【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 13.3 原子结构和原子核提升训练（含2014新题）.doc

【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 13.3 原子结构和原子核提升训练（含2014新题） 1．(2013·天津理综)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：原子核发生衰变时有质量亏损，质量不守恒，选项A错误．γ射线是光子流，不是带电粒子流，选项B错误．氢原子从激发态向基态跃迁，辐射的光子能量hν＝Em－En，即只能辐射特定频率的光子，C项正确．光电效应的光电子动能Ek＝hν－W，只与入射光频率有关，而与入射光强度无关，D项错误． 答案：C 2．(2012·四川理综)如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子(　　) A．从n＝4能级跃到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长 B．从n＝5能级跃迁到n＝1能级比从n＝5能级跃迁到n＝4能级辐射出电磁波的速度大 C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量 解析：光子能量E＝hν＝，而E4－3E3－2，故λ4－3λ3－2，A正确．由于光波的波速由介质和频率共同决定，且在真空中传播时与频率无关，故B错误．电子在核外不同能级出现的概率是不同的，故C错误．能级跃迁是核外电子在不同轨道间的跃迁，与原子核无关，故D错误． 答案：A 3．(2013·课标)关于原子核的结合能，下列说法正确的是(　　) A．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 B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 C．铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能 D．比结合能越大，原子核越不稳定 E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 解析：由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重原子核的核子平均质量大于轻原子核的平均质量，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B正确；铯原子核的核子数少，因此其结合能小，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项E错误． 答案：ABC 4．电子俘获即原子核俘获1个核外轨道电子，使核内1个质子转变为中子．一种理论认为地热是镍58(Ni)在地球内部的高温高压环境下发生电子俘获核反应生成钴(Co)58时产生的，则镍58电子俘获的核反应方程为________________；生成的钴核处于激发态，会向基态跃迁，辐射γ光子的频率为ν，已知真空中的光速和普朗克常量是c和h，则此核反应过程中的质量亏损为________． 解析：镍核(Ni)俘获1个核外轨道电子，使核内1个质子转变为中子，核反应方程为Ni＋e→Co，该核反应过程释放的能量激发核反应产物钴(Co)，故Co跃迁到基态，以光子形式释放出来的能量值等于核反应过程中因质量亏损而产生的能量，根据质能方程E＝hν＝Δmc2，故质量亏损Δm＝. 答案：Ni＋e→Co　 5．若U俘获一个中子裂变成Sr及Xe两种新核，且三种原子核的质量分别为235.043 9 u、89.907 7 u和135.907 2 u，中子质量为1.008 7 u．(1 u＝1.660 6×10－27 kg，1 u 相当于931.50 MeV) (1)写出铀核裂变的核反应方程； (2)求9.2 kg纯铀235完全裂变所释放的能量是多少？(取两位有效数字) 解析：(1)U＋n→Sr＋Xe＋10n (2)因为一个铀核裂变的质量亏损 Δm＝(235.043 9 u＋1.008 7 u)－(89.907 7 u＋135.907 2 u＋10×1.008 7 u)＝0.150 7 u. 故9.2 kg 的铀裂变后总的质量亏损为 ΔM＝(6.02×1023×0.150 7×9.2×103/235) u＝3.55×1024 u， 所以ΔE＝ΔMc2＝3.55×1024×931.50 MeV＝3.3×1027 MeV. 答案：(1)U＋n→Sr＋Xe＋10n (2)3.3×1027 MeV