2018届人教版 第13章 原子结构 原子核 第2讲 单元测试
物理第18章《原子结构》测试

物理第18章《原子结构》测试物理第18章《原子结构》是新人教版选修3-5中的一章内容。
本章主要介绍了原子的组成和结构,包括原子核、质子、中子和电子等基本概念,以及玻尔模型、量子力学模型和泡利不相容原理等内容。
本章内容较为复杂,对于学生来说需要较高的学习和理解能力。
首先,本章首先介绍了原子的组成和结构。
原子是物质的最小单位,由原子核和电子组成。
原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。
质子和中子集中在原子核中,电子则绕着原子核运动。
然后,本章介绍了玻尔模型。
玻尔模型是描述原子结构的经典模型,根据能级理论,玻尔将原子模型分为一系列能级,电子在不同能级之间跃迁时吸收或释放能量,这解释了光谱现象。
接着,本章介绍了量子力学模型。
量子力学模型是基于波粒二象性理论的,根据波函数描述了电子的运动状态。
根据波函数的数学表达式,可以计算出电子在不同能级上的概率分布。
最后,本章介绍了泡利不相容原理。
根据泡利不相容原理,同一原子的电子在同一量子态下不能有相同的自旋态,即每个量子态最多只能有两个电子,并且自旋方向相反。
通过学习本章内容,我们可以了解到原子的组成和结构,以及不同的原子模型和理论。
这些知识对于理解物质的性质和化学变化过程非常重要。
随着科学的发展,我们对原子结构的认识也在不断深化,并且对生物、化学和物理等学科的发展做出了重要贡献。
总结起来,物理第18章《原子结构》涵盖了原子的组成和结构、质量和电荷、玻尔模型、量子力学模型和泡利不相容原理等内容。
通过学习这些知识,我们可以更好地理解原子的性质和行为,为进一步学习相关学科打下基础。
步步高高考物理一轮复习(新课标)同步测试:13-3原子结构 原子核

第3讲原子结构原子核1.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子().A.放出光子,能量增加B.放出光子,能量减少C.吸收光子,能量增加D.吸收光子,能量减少解析氢原子从高能级向低能级跃迁时,放出光子,能量减少,故选项B正确,选项A、C、D错误.答案 B2.在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度,其检测装置由放射源、探测器等构成,如图1所示.该装置中探测器接收到的是().图1A.X射线B.α射线C.β射线D.γ射线解析放射源发出的只有α、β、γ三种射线,故选项A错误.在α、β、γ三种射线中,只有γ射线能穿透钢板,故选项B、C错误,D正确.答案 D3.居室装修中经常用到的花岗岩都不同程度地含有放射性元素(含铀、钍等),会释放出α、β、γ射线,这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道疾病.根据有关放射性知识判断下列说法中正确的是().A.α射线是发生α衰变时产生的,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4个B.β射线是发生β衰变时产生的,生成核与原来的原子核相比,质量数减少了1个C.γ射线是发生γ衰变时产生的,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了1个D.在α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强、电离能力最弱解析α射线是发生α衰变时产生的,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了2个,A错;β射线是发生β衰变时产生的,生成核与原来的原子核相比,质量数不变,中子数减少了1个,B错;γ射线是伴随着α、β衰变产生的,穿透能力最强,电离能力最弱,C错,D正确.答案 D4.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的是()A.氢原子的能量增加B.氢原子的能量减少C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子解析氢原子的核外电子离原子核越远,氢原子的能量(包括动能和势能)越大.当氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,原子的能量减少,氢原子要放出一定频率的光子.显然,选项B、D正确.答案BD5.氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4,如果氘核和氚核结合生成氦核,则下列说法中正确的是().A.核反应方程式为21H+31H→42He+10nB.这是一个裂变反应C.核反应过程中的质量亏损Δm=m1+m2-m3D.核反应过程中释放的核能ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2解析由氘核和氚核的结合以及电荷数、质量数守恒可知选项A正确;该核反应为聚变反应,选项B错误;核反应过程中的质量亏损为Δm=m1+m2-m3-m4,选项C错误;由爱因斯坦质能方程可知核反应过程中释放的核能ΔE =Δmc2,可知选项D正确.答案AD6.在花岗岩、大理石等装饰材料中,都不同程度地含有放射性元素,下列有关放射性元素的说法中正确的是().A.β射线与γ射线一样都是电磁波,但穿透本领远比γ射线弱B.氡的半衰期为3.8天,4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C.23892U衰变成20682Pb要经过6次β衰变和8次α衰变D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的解析β射线是电子流,γ射线才是电磁波,选项A错;半衰期的意义只有对大量原子核才成立,选项B错;23892U衰变成20682Pb,质量数减少了32,因此发生了324=8次α衰变,α衰变8次则核电荷数要减少16,实际核电荷数减少10,因此发生了16-10=6次β衰变,C正确;β 衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的,D正确.答案CD7.氦3与氘的核聚变发电不产生温室气体,不产生放射性物质,是一种十分清洁、安全和环保的能源,开发月壤中蕴藏丰富的氦3资源,对人类社会今后的可持续发展具有深远意义.该核反应可表示为32He+21H→43Li+X(X表示某种粒子),若32He、21H和43Li的质量分别为m1、m2、m3,则下列选项正确的是().A.X为中子B.这种核反应在月球上可自发进行C.高速的X粒子可以用来工业探伤D.该反应释放的核能ΔE<(m1+m2-m3)c2解析由电荷数守恒和质量数守恒可得X为10n,A正确;轻核聚变又称热核反应,必须在高温下进行,不能在月球上自发进行,B错误;能够用来工业探伤的是γ射线,并非高速中子流,C错误;由质能方程可知,该反应释放的核能ΔE=(m1+m2-m3-m n)c2<(m1+m2-m3)c2,D正确.