作業(yè)36原子結(jié)構(gòu)原子核

A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)微練一原子的核式結(jié)構(gòu)1.(多選)關(guān)于盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu),下列敘述正確的是()A.原子是一個(gè)質(zhì)量分布勻整的球體B.原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)C.原子的正電荷和負(fù)電荷全部集中在一個(gè)很小的核內(nèi)D.原子直徑的數(shù)量級(jí)大約是10-10m,原子核直徑的數(shù)量級(jí)是10-15m2.物理學(xué)家盧瑟福和他的學(xué)生用α粒子轟擊金箔,探討α粒子被散射的狀況,其試驗(yàn)裝置如圖所示。關(guān)于α粒子散射試驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是()α粒子散射的試驗(yàn)裝置(俯視)A.該試驗(yàn)是盧瑟福建立原子“棗糕”模型的重要依據(jù)B.α粒子大角度散射是由于它跟電子發(fā)生了碰撞C.試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明原子中有一個(gè)帶正電且占有原子幾乎全部質(zhì)量的核D.通過(guò)α粒子散射試驗(yàn)還可以估算出原子半徑的數(shù)量級(jí)是10-15m微練二玻爾理論與能級(jí)躍遷3.氫原子能級(jí)圖如圖所示,用某單色光照耀大量處于基態(tài)的氫原子后,氫原子輻射的光對(duì)應(yīng)譜線只有兩根譜線屬于巴耳末系,則該單色光的光子能量為()A.14.14eV B.12.75eVC.12.09eV D.10.20eV4.(2024浙江嘉興一模)目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子,已知?dú)湓拥趎能級(jí)的能量為En=-13.6n2eV,金屬鎢的逸出功為4.54eV,如圖是按能量排列的電磁波譜,A.紫外線波段的光子均不能使基態(tài)氫原子電離B.氫原子躍遷時(shí)可能會(huì)輻射X射線波段的光子C.足夠長(zhǎng)時(shí)間的紅外線照耀能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)D.可見光能使n=20的氫原子失去一個(gè)電子變成氫離子微練三原子核的衰變及射線5.磷32是磷的一種放射性同位素,在農(nóng)業(yè)探討中常用作示蹤原子。將含磷31的材料置于反應(yīng)堆中輻射,反應(yīng)產(chǎn)生的磷32會(huì)混于穩(wěn)定的磷31中。假如將該材料取出,探討發(fā)覺磷31和磷32的含量相等,28天后磷32的含量占磷元素總量的20%,則磷32的半衰期為()A.28天 B.14天C.7天 D.3.5天6.(2024浙江杭州二模)在醫(yī)學(xué)上,放射性同位素鍶90(3890Sr)制成的表面敷貼器,可貼于體表治療神經(jīng)性皮炎等疾病。鍶90(3890Sr)會(huì)發(fā)生β衰變,其衰變產(chǎn)物中有釔(Y)的同位素,半衰期為28.8A.Y原子核的中子數(shù)為52B.0.4mol的

3890Sr原子核經(jīng)過(guò)57.6年后還剩余0C.β射線是電子流,速度可接近光速D.將鍶90制成的敷貼器貼在患者體表,若患者發(fā)高燒會(huì)導(dǎo)致鍶90衰變速度加快微練四核反應(yīng)類型及核能計(jì)算7.現(xiàn)存絕大部分熱核電站利用鈾核裂變釋放能量,其主要核反應(yīng)方程為

92235U+01nBa+3689Kr+3A.為了調(diào)整中子數(shù)目以限制反應(yīng)速度,核反應(yīng)堆中須要在鈾棒之間插進(jìn)一些石墨B.通常把核裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最大體積叫作它的臨界體積C.兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合成

24HeD.24He核的平均核子質(zhì)量大于

8.(2024浙江北斗星盟模擬)硼中子俘獲治療技術(shù)是近年來(lái)國(guó)際腫瘤治療領(lǐng)域新興快速發(fā)展的精準(zhǔn)診療技術(shù),其原理是進(jìn)入癌細(xì)胞內(nèi)的硼原子核

510B吸取慢中子,轉(zhuǎn)變?yōu)殇囋雍?/p>

37Li和α粒子,并釋放出γ光子。已知硼原子核的比結(jié)合能為E1,鋰原子核的比結(jié)合能為E2,γ光子的能量為E3,這個(gè)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為Δm,普朗克常量為h,真空中的光速為cA.該核反應(yīng)方程為

