（通用版）高考物理一轮复习第十二章第2讲原子和原子核课时作业（含解析）.docx

原子和原子核一、选择题(本题共12小题，18题为单选题，912题为多选题)1.(2018秦皇岛模拟)如图所示，Q表示金原子核，粒子射向金核时被散射，其偏转轨道可能是图中的()Ab BcCd De解析：B在粒子的散射现象中粒子所受金原子核的作用力是斥力，故斥力指向轨迹的内侧，显然只有c符合要求，而b是不带电的，对于e则是带负电，而d是不可能出现此轨迹的，故B项正确，A、C、D项错误2不同元素都有自己独特的光谱线，这是因为各元素的()A原子序数不同 B原子质量数不同C激发源能量不同 D原子能级不同解析：D当原子从高能态向低能态跃迁时放出光子的能量等于前后两个能级之差由于原子的能级是分立的，所以放出光子的能量也是分立的，这就是产生原子光谱的原因；由于不同元素的能级差不同，故每种元素都有自己独特的光谱线，故A、B、C项错误，D项正确3.如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数若撤去电场后继续观察发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加由此可以判断，放射源发出的射线可能为()A射线和射线 B射线和射线C射线和X射线 D射线和射线解析：D放射性元素放射出的射线为射线、射线和射线，射线贯穿能力弱，一张薄纸就可挡住，射线贯穿能力较强可贯穿铝片，射线穿过能力极强射线带正电，射线带负电，在电场中偏转，射线不带电由此可知，放射源发出的射线可能为射线和射线选项D正确4(2018肇庆模拟)U的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成Bi，然后可以经一次衰变变成X(X代表某元素)，也可以经一次衰变变成Ti，最后都衰变变成Pb，衰变路径如图所示，下列说法中正确的是()A过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变B过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变C过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变D过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变解析：BBi经过变化为X，质量数没有发生变化，为衰变，X经过变化为Pb，质量数少4，为衰变，Bi经过变化为Ti，电荷数少2，为衰变，Ti经过变化为Pb，电荷数增加1，为衰变故A、C、D错误，B正确5如图所示，图甲为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱，已知谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2能级时的辐射光，谱线b可能是氢原子在下列哪种情形跃迁时的辐射光()A从n3的能级跃迁到n2的能级B从n5的能级跃迁到n2的能级C从n4的能级跃迁到n3的能级D从n5的能级跃迁到n3的能级解析：B谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时的辐射光，波长大于谱线b，所以a光的光子频率小于b光的光子频率，所以b光的光子能量大于n4和n2间的能级差，n3跃迁到n2，n4跃迁到n3，n5跃迁到n3的能级差小于n4和n2的能级差；n5和n2间的能级差大于n4和n2间的能级差，A、C、D错误，B正确6已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是()解析：A根据跃迁规律可知，能够发出10种不同频率的光，则氢原子从第5能级向低能级跃迁，辐射光波长最长，则频率最低，能级差最小，A正确7.(2018衡水模拟)碳14可以用来作示踪剂标记化合物，也常在考古学中测定生物死亡年代，在匀强电场中有一个初速度可以忽略的放射性碳14原子核，它所放射的粒子与反冲核经过相等的时间所形成的径迹如图所示，a、b均表示长度，那么碳14的衰变方程可能为()A.CHeBe B.CeBC.CeN D.CHB解析：A对图线分析，根据类平抛运动，对放射出的粒子1有v1tb，t24b，对反冲核2有v2ta，t22a，又根据动量守恒定律可得m1v1m2v2，联立解得q12q2，故A正确8.