答案AD8.如图2所示,在氢原子能级图中,氢原子从各个较高能级跃迁至同一较低能级时,会发出一系列光谱线,形成谱线系,分别称为赖曼线系,巴耳末线系,帕邢线系等.在同一谱线系中,下列说法正确的是().图2A.每一跃迁都会释放出一个电子,使原子变为粒子B.各种跃迁都会释放出不同能量的光子C.各条谱线具有相同的频率D.跃迁后原子的能级是相同的解析由hν=E m-E n可得,各种不同能级的氢原子从高能级跃迁至低能级,会释放不同能量(不同频率)的光子,A、C错误,B正确;跃迁后原子的能级相同,D正确.答案BD9.以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是().A.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小C.按照玻尔理论,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,电子的动能减少,原子的能量也减少D.天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线解析原子核发生一次β衰变,该原子核内质子数增加1,原子外层电子数不变,选项A错误;一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为这束光的频率太低,选项B错误;按照玻尔理论,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,电子的动能减少,但原子的能量增加,选项C错误;天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线,选项D正确.答案 D9.如图3为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光,下列说法正确的是()图3A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.用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的金属铂能发生光电效应解析最容易发生衍射的应是波长最长而频率最小、能量最低的光波,hν=h cλ=E n-E m,对应跃迁中能级差最小的应为n=4能级到n=3能级,故A、B错误.由C2n可知n=4能级上的氢原子共可辐射出C24=6种不同频率的光,故C错误.根据hν=E2-E1及发生光电效应的条件hν≥W0可知D正确.答案 D11.(1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是().(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量________(选填“越大”或“越小”).已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后,电子速度大小为________(普朗克常量为h).(3)有些核反应过程是吸收能量的.例如,在X+147N―→17 8 O+11H中,核反应吸收的能量Q=[(m O+m H)-(m x+m N)]c2.在该核反应方程中,X表示什么粒子?X粒子以动能E k轰击静止的14 7N核,若E k=Q,则该核反应能否发生?请简要说明理由.解析(1)根据黑体辐射的实验规律:随着温度的升高,各波长的辐射强度都增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,可知正确答案为A.(2)根据玻尔理论可知,氢原子中的电子离核越远,氢原子的能量越大,由12m v2=hν+E1可得v=2(hν+E1)m.(3)根据核反应中的质量数守恒及电荷数守恒可知X粒子为42He(α粒子).不能发生,因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求.答案(1)A(2)越大2(hν+E1)m(3)42He不能发生因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求.12.(1)产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能E k,下列说法正确的是________.A.对于同种金属,E k与照射光的强度无关B.对于同种金属,E k与照射光的波长成反比C.对于同种金属,E k与光照射的时间成正比D.对于同种金属,E k与照射光的频率成线性关系E .对于不同种金属,若照射光频率不变,E k 与金属的逸出功成线性关系(2)一静止的238 92U 核经α衰变成为234 90Th 核,释放出的总动能为4.27 MeV.问此衰变后234 90Th 核的动能为多少MeV(保留一位有效数字)?解析 (1)由E k =hν-W 0知E k 与照射光的强度及照射时间无关,与ν成线性关系,故选项A 、D 正确,C 错误.由E k =hc λ-W 0可知E k 与λ不成反比,故选项B 错误.在hν不变的情况下,E k 与W 0成线性关系,故选项E 正确.(2)据题意知:此α衰变的衰变方程为:238 92U →234 90Th +42He ,根据动量守恒定律得:m αv α=m Th v Th , ① 式中,m α和m Th 分别为α粒子和Th 核的质量,v α和v Th 分别为α粒子和Th 核的速度的大小,由题设条件知:12m αv 2α+12m Th v 2Th =E k , ② m αm Th =4234, ③ 式中E k =4.27 MeV 是α粒子与Th 核的总动能.由①②③式得:12m Th v 2Th =m αm α+m Th E k ,④代入数据得,衰变后234 90Th 核的动能:12m Th v 2Th =0.07 MeV .⑤ 答案 (1)ADE (2)0.07 MeV。
原子核的结构和裂变反应练习题

原子核的结构和裂变反应练习题
一、选择题
1. 原子核最重要的组成部分是:
A. 质子和中子
B. 电子和中子
C. 电子和质子
D. α粒子和中子
2. 质子的电荷是:
A. 正电荷
B. 负电荷
C. 中性
D. 两极性
3. 质子的相对质量是:
A. 1
B. 0
C. 1836
D. 1/1836
4. 质子和中子的总数称为:
A. 原子核数
B. 原子数
C. 质数
D. 中子数
5. α粒子是由下面哪个组成的:
A. 两个质子和两个中子
B. 两个质子和一个中子
C. 一个质子和两个中子
D. 一个质子和一个中子
二、填空题
1. 原子核由质子和中子组成,质子的电荷是________,中子的电荷是________。
2. 质子和中子的相对质量分别是________和________。
3. 原子核的直径约为________。
4. α粒子是________的一种。
三、简答题
1. 简述原子核的结构以及质子、中子和电子的作用。
2. 解释原子核的直径为什么很小。
3. 原子核的结构对于一个元素的化学性质有什么影响?
