质量数守恒和电荷数守恒可知，X 的质量数A151124，核电荷数 Z7162，所以
7、 X 为氦核( He)，该核反应过程中质量42亏损为 m m1 m2 m3 m4，所以释放的核能为 E( m1 m2 m3 m4)c2，B 正确答案：B82019泰安模拟根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数 n1)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( )A12.75 eV B13.06 eVC13.6 eV D0.85 eV解析：由题意应该有 6 ，得 n4.即能发出 6 种频率光的一定是 n4 能级，n n 12则照射氢原子的单色光的光子能量为：0.85 eV(13.6 eV)12.75 eV，故 A 项正确，B
8、、C、D 项错误答案：A92019宝鸡模拟如图，是氢原子四个能级的示意图当氢原子从 n4 的能级跃迁到 n3 的能级时，辐射出 a 光当氢原子从 n3 的能级跃迁到 n2 的能级时，辐射出b 光则以下判断正确的是( )A a 光光子的能量大于 b 光光子的能量B a 光的波长大于 b 光的波长C a 光的频率大于 b 光的频率D在真空中 a 光的传播速度大于 b 光的传播速度解析：氢原子从 n4 的能级跃迁到 n3 的能级的能级差小于从 n3 的能级跃迁到n2 的能级时的能级差，根据 h Em En，知，光子 a 的能量小于光子 b 的能量所以4a 光的频率小于 b 光的频率，则光子 a 的能
9、量小于光子 b 的能量，故 A、C 项错误；光子 a的频率小于光子 b 的频率，所以 b 的频率大，波长小，则 a 光的波长大于 b 光的波长，故B 项正确；在真空中光子 a 的传播速度等于光子 b 的传播速度，故 D 项错误答案：B技能提升练10(多选)有媒体报道，美国核动力航母中将要装备激光武器了，根据玻尔理论，激光是大量处于同一激发状态 n1的原子同时跃迁到某一能级 n2，而释放出的单色光，其能量大，破坏力强，下列针对上述原子跃迁过程的说法正确的是( )A原子处于 n1能级时的能量大于处于 n2能级时的能量B电子在 n1能级时的半径小于在 n2能级时的半径C电子在 n1能级时的动能小于在
10、 n2能级时的动能D红外线、紫外线、 射线都是处于激发状态的原子辐射出的解析：同一激发态 n1的原子同时跃迁到某一能级 n2而释放出能量，可知原子处于 n1能级时的能量大于处于 n2能级时的能量，故 A 项正确；根据玻尔理论可知，原子的能级越高，同一个电子的轨道半径越大，所以电子在 n1能级时的半径大于在 n2能级时的半径，故B 项错误；电子绕原子核运动的过程中库仑力提供向心力，则： ，所以电子运动kQer2 mv2r的半径越大，动能越小所以电子在 n1能级时的动能小于在 n2能级时的动能，故 C 项正确；红外线、紫外线都是处于激发态的原子辐射出的， 射线是处于激发态的原子核受到激发时产生的，
11、故 D 项错误答案：AC11.静止在匀强电场中的碳 14 原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图中虚线所示( b、 c 表示长度)那么碳14 的核反应方程可能是( )A. C He Be146 42 104B. C e B146 01 145C. C e N146 0 1 147D. C H B146 21 1255解析：由题意可知 2， 4，而 a ，故有 ： 1 ：2，又12a1t2v1t12a2t2v2t qEm q1m1v1 q2m2v2因为动量守恒，有 m1v1 m2v2，可知 q1 ： q21 ：2，故只有 A 正确答案：
12、A12下列说法正确的是( )A动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等B铀核裂变的一种核反应方程是 U Ba Kr2 n23592 14156 9236 10C设质子、中子、 粒子的质量分别为 m1、 m2、 m3，两个质子和两个中子结合成一个 粒子，释放的能量是( m1 m2 m3)c2D原子在 a、 b 两个能级的能量分别为 Ea、 Eb，且 EaEb，当原子从 a 能级跃迁到 b 能级时，辐射出光子的波长 (其中 c 为真空中的光速， h 为普朗克常量)hcEa Eb解析：动量相等的质子和电子，因质子质量比电子质量大得多，依据动能 Ek 可知p22m质子和电子动量不相等，再根据德布
13、罗意波长公式 ，可知动能相等的质子和电子，hp它们的德布罗意波长不相等，故 A 错误；铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程是 U n Ba Kr3 n，故 B 错误；根据爱因斯坦质能方程可知，23592 10 14156 9236 10两个质子和两个中子结合成一个 粒子，释放的能量是(2 m12 m2 m3)c2，故 C 错误；原子在 a、 b 两个能级的能量为 Ea、 Eb，则 EaEb，当原子从 a 能级跃迁到 b 能级时，辐射出光子的能量为 E Ea Eb，所以光子的波长 ，故 D 正确hc hcEa Eb答案：D13(多选)现有两动能均为 E00.35 MeV 的
14、H 在一条直线上相向运动，两个 H 发生21 21对撞后能发生核反应，得到 He 和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为 He32 32和新粒子的动能已知 H 的质量为 2.014 1 u， He 的质量为 3.016 0 u，新粒子的质量21 32为 1.008 7 u，核反应时质量亏损 1 u 释放的核能约为 931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数)则下列说法正确的是( )A核反应方程为 H H He n21 21 32 10B核反应前后不满足能量守恒定律C新粒子的动能约为 3 MeVD. He 的动能约为 4 MeV32解析：由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知 H H H
15、e n，则新粒子为中21 21 32 10子 n，所以 A 正确核反应过程中质量亏损，释放能量，亏损的质量转变为能量，仍然满10足能量守恒定律，B 错误；由题意可知 E(2.014 1 u23.016 0 u1.008 7 u)6931 MeV/u 3.3 MeV，根据核反应中系统的能量守恒有 EkHe Ekn2 E0 E，根据核反应中系统的动量守恒有 pHe pn0，由 Ek ，可知 ，解得p22m EkHeEkn mnmHeEkHe (2E0 E)1 MeV， Ekn (2E0 E)3 MeV，所以 C 正确、D 错mnmn mHe mHemn mHe误答案：AC14(多选)如图所示，空间
16、存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，一放射源 P 位于足够大的绝缘板 AB 上方，放射性物质为 U，发生 衰变后，放出 射线， Th 留在放射源23892 23490中， P 到 AB 的距离为 d，在纸面内向各个方向发射速率均为 的 粒子，不考虑粒子间的相互作用和 粒子的重力已知 粒子做圆周运动的半径也为 d，则( )A核反应方程为 U Th He23892 23490 42B板上能被 粒子打到的区域长度是 2dC 粒子到达板上的最长时间为3 d2vD 粒子到达板上的最短时间为 d2v解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，核反应方程为 U Th He，选项 A 正确；23892 23490 42如图所示，板上能被 粒子打到的区域长度为 CD，由几何关系可求得 OD d， OC d，3故板上能被 粒子打到的区域长度是(1 )d，选项 B 错误；竖直向上射出的 粒子到3达板上的时间最长，其轨迹对应的圆心角为 270，故最长时间为 tmax 2703602 dv，选项 C 正确； 粒子到达板上的时间最短时，其轨迹对应的弦长为 d，故对应的圆3 d2v心角为 60，最短时间为 tmin 2 ，选项 D 错误60360 dv d3v答案：AC7