(2018龙岩模拟)原子核的平均结合能与原子序数有如图所示的关系下列关于原子核结构和核反应的说法中正确的是()A原子核a和b聚变成原子核c时会有质量亏损，要放出能量B原子核f裂变成原子核d和e时会有质量增加，要吸收能量C原子核c中核子的平均质量要比原子核b的大D原子核f中核子的平均质量要比原子核e的小解析：A由图可知，a、b的一平均结合能小于c，原子核a和b聚变成原子核c时会有质量亏损，要放出能量，故A项正确；原子核f裂变成原子核d和e时，有质量亏损，放出能量，故B项错误；a、b聚变成c时有质量亏损，可知原子核c中核子的平均质量小于b，故C项错误；f裂变成d和e时，有质量亏损，可知f中核子的平均质量比原子核e的大，故D项错误9.钚的一种同位素Pu衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为PuUHe，则()A核燃料总是利用比结合能小的核B核反应中的能量就是Pu的结合能C.U核比Pu核更稳定，说明U的结合能大D由于衰变时释放巨大能量，所以Pu比U的比结合能小解析：AD核燃料总是利用比结合能小的核，这样通过核反应才能放出原子能，选项A正确核反应中的能量是放出的能量，远小于Pu的结合能，选项B错误.U核比Pu核更稳定，说明U的比结合能大，但不能说明结合能大，选项C错误由于衰变时释放巨大能量，所以Pu比U的比结合能小，选项D正确10(2018新余模拟)放射性物质碘131的衰变方程为IXeY.根据有关放射性知识，下列说法正确的是()A生成的Xe处于激发态，放射射线射线的穿透能力最强，电离能力也最强B若I的半衰期大约是8天，取4个碘原子核，经16天就只剩下1个碘原子核了CY粒子为粒子D.I中有53个质子和131个核子解析：CD生成的Xe处于激发态，还会放射射线射线的穿透能力最强，射线是高能光子，即高能电磁波，它是不带电的，所以射线的电离作用很弱，故A项错误；半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的所以，若取4个碘原子核，经16天剩下几个碘原子核无法预测，故B项错误；反应方程中，IXeY，根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，Y粒子为粒子，故C项正确；电荷数等于质子数，可知I中有53个质子，131表示质量数即核子数，故D项正确11PET(正电子发射型计算机断层显像)的基本原理是：将放射性同位素O注入人体，参与人体的代谢过程.O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像根据PET原理，下列说法正确的是()A.O衰变的方程式为ONeB将放射性同位素O注入人体，O的主要用途作为示踪原子C一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子DPET中所选的放射性同位素的半衰期应较长解析：AB由质量数守恒和电荷数守恒可知，O的衰变方程式为ON1e，故A正确；将放射性同位素O注入人体，O的主要用途作为示踪原子，故B正确；正负电子湮灭后生成两个光子，故C错误；氧在人体内的代谢时间不长，PET中所选的放射性同位素的半衰期应较短，故D错误12月球土壤里大量存在着一种叫作“氦3(He)”的化学元素，是核聚变的重要原料之一科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”，如果相关技术开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源关于“氦3”与“氘核(H)”聚变生成“氦4(He)”，下列说法中正确的是()A核反应方程为HeHHeHB核反应生成物的质量大于参加的反应物的质量C该核反应出现质量将亏损，释放能量D因为“氦3”比“氦4”的比结合能小，所以“氦3”比“氦4”稳定解析：AC该核反应方程为HeHHeH，电荷数守恒，质量数守恒，故A正确；关于“氦3(He)”与“氘核(H)”聚变生成“氦4(He)”和质子，有大量的能量放出，根据爱因斯坦质能方程，知有质量亏损，生成物的质量小于参加的反应物的质量，故B错误，C正确；比结合能越大，原子核越稳定，故D错误二、计算题(需写出规范的解题步骤)13钚的放射性同位素Pu静止时衰变为铀核激发态U*、粒子，而铀核激发态U*立即衰变为铀核U，并放出能量为0.097 MeV的光子已知：Pu、U和粒子的质量分别为mPu239.052 1 u、mU235.043 9 u和m4.002 6 u,1 u931.5 MeV/c2.(1)写出衰变方程；(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能解析：(1)衰变方程为PuU*U*U或合起来有PuU(2)上述衰变