四、分析题
1. 利用质子和中子的相对质量,计算一个原子核中质子和中子的比例。
以氢原子为例。
五、应用题
1. 根据裂变反应的原理,解释核反应堆的工作原理。
六、综合题
1. 综合运用所学知识,描述一个核反应堆的结构和工作原理。
注意:以上练习题仅供练习使用,不代表考试试题。
请按要求回答,并检查答案准确性。
人教版高中物理选修1-2高三单元测试:15_原子原子核.docx

高中物理学习材料桑水制作天津市新人教版物理高三单元测试15《原子原子核》一选择题(共15题)1.关于天然放射现象,下列叙述正确的是字 ( ) A .若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减少 B .β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C .在α,β,γ,这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D .铀核(23892U )衰变为铅核(20682U )的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变 2.放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时,其放射性活度即为1贝可勒尔。
I 13153是核电站中核反应的副产物,它可以衰变成Xe 13154,半衰期为8天。
福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有I 13153,当地政府在某次检测中发现空气样品的I 13153放射性活度为本国安全标准值的4倍。
下列说法正确的是( )A .一个I 13153核中有131个核子B .I 13153衰变成Xe 13154时放出的粒子为 粒子C .将该空气样品进行加热可以加快I 13153的衰变速度D .至少经过16天,该空气样品中I 13153的放射性活度才会达到本国安全标准值3.科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3).它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为32He +32He ―→211H +42He.关于32He 聚变下列表述正确的是( )A .聚变反应不会释放能量B .聚变反应产生了新的原子核C .聚变反应没有质量亏损D .目前核电站都采用32He 聚变反应发电4.仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是( ) A.氢原子只有几个能级 B.氢原子只能发出平行光 C.氢原子有时发光,有时不发光D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的5.氢原子的部分能级如图所示,大量处于2=n 激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后,跃迁到某较高激发态,再向低能级跃迁时,可以发出6种不同频率的光子,其中能量最小的光子是氢原子A .从5=n 跃迁到4=n 产生的B .从4=n 跃迁到3=n 产生的C .从3=n 跃迁到2=n 产生的D .从2=n 跃迁到1=n 产生的6.卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验,获得了重要发现:关于α粒子散射实验的结果,下列说法正确的是( ) A.证明了质子的存在B.证明了原子核是由质子和中子组成的C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D.说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 7.下列关于放射性现象的说法中,正确的是( )A.原子核发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4B.原子核发生α衰变时,生成核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量C.原子核发生β衰变时,生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1D.单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的8.(2011·河北石家庄三月)正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是:将放射性同位素15 8O 注入人体,158O 在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子,被探测器采集后,经计算机处理生成清晰图像.则根据PET 原理判断下列表述正确的是 )A.15 8O 在人体内衰变方程是15 8O →15 7N +01e B .正、负电子湮灭方程是01e +0-1e →2γ C .在PET 中,158O 主要用途是作为示踪原子 D .在PET 中,158O 主要用途是参与人体的新陈代谢6.13-4.3-51.1-85.0-12340∞n V /e E 54.0-58.光电效应的实验结论是:对于某种金属 ( )A.无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B.无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应C.超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小D.超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大10.裂变反应是目前核能利用中常见的反应.以原子核为燃料的反应堆中,当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为:23592U +10n →13954Xe +9438Sr+3X235.0432 1.0087 138.9178 93.9154反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量(以原子质量单位 u 为单位,取1 u 的质量对应的能量为9.3×102 MeV,此裂变反应中 ( )A.释放出的能量是30×102 MeV,X是中子B.释放出的能量是30 MeV,X是质子C.释放出的能量是1.8×102 MeV,X是中子D.释放出的能量是1.8×102 MeV,X是质子11.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的是( )A.氢原子的能量增加B.氢原子的能量减少C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子12.(2010·北京·15)太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少。
(高中物理)第234章《原子结构》《原子核与放射性》《核能》单元测试