510B+11HB.γ光子的波長(zhǎng)為λ=hcC.α粒子的結(jié)合能為Δmc2+E3+10E1-7E2D.α粒子的比結(jié)合能為10B組綜合提升9.用實(shí)物粒子撞擊氫原子時(shí),由于撞擊前瞬間不同氫原子的核外電子所處狀態(tài)不同,所以氫原子可能部分也可能全部吸取入射粒子的動(dòng)能,當(dāng)氫原子吸取的能量恰好為當(dāng)前能級(jí)與上方某能級(jí)之差時(shí),可實(shí)現(xiàn)能級(jí)躍遷。氫原子能級(jí)示意圖如圖所示,下列說(shuō)法正確的是 ()A.用動(dòng)能為13.00eV的大量電子射向處于基態(tài)的一群氫原子,則能使一些氫原子躍遷到n=4能級(jí)B.一個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷過(guò)程中,最多可輻射出6種頻率的光子C.已知可見光的光子能量范圍為1.62~3.11eV,若處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷,放出的光為可見光D.基態(tài)氫原子可以吸取一個(gè)能量為12.10eV的光子,從而躍遷到n=3能級(jí)10.考古學(xué)家利用放射性元素

614C的半衰期來(lái)確定文物的年頭,已知

614C能自發(fā)釋放β射線,其半衰期約為5730A.

614C的衰變方程為

614CB.β衰變的本質(zhì)是核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子C.614C的比結(jié)合能比

D.隨著全球變暖,61411.(多選)(2024浙江紹興診斷性考試)質(zhì)子與中子都是由三個(gè)夸克組成的,其中質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成,中子由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成,形成過(guò)程均可類比核聚變。β衰變時(shí),核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,質(zhì)子質(zhì)量約為1.6726×10-27kg,中子質(zhì)量約為1.6749×10-27kg,電子質(zhì)量約為9.1096×10-31kg,真空中光速c=3×108m/s。下列說(shuō)法正確的有()A.中子轉(zhuǎn)化的核反應(yīng)方程為

01nH+B.弱相互作用是引起衰變的緣由C.上夸克和下夸克的質(zhì)量差為2.3×10-30kgD.一次β衰變釋放出的能量為1.3×10-14J12.(多選)(2024浙江北斗星盟模擬)圖甲是用光照耀某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變更圖像(直線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4.29,與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.5),圖乙是氫原子的能級(jí)圖,已知e=1.6×10-19C,可見光的頻率范圍為4.2×1014~7.8×1014Hz,以下說(shuō)法正確的是()甲乙A.依據(jù)圖甲圖像能求出普朗克常量h=6.6×10-34J·sB.氫原子可能向外輻射出能量為12eV的光子C.大量處在n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷可發(fā)出1種可見光D.用n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=3能級(jí)時(shí)輻射的光照耀該金屬能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

參考答案作業(yè)36原子結(jié)構(gòu)原子核1.BD解析原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi),A錯(cuò)誤,B正確;原子中,原子核帶正電,核外電子帶負(fù)電,C錯(cuò)誤;原子直徑的數(shù)量級(jí)是10-10m,原子核直徑的數(shù)量級(jí)是10-15m,D正確。2.C解析盧瑟福建立的是原子核式結(jié)構(gòu)模型,不是棗糕模型,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;造成α粒子大角度散射的緣由是它受到的原子核的斥力比較大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;從絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn),可以推想使粒子受到斥力的核體主動(dòng)小,試驗(yàn)表明原子中心的核帶有原子的全部正電和幾乎全部質(zhì)量,選項(xiàng)C正確;α粒子散射試驗(yàn)可以估算出原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10-15m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.B解析巴耳末系是高能級(jí)氫原子躍遷到第2能級(jí)的譜線,依據(jù)題意可知?dú)湓虞椛涞墓鈱?duì)應(yīng)譜線只有兩根譜線屬于巴耳末系,則氫原子是從第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí),單色光的光子能量為E=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV,故選B。4.D解析基態(tài)氫原子具有的能量為E1=-13.6eV,若基態(tài)氫原子電離,則須要吸取的光子能量E≥13.6eV,由題圖可知紫外線波段中存在光子能量E≥13.6eV的光子,這些光子可以使基態(tài)氫原子電離,A錯(cuò)誤;氫原子躍遷時(shí)輻射的光子能量不超過(guò)13.6eV,由題圖可知,X射線的光子能量均大于13.6eV,故氫原子躍遷時(shí)不會(huì)輻射X射線波段的光子,B錯(cuò)誤;金屬鎢的逸出功為4.54eV,由題圖可知,紅外線的光子能量小于4.54eV,故不能使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng),C錯(cuò)誤;n=20的氫原子能量為E20=-13.6202eV=-0.034eV,由題圖可知,可見光的光子能量大于0.0345.B解析依據(jù)題意,設(shè)起先時(shí)磷31和磷32的質(zhì)量均為m,衰變后磷32的質(zhì)量為m',則有m'm'+m=20%,解得m'=6.C解析鍶90(3890Sr)發(fā)生β衰變,依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知,Y的質(zhì)量數(shù)為90,電荷數(shù)為38-(-1)=39,則Y原子核的中子數(shù)為90-39=51,故A錯(cuò)誤;鍶90(3890Sr)的半衰期為28.8年,則0.4mol的

