原子结构和原子核
[基础巩固题组](20分钟,50分)
1.(多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是( )
A.赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B.查德威克用α粒子轰击N获得反冲核O,发现了中子
C.贝可勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构
D.卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型
解析:选AC.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论,选项A正确;卢瑟福用α粒子轰击N,获得反冲核O,发现了质子,选项B错误;贝可勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核具有复杂结构,选项C正确;卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,选项D错误.
2.Th经过一系列α衰变和β衰变后变成Pb,则Pb比Th少( )
A.16个中子,8个质子 B.8个中子,16个质子
C.24个中子,8个质子 D.8个中子,24个质子
解析:选A.Pb比Th质子数少(90-82)=8个,核子数少(232-208)=24个,所以中子数少(24-8)=16个,故A正确;B、C、D错误.
3.如图是卢瑟福的α粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点.下列说法正确的是( )
A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
C.α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转
D.绝大多数的α粒子发生大角度偏转
解析:选A.卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型,选项A正确,卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设,从而否定了汤姆孙原子模型的正确性,B错误;电子质量太小,对α粒子的影响不大,选项C错误;绝大多数α粒子穿过金箔后,几乎仍沿原方向前进,D错误.
4.(2017·高考天津卷)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证,这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献.下列核反应方程中属于聚变反应的是( )
A.H+H→He+n
B.N+He→O+H
C.He+Al→P+n
D.U+n→Ba+Kr+3n
解析:选A.H+H→He+n是核聚变反应方程,A正确;N+He→O+H是原子核的人工转变反应方程,B错误;He+Al→P+n是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程,C错误;U+n→Ba+Kr+3n是铀核裂变的反应方程,D错误.
5.氢原子的能级图如图所示,欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子,氢原子需要吸收的能量至少是( )
A.13.60 eV B.10.20 eV
C.0.54 eV D.27.20 eV
解析:选A.要使氢原子变成氢离子,使氢原子由基态向高能级跃迁,需要吸收的能量大于等于ΔE=En-E1=0-(-13.6 eV)=13.6 eV.
6.核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设规模.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险.已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年,其衰变方程为Pu→X+He+γ,下列有关说法正确的是( )
A.X原子核中含有92个中子
B.100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个
C.由于衰变时释放巨大能量,根据E=mc2,衰变过程总质量增加
D.衰变发出的γ射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力
解析:选D.根据核反应方程遵循的规律,X原子核中含有92个质子235个核子,143个中子,A错误.半衰期是对大量原子核衰变的统计规律,100个Pu经过24 100年后不一定还剩余50个,B错误.由于衰变时释放巨大能量,衰变过程总质量减少,放出粒子的质量和生成新核的质量之和小于衰变前核的质量,C错误.衰变发出的γ射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力,D正确.