第2、3、4章《原子结构》《原子核与放射性》《核能》单元测试1.有关氢原子光谱的说法正确的选项是( )解析:氢原子的发射光谱是不连续的,只能发出特定频率的光,说明氢原子的能级是分立的,选项B、C正确.根据玻尔理论可知,选项D错误.答案:BC2.一个23592U的原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反响,其裂变方程为23592U +10n→X+9438Sr+210n,那么以下表达正确的选项是( )C.因为裂变时释放能量,根据E=mc2,所以裂变后的总质量数增加D.因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少解析:由质量数守恒、电荷量守恒可得X原子核含质子数为54,中子数为86.应选项A 正确,B错误.核反响吸收或释放能量并不是因为粒子数的增加或减少,应选项C、D错误.答案:A3.23892U 衰变为22286Rn 要经过m次α衰变和n次β衰变,那么m、n分别为( )A.2、4B.4、2C.4、6D.16、6解析:由质量数守恒:238=222+m×4可得:m=4由电荷数守恒:92=86+m×2-n可得:n=2.答案:B4.关于天然放射现象,以下说法正确的选项是( )B.放射性物质放出的射线中,α粒子动能很大,因此贯穿物质的本领很强C.当放射性元素原子的核外电子具有较高能量时,将发生β衰变D.放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时,辐射出γ射线解析:衰变是指原子核的变化,并不是指核子的变化,选项A错误.α粒子的贯穿本领最低,选项B错误.β衰变在原子核内部发生,与核外电子无关,选项C错误.答案:D5.铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反响:2713Al+42He→X+10n.以下判断正确的选项是( )A.10n是质子B.10n是中子C.X是2814Si的同位素D.X是3115P的同位素解析:根据核反响方程质量数和电荷数守恒可知选项B、D正确.答案:BD6.以下说法正确的选项是( )解析:γ射线中的γ光子不带电,故在电场与磁场中都不会发生偏转,应选项A正确;α粒子的特点是电离能力很强,应选项B错误;太阳辐射的能量主要来源于轻核的聚变,应选项C错误;目前核反响堆产生的能量都来源于重核的裂变,应选项D错误.``答案:A7.一个氡核222 86Rn衰变成钋核218 84.1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量,以及222 86Rn 衰变成21884Po的过程放出的粒子是( )A. g,α粒子B.0.75 g,α粒子C.0.25 g,β粒子D.0.75 g,β粒子解析:经过了2个半衰期,1 g的氡剩下了0.25 g,衰变了0.75 g,根据核反响方程的规律知,在反响前后的质量数和核电荷数守恒可得出是α粒子,所以选项B正确.答案:B8.放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡,其衰变方程为23290Th→22086Rn+xα+yβ,其中( )A.x=1,y=3B.x=2,y=3C.x =3,y =1D.x =3,y =2解析:此题考查的是放射性元素衰变的有关知识,属于较容易的题目.衰变方程为: 232 90Th→220 86Rn +x 42He +y 0-1e ,由质量数守恒和电荷数守恒得:232=220+4x,90=86+2x -y解得:x =3,y =2.答案:D9.如下列图,用导线将验电器与洁净锌板连接,触摸锌板使验电器指示归零.用紫外线照射锌板,验电器指针发生明显偏转,接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板,发现验电器的指针张角减小,此现象说明锌板带电(填“正〞或“负〞);假设改用红外线重复以上实验,结果发现验电器指针根本不会发生偏转,说明金属锌的极限频率红外线的频率(填“大于〞或“小于〞).解析:毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,因锌板被紫外线照射后发生光电效应缺少电子而带正电,故验电器指针的负电荷与锌板正电荷中和一局部电荷后偏角减小.用红外线照射锌板时,验电器指针偏角不变,锌板未发生光电效应,说明锌板的极限频率大于红外线的频率.答案:正 大于10.(1)氢原子第n 能级的能量E n =E 1n 2,其中E 1n =1,2,3,…假设一氢原子发射能量为-316E 1的光子后处于比基态能量高出-34E 1的激发态,那么氢原子发射光子前后分别处于第几能级?(2)一速度为v 的高速α粒子(42He)与同方向运动的氖核(2010Ne)发生弹性正碰,碰后α粒子恰好静止.求碰撞前后氖核的速度.(不计相对论修正)解析:(1)设氢原子发射光子前后分别位于第l 与第m 能级,依题意有:E 1l 2-E 1m 2=-316E 1 E 1m 2-E 1=-34E 1 解得:m =2,l =4.(2)设碰撞前后氖核速度分别为v 0、v Ne ,由动量守恒与机械能守恒定律得:m αv +m Ne v 0=m Ne v Ne12m αv 2+12m Ne v 20=12m Ne v 2Ne 且m αm Ne =15解得:v 0=m Ne -m α2m Ne v =25v v Ne =m Ne +m α2m Ne v =35v . 答案:(1)2 4 (2)35v 11.(1)以下实验中,深入地揭示了光的粒子性一面的有.(2)场强为E 、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A 、B ,它们的质量分别为m 1、m 2,电荷量分别为q 1、q 2.A 、B 两球由静止释放,重力加速度为g ,那么小球A 和B 组成的系统动量守恒应满足的关系式为.(3)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖,他们发现的放射性元素 3015P 衰变成 3014Si 的同时放出另一种粒子,这种粒子是.3215P 是 3015P 的同位素,被广泛应用于生物示踪技术.1 mg 的 3215P 随时间衰变的关系如下列图,请估算4 mg 的 3215P 经多少天的衰变后还剩0.25 mg ?解析:(1)A 为康普顿效应,B 为光电效应,这两种现象都深入揭示了光的粒子性. C 为α粒子散射,不是光子,揭示了原子的核式结构模型.D 为光的折射,揭示了氢原子能级的不连续.E (q 1+q 2)=(m 1+m 2)g .(3)由核反响过程中电荷数和质量数守恒可写出核反响方程:3015P→3014Si +01e ,可知这种粒子是正电子.由图象可知,3215P 的半衰期为14天,4 mg 的3215P 衰变后还剩0.25 mg ,经历了4个半衰期,所以为56天.答案:(1)AB (2)E(q 1+q 2)=(m 1+m 2)g(3)正电子 56天12.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.请按要求答复以下问题.(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面作出了卓越的奉献.请选择其中的两位,指出他们的主要成绩.①;②.在贝克勒尔发现天然放射现象后,人们对放射线的性质进行了深入研究,图示为三种射线在同一磁场中的运动轨迹,请从三种射线中任选一种,写出它的名称和一种用途..21H 核碰撞减速,在石墨中与126C 核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反响堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂,哪种减速效果更好?解析:(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型(或其他成就);玻尔把量子理论引入原子模型,并成功解释了氢光谱(或其他成就);查德威克发现了中子(或其他成就).α射线电离作用强,用于消除有害静电;β射线贯穿能力强,可用于工业生产控制;γ射线贯穿能力最强,可用于工业探伤.(2)设中子的质量为M n ,靶核的质量为M ,中子碰撞前的速度为v 0、碰撞后的速度为v 1,靶核碰撞后的速度为v 2.由动量守恒定律有:M n v 0=M n v 1+Mv 2由能量守恒定律有:12M n v 20=12M n v 21+12Mv 22 解得:v 1=M n -M M n +Mv 0 在重水中靶核的质量:M H =2M nv 1H =M n -M H M n +M H v 0=-13v 0 在石墨中靶核的质量:M C =12M nv 1C =M n -M C M n +M C v 0=-1113v 0 中子与重水靶核碰后的速度较小,故重水的减速效果更好.。