3890Sr原子核經(jīng)過(guò)57.6年后還剩余0.1mol,故B錯(cuò)誤;7.C解析為了調(diào)整中子數(shù)目以限制反應(yīng)速度,核反應(yīng)堆中須要在鈾棒之間插進(jìn)一些鎘棒,當(dāng)反應(yīng)過(guò)于猛烈時(shí),將鎘棒插入深一些,讓它多吸取一些中子,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會(huì)慢一些,故A錯(cuò)誤;通常把核裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫作它的臨界體積,故B錯(cuò)誤;依據(jù)圖像可知

24He的比結(jié)合能約為7MeV,所以兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合成

24He核時(shí)釋放能量約為E=4×7MeV=28MeV,故C正確;24He核的比結(jié)合能大于

36Li核的比結(jié)合能,所以8.B解析依據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,核反應(yīng)方程為

510B+01nLi+24He+γ,A錯(cuò)誤;依據(jù)E3=hcλ,可求得γ光子的波長(zhǎng)λ=hcE3,B正確;由質(zhì)能方程可知,核反應(yīng)中放出的能量E=Δmc2,由能量關(guān)系可得E=7E2+4Eα-10E1,則α粒子的結(jié)合能為4Eα=Δmc2+10E1-7E2,解得9.A解析動(dòng)能為13.00eV的電子射向基態(tài)氫原子,基態(tài)氫原子將可能吸取12.75eV的能量,從而躍遷到n=4能級(jí),故A正確;一個(gè)處于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷過(guò)程中,最多可輻射出3種頻率的光子,故B錯(cuò)誤;處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷,放出的光子能量為12.09eV,不屬于可見光,故C錯(cuò)誤;基態(tài)氫原子向高能級(jí)躍遷,吸取光子的能量要?jiǎng)偤玫扔趦赡芗?jí)之間的能量差,12.10eV不等于n=3能級(jí)與基態(tài)間的能量差,故D錯(cuò)誤。10.B解析衰變過(guò)程應(yīng)滿意質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,則

614C的衰變方程為

614CN+-10e,A錯(cuò)誤;β衰變的本質(zhì)是核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,B正確;β衰變過(guò)程中釋放能量,所以生成物的比結(jié)合能較大,即

614C的比結(jié)合能比

11.AB解析β衰變時(shí),核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,中子轉(zhuǎn)化的核反應(yīng)方程為H+-10e,故A正確;弱相互作用是引起原子核β衰變的緣由,即引起中子—質(zhì)子轉(zhuǎn)變的緣由,故B正確;由“形成過(guò)程均可類比核聚變”可知,夸克形成質(zhì)子、中子過(guò)程質(zhì)量有虧損,故1.6726×10-27kg≠2m上+m下,1.6749×10-27kg≠m上+2m下,無(wú)法計(jì)算上夸克和下夸克的質(zhì)量差,故C錯(cuò)誤;一次β衰變中的質(zhì)量虧損Δm=1.6749×10-27kg-1.6726×10-27kg-9.1096×10-31kg=1.39×10-30kg,釋放出的能量為ΔE=Δmc2=1.39×10-30×9×1016J=1.25×10-13J12.AC解