2019-2020年高考物理一轮复习 第13章 第2单元 原子结构 原子核练习

2019-2020年高考物理一轮复习第13章第2单元原子结构原子核练习题号12345678910111213答案答案:C5.下列说法正确的是()A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关解析:原子核发生衰变时遵守电荷数守恒和质量数守恒,而不是电荷守恒和质量守恒,A错误;三种射线中,α、β射线为高速运动的带电粒子流,而γ射线为光子流,B错误;氢原子从激发态向基态跃迁时,只能辐射与能级差相对应的特定频率的光子,C正确,发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光的频率有关,D错误.答案:C6.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:92235U+01n→a+b +201n,则a+b可能是()A. 54140Xe+3693KrB. 56141Ba+3692KrC. 56141Ba+3893SrD. 54140Xe+3894Sr解析:本题主要考查核反应方程中的质量数和电荷数守恒.题目的核反应方程中左边的质量数为236,电荷数为92;A项代入右边后,质量数为235,电荷数为90,选项A错误;B项代入后,质量数为235,电荷数为92,选项B错误;C项代入后,质量数为236,电荷数为94,选项C错误;D项代入后,质量数为236,电荷数为92,选项D正确.答案:D二、双项选择题7.氢原子能级如图,当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是()A.氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656 nmB.用波长为325 nm的光照射,可使氢原子从n=1跃迁到n=2能级C.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D.用波长为633 nm的光照射,不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级解析:由于n=3与n=2间的能量差为-1.51-(-3.4)=1.89 eV,而n=1与n=2间的能量差为-3.4-(-13.6)=10.2 eV,根据ΔE=hν=h cλ可知,氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时辐射的波长λ=121.6 nm小于656 nm,A错误;同样从n=1跃迁到n=2能级需要的光子的波长也恰好为121.6 nm,B错误;一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时可能会出现3种可能,因此会放出3种不同频率的光子,C正确;电子发生跃迁时,吸收或放出的能量一定等于这两个能级间的能量差,为一特定值,大于或小于这个特定的值都不能使之发生跃迁.因此D正确.答案:CD8.下列说法正确的是()A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同解析:原子的核式结构模型源于卢瑟福的α粒子散射实验,故选项A错误;紫外线可使荧光物质发光,此现象广泛应用于人民币等防伪措施,所以选项B正确;天然放射现象中的γ射线是电磁波,不会在电磁场中偏转,故选项C错误;由多普勒效应可知,观察者与波源靠近或远离时,观察到的波的频率相对于波源会增大或减小,所以选项D正确.答案:BD9.铀核裂变是核电站核能的重要来源,其中一种裂变反应式是92235U+01n→68144Ba+3689Kr+301n.下列说法正确的有()A.上述裂变反应中伴随着中子放出B.铀块体积对链式反应的发生无影响C.铀核的链式反应可人工控制D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析:由核反应方程知有中子生成,A正确;铀块体积和铀块纯度对链式反应的发生都有重要影响,B错误,核反应堆的铀核链式反应的速度可人工控制,C正确;放射性元素的半衰期由核本身的因素决定,与环境温度无关,D错误.答案:AC10.能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一,下列释放核能的反应方程,表述正确的有()A.13H+12H→24He+01n是核聚变反应B.13H+12H→24He+01n是β衰变C. 92235U+01n→54140Xe+3894Sr+201n是核裂变反应D. 92235U+01n→54140Xe+3894Sr+201n是α衰变解析:A、B选项均为核聚变反应;C、D选项均为核裂变反应.正确选项为A、C.答案:AC11.下列说法正确的是()A.对黑体辐射的研究表明:随着温度的升高,辐射强度的最大值向波长较长的方向移动B.电子的衍射图样表明实物粒子也具有波动性C.β射线是原子核外电子高速运动形成的D.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级,前者跃迁辐射出的光子波长比后者的短解析:在黑体辐射中,随着温度的升高,辐射强度的最大值向波长较短的方向移动.故A错误;电子束通过铝箔形成的衍射图样证实了实物粒子的波动性,故B正确;β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的中子转变成质子,而放出电子,故C错误;氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级放出的光子能量比从n=2能级跃迁到n=1能级大,所以前者跃迁辐射出的光子波长比后者的短,故D正确.答案:BD12.下列说法正确的是()A.汤姆生发现了电子,表明原子具有核式结构B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,若用波长更长的光照射到该金属上一定不能发生光电效应D.按照玻尔理论,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,原子总能量增加解析:汤姆生发现了电子,表明原子是可以再分的,选项A错误;太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变反应,选项B错误;一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,说明该光的波长太长,频率太低,若换用波长更长的光照射到该金属上一定不能发生光电效应,选项C正确;按照玻尔理论,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,电子的轨道半径增大,电场力对其做负功,电子的动能减小,电势能增大,原子总能量增加,选项D正确.答案:CD13.以下说法正确的是()A.卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为24He+714N→817O+11HB.铀核裂变的核反应是92235U→56141Ba+3692Kr+201nC.质子、中子、α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α粒子,释放的能量是:(m1+m2-m3)c2D.原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子;原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长λ2的光子,已知λ1>λ2.那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子解析:卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为24He+714N→817O+11H,选项A正确;铀核裂变的核反应需要中子轰击铀核,选项B错误;选项C中,释放的能量应为(2m1-2m2-m3)c2,选项C错误;设原子的a、b、c三能级的能量分别为E1、E2、E3,则E1-E2=hcλ1,E 3-E 2=hcλ2,E 3-E 1=hcλ,可得λ=λ1λ2λ1-λ2,选项D 正确. 答案:AD三、非选择题14.1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α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α粒子质量为m 1,初速度为v 0,氮核质量为m 2,质子质量为m 0,氧核的质量为m 3,不考虑相对论效应.(1)写出卢瑟福发现质子的核反应方程.(2)α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)24He + 714N →11H + 817O.(2)设复核的速度为v ,由动量守恒定律得:m 1v 0=(m 1+m 2)v ,解得:v =m 1v 0m 1+m 2.(3)核反应过程中的质量亏损Δm =m 1+m 2-m 0-m 3,反应过程中释放的核能ΔE =Δm ·c 2=(m 1+m 2-m 0-m 3)c 2.答案:(1)24He + 714N →11H + 817O (2)v =m 1v 0m 1+m 2(3)(m 1+m 2-m 0-m 3)c 215.一静止的质量为M 的铀核( 92238U )发生α衰变转变成钍核(Th ),放出的α粒子速度为v 0、质量为m.假设铀核发生衰变时,释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能.(1)写出衰变方程;(2)求出衰变过程中释放的核能.解析:(1)根据质量数守恒和电荷数守恒,计算出钍核的电荷数为92-2=90,质量数为238-4=234,所以衰变方程为: 92238U → 90234Th +24He.(2)设钍核的反冲速度大小为v ,由动量守恒定律得:0=mv 0-(M -m )v ,可得v =mv 0M -m ,ΔE =12mv 02+12(M -m )v 2,可得ΔE =Mmv 022(M -m ).答案:(1) 92238U → 90234Th +24He(2)ΔE =Mmv 022(M -m ).。
大学化学原子结构习题及答案
1。
评 述 下 列 叙 述 是 否 正 确, 如 有 错 误, 试 予 以 改 正。
(1) 主 量 子 数 n = 3 时, 有 3s 、3p 、3d 三 个 原 子 轨 道;(2) 四 个 量 子 数 n 、l 、m 、m s 都 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的。
1.解:(1) 错 误。
应 有 3s 、3p 、3d 三 个 亚 层 和 3s ,3p x ,3p y ,3p z ,322 d x y -,3 d xy ,3 d xz , 3 d yz 和 32 d z, 共 九 个 轨 道。
(2) 错 误。
量 子 数 n 、l 、m 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的,而 m s 只 描 述 电 子 自 旋 方 向。
、2. 下 列 关 于 原 子 轨 道 的 叙 述 是 否 正 确? 如 不 正 确 试 予 以 改 正:(1) 主 量 子 数 n = 1 时, 有 自 旋 相 反 的 两 个 原 子 轨 道;(2) 主 量 子 数 n = 4 时, 有 4s ,4p ,4d ,4f 四 个 原 子 轨 道;(3) 磁 量 子 数 m = 0, 对 应 的 都 是 s 原 子 轨 道。
2.解:(1) 不 正 确。
n = 1 时, 只 有 1s 亚 层, 也 只 有 一 个 1s 原 子 轨 道, 其 中 最 多 可 容 纳 自 旋 方 式 相 反 的 两 电 子. (2) 不 正 确.n = 4 时 可 能 有 4s 、4p 、4d 、4f 亚 层, 原 子 轨 道 数 目 分 别 为 1、3、5、7, 所 以 可 以 有 16 个原 子 轨 道。
(3) 不 正 确。
原 子 轨 道 空 间 图 象 取 决 于 角 量 子 数 l ,只 有 l = 0,m = 0 时 为 s 原 子 轨 道, 而 l ≠ 0,m = 0时 都 不 是 s 原 子 轨 道。
3. 对 某 一 多 电 子 原 子 来 说 ,(1) 下 列 原 子 轨 道 3s 、3p x 、3p y 、3p z 、3d xy 、3d xz 、3d yz 、3d z 2、3d x y 22- 中, 哪 些 是 等 价(简 并) 轨 道?(2) 具 有 下 列 量 子 数 的 电 子, 按 其 能 量 由 低 到 高 排 序, 如 能 量 相 同 则 排 在 一 起( 可 用“<"、“=” 符 号 表 示):(A ) 3、2、1、+ 12; (B ) 4、3、2、— 12; (C ) 2、0、0、+ 12; (D ) 3、2、0、+ 12; (E) 1、0、0、— 12; (F ) 3、1、1、+ 12。
2017-2018学年物理人教版选修1-23.2原子与原子核的结构同步练习
11. 碳原子可看作是由6个质子和6个中子组成,已知碳原子质量为 ,碳原子核的质量为 ,质子的质量为 质量为 ,光速为 则在由单个核子结合成碳原子核的过程中所释放的能量可以用下面的哪个式子来计算? A. B. C. D.
,中子质量为
,氢原子的
三、解答题
12.
发生一次 衰变后变为Ni核,在该衰变过程中还发出频率为 和 的两个光子,试写出衰变方程式,并求出该核反应因释放光子而造
已知质子质量 ,氦核的质量 ,电子质量 ,光速 试求每发生一次上述核反应所释放的核能;
用上述辐射中产生的波长为400nm某一单色光去照射逸出功为
金属材料铯时,能否产生光电效应?若能,试求出产生的光电子
的最大初动能 保留三位有效数字,普朗克常量
3. 发生裂变的核反应方程为: ,则反应过程释放的能量为
A. B. C.
,设
、
、
的质量分别为 、 、 ,一个中子的质量为
D.
2017-2018学年物理人教版选修1-23.2原子与原子核的结构同步练习
4. 如图所示,一种元素的同位素的质量数 与中子数 的关系可用
图象来表示的是
A.
B.
C.
D.
5. 目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的.u夸克带的电荷量为 e,d夸克带的电荷量为
二、多选题
7. 如图为卢瑟福和他的同事们做 粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,关于观察到的 现象,下述说法中正确的是
2017-2018学年物理人教版选修1-23.2原子与原子核的结构同步练习
A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最少 B.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少 C.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时稍少些 D.放在C、D位置时屏上观察不到闪光
人教版九年级化学第3单元课题2原子的结构同步练习试卷【精品】
课题2 (一)原子的构成、原子核外电子的排布一.原子的构成1.原子的构成()(每个带个单位电荷)()原子()(不带电)()(每个带个单位电荷)(1)为什么原子不显电性?。
(2)原子核都含有中子吗?。
2.在原子中:核电荷数= =二.原子核外电子排布1.原子核外的电子是排布的,离核较远的电子具有的能量较。
2.原子的核外电子的表示方法——原子结构示意图。
①小圆圈表示①小圆圈内的数字表示①弧线表示①弧线上的数字表示3.分析课本54页图3-12,第一层最多排_____个,第二层最多排_____,最外层不能超过______个(只有一层的不超过_____个)。
4.迄今已发现的元素原子核外电子至少_____层,最多_____层。
1.原子(普通的氢除外)中的原子核是()A.由电子和质子构成B.由质子和中子构成C.由电子和中子构成D.不能再分2.在原子里质子数等于()A.中子数B.中子数和电子数之和C.最外层电子数D.核电荷数3.下列说法中错误的是()A.一切原子的原子核都是由质子和中子构成的B.原子在化学变化中不再发生改变C.分子可以直接构成物质,原子也可以D.分子间有一定的间隙4.原子呈中性的原因是()A.构成原子的各种微粒都不带电B.原子核外的电子数大于核内的质子数C.原子核所带电量与核外电子所带电量相等,电性相反D.核内质子数等于核电荷数5.某微粒的结构示意图如右图所示,下列有关说法错误的是()A.X=13 B.Y=8C.该微粒核外有3个电子层D.核内中子数为136.如图是某元素的原子结构示意图.下列说法不正确的是()A.该原子的质子数为12B.该原子的核外有三个电子层C.该原子的核外电子数为12D.该原子的最外层电子数为87.将分子、原子、原子核、质子、中子或电子,分别填入下列有关空格内:(1)构成物质的粒子有多种,有的物质是由构成的,如铁、汞、碳、硫、氖气等;有的物质是由构成的,如氧气、氮气、水、二氧化碳等。
第13章 第2讲 分子结构与性质
________的重要参数。
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第十三章
第 2讲
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3.等电子原理
________相同、________相同的分子具有相似的化学 键特征,它们的许多性质是相近的。此原理称为等电子原 理,如CO和N2,原子总数为2,价电子总数为10。
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(2)氢键
① 概 念 : 氢 键 是 由 已 经 与 ________ 的 原 子 形 成
________的氢原子与另一个分子中或同一个分子中另一个 ________很强的原子之间的作用力。 ②表示方法:氢键通常用 ________ 表示,其中 A 、 B 为 N 、 O 、 F ,“-”表示共价键,“„”表示形成的氢
不同种元素原子形成的共价 同种元素原子形成的共价 键,共用电子对发生偏移 键,共用电子对不发生偏移
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第十三章
第 2讲
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③与共价半径、原子半径的关系 a.共价半径是指相同原子的共价键键长的
________。
b.键长不是成键两原子半径的和,而是________其 半径和。 (3) 键角:在原子数超过 ________ 的分子中,两个相 邻 共 价 键 之 间 的 ________ 称 为 键 角 。 键 角 是 描 述 分 子
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三、分子的性质 1.键的极性和分子的极性
(1)极性分子和非极性分子的概念
①极性分子:分子中正电中心和负电中心________, 使分子的某一个部分呈正电性 (δ + ) ,另一部分呈负电性 (δ-),这样的分子称为极性分子。 ②非极性分子:分子中正电中心和负电中心
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选修3-5 第十三章第2讲一、选择题(本题共10小题,1~4题为单选,5~10题为多选)1.(2016·江苏物理)贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。
下列属于放射性衰变的是 ( A )A.14 6C→14 7N+ 0-1eB.235 92U+10n→139 53I+9539Y+210nC.21H+31H→42He+10nD.42He+2713Al→3015P+10n[解析]一个放射性原子核自发地放出一个粒子变成新的原子核的过程为原子核的衰变,A项为原子核衰变,B项为重核的裂变,C项为轻核的聚变,D项为原子核的人工转变,因此A项正确。
2.(2017·湖南省五市十校高三联考)放射性原子核234 91Pa经过n次α衰变和m次β衰变,最终变为稳定的原子核206 82Pb,则 ( A )A.n=7,m=5 B.n=5,m=7C.n=9,m=7 D.n=7,m=9[解析]本题中放射性原子核234 91Pa经过衰变,最终变为原子核206 82Pb;可知质量数减少28,质子数减少9;在衰变过程中根据质量数与电荷数守恒有4n=28,2n-m=9,得n=7,m=5,所以选项A正确。
3.(2017·吉林省重点中学第二次模拟考试)下列说法正确的是 ( B )A.原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和B.在所有核反应中,都遵从“质量数守恒,电荷数守恒”的规律C.在天然放射现象中放出的β射线就是电子流,该电子是原子的内层电子受激发后辐射出来的D.镭226衰变为氡222的半衰期为1620年,也就是说,100个镭226核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变[解析]原子核的结合能是组成原子核的所有核子结合成原子核时释放出来的能量,选项A错误;在所有核反应中,都遵从“质量数守恒,电荷数守恒”的规律,选项B正确;在天然放射现象中放出的β射线就是电子流,该电子是原子核内的中子转化成质子和电子,从原子核中辐射出来的,选项C错误;半衰期是对大量原子核衰变的统计规律,少量原子核衰变不能运用半衰期的统计规律,所以选项D错误。
4.美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过钙48轰击锎249发生核反应,成功合成了第118号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素。
实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子x,再连续经过3次α衰变后,变成质量数为282的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子x是 ( A )A.中子B.质子C.电子D.α粒子[解析]根据衰变中电荷数守恒得118-3×2-112=0,所以x粒子的电荷量为零,根据质量数守恒48+249-4×3-282=3,所以x粒子的质量数为1,该粒子为中子,A正确。
5.钚的一种同位素239 94Pu衰变时释放巨大能量,其衰变方程为239 94Pu→235 92U+42He+γ,则( AD )A.核燃料总是利用比结合能小的核B.核反应中γ的能量就是239 94Pu的结合能C.235 92U核比239 94Pu核更稳定,说明235 92U的结合能大D.由于衰变时释放巨大能量,所以239 94Pu比235 92U的比结合能小[解析]比结合能越小,原子核越不稳定,蕴藏的核能越多,A正确;核反应中γ的能量不是239 94Pu的结合能,B错误;235 92U核比239 94Pu核更稳定,说明235 92U的比结合能大,C错误;比结合能越小越不稳定,D正确。
6.地震和海啸有可能会引发核电站放射性物质泄漏,其中放射性物质碘131的衰变方程为131 53I→131 54Xe+Y。
根据有关放射性知识,下列说法正确的是 ( AE )A.Y粒子为β粒子B.131 53I的半衰期大约是8天,若取4个碘原子核,经16天就可能剩下1个碘原子核了C.生成的131 54Xe处于激发态,放射γ射线,γ射线的穿透能力最强,电离能力也最强D.131 53I中有53个质子和131个中子E.131 53I的质量与131 54Xe和Y粒子的质量之和不相等[解析]131 53I→131 54Xe+Y,根据衰变过程中质量数和电荷数守恒Y粒子为β粒子,故A 正确。
半衰期是一个统计规律,对大量的原子核才适用,对少数原子核不适用,故B错误。
生成的131 54Xe处于激发状,还会放射γ射线,γ射线的穿透能力最强,γ射线是高能光子流即高能电磁波,它不带电,所以γ射线的电离作用很弱,故C错误。
131 53I中有53个质子,131表示质量数,所以有78个中子,故D错误。
根据质量亏损及质能方程可知,131 53I的质量与131 54Xe和Y粒子的质量之和不相等,故E正确。
7.关于核反应方程234 90Th→234 91Pa+X+ΔE(ΔE为释放出的核能,X为新生成的粒子),已知234 90Th的半衰期为T,则下列说法正确的是 ( BCE )A.原子序数大于或等于83的元素,都能自发地发出射线,原子序数小于83的元素则不能发出射线B.234 91Pa比234 90Th少1个中子,X粒子是从原子核中射出的,此核反应为β衰变C .N 0个23490Th 经2T 时间因发生上述核反应而放出的核能为34N 0ΔE (N 0数值很大)D.23490Th 的比结合能为ΔE 234E .该放射性元素(23490Th)与其他元素形成化合物的半衰期仍等于T[解析] 原子序数小于83的元素,有些元素的同位素也能发出射线,故A 错误;由质量数和电荷数守恒知X 的质量数是0,电荷数是-1,为电子,是原子核内的中子转化为质子时释放出来的,故B 正确;经2T 时间还剩余四分之一没衰变,核反应放出的核能为34N 0ΔE ,故C 正确;23490Th 的结合能是234个核子结合成23490Th 时放出的能量,该能量不是它衰变时放出的能量ΔE ,所以23490Th 的结合能不是ΔE ,23490Th 的比结合能也不是ΔE 234,故D 错误;半衰期与原子核所处状态无关,故E 正确。
8.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子。
已知质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3,普朗克常量为h ,真空中的光速为c 。
下列说法正确的是 ( AB )A .核反应方程是11H +10n→21H +γB .聚变反应中的质量亏损Δm =m 1+ m 2-m 3C .辐射出的γ光子的能量E =(m 3-m 1-m 2)c 2D .γ光子的波长λ=hm 1+m 2-m 3 c 2E .在真空中γ光子的速度小于c[解析] 辐射出光子的能量为E =Δmc 2=(m 1+m 2-m 3)c 2,C 错误;因为h ν=h cλ=(m 1+m 2-m 3)c 2,所以λ=hm 1+m 2-m 3 c ,因此D 错误;在真空中γ光子的速度等于c ,E 错误。
9.(2015·山东理综,39)14C 发生放射性衰变成为14N ,半衰期约5700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 的比例持续减少。
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( AC )A .该古木的年代距今约5700年B .12C 、13C 、14C 具有相同的中子数 C .14C 衰变为14N 的过程中放出β射线 D .增加样品测量环境的压强将加速14C 的衰变[解析] 因古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一,则可知经过的时间为一个半衰期,即该古木的年代距今约为5700年,选项A 正确;12C 、13C 、14C 具有相同的质子数,由于质量数不同,故中子数不同,选项B 错误;根据核反应方程可知,14C 衰变为14N 的过程中放出电子,即发出β射线,选项C 正确;外界环境不影响放射性元素的半衰期,选项D 错误;故选A 、C 。
10.(2016·重庆九龙坡期中)锌对人体的新陈代谢起着重要作用,在儿童生长发育时期测量体内含锌量已成为体格检查的重要内容之一。
取儿童的头发约50mg ,放在反应堆中经中子照射后,头发中的锌元素与中子反应生成具有放射性的同位素锌,其核反应方程式为:6430Zn +10n→6530Zn ,6530Zn 衰变放出能量为1115eV 的γ射线,通过γ射线强度的测定可以计算出头发中锌的含量。
关于以上叙述,下列说法正确的是 ( BDE )A.6430Zn 和6530Zn 有相同的核子数 B.6430Zn 和6530Zn 有相同的质子数C .γ射线是由锌原子的内层电子激发的D .γ射线在真空中传播的速度是3×108m/s E .γ射线其实是光子流(高频电磁波)[解析] 核子数=质子数+中子数,6430Zn 和6530Zn 核子数不同,质子数相同,故A 错误,B 正确;γ射线是在α、β衰变过程中释放出来的,它是光子流,以光速传播,故C 错误,D 、E 正确。
二、非选择题11.(2016·江苏盐城南洋中学第二次段考)根据核反应方程23892U→23490Th +mn X ,完成填空:m nX 粒子中含有__2__个中子;物理学家卢瑟福用该粒子轰击氮核(147N),发现了__质子__,该核反应方程是__147N +42He→178O +11H__。
[解析] 根据质量数守恒和电荷数守恒知m =4,n =2,中子数=4-2=2;物理学家卢瑟福用该粒子轰击氮核(147N),发现了质子,该核反应方程是:147N +42He→178O +11H 。
12.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹照片,如图所示,今测得两个相切圆的半径之比r 1∶r 2=44∶1。
则:(1)这个原子核原来所含的质子数是多少? (2)图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由) [答案] (1)90 (2)轨道1[解析] (1)设衰变后α粒子的电荷量q 1=2e ,新生核的电荷量为q 2,它们的质量分别为m 1和m 2,衰变后两粒子的速度分别为v 1和v 2,则原来原子核的电荷量q =q 1+q 2根据轨道半径公式有r 1r 2=m 1v 1Bq 1m 2v 2Bq 2=m 1v 1q 2m 2v 2q 1又由衰变过程中遵循动量守恒定律得m 1v 1=m 2v 2以上三式联立解得q =90e 。
即这个原子核原来所含的质子数为90。
(2)由于动量大小相等,所以轨道半径与粒子的电荷量成反比,即圆轨道1是α粒子的径迹,圆轨道2是新生核的径迹,两者电性相同,运动方向相反。
13.卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。