高中物理专题2原子结构原子核

4D.2τ2816284D.2τ281628基课2原结原子选择题（17为单项选择题，8～14为多项选择题）1．以m、m、分别表示氘核、质子、中子的质量，则（）DA．m＝m＋DC．m＞m＋D

B．m＝＋DnD．＜m＋mDn解析

质子和中子通过聚变反应生成氘核，并释放能量，出现质量损失，所以m＋m＞m。答案

D2．按照玻理论，一个氢原子中的电子从一半径为r的圆轨道自发地直接跃迁a到另一半径为r的圆轨道上，r>r，在此过程中（）babA．原子出一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要吸收某一频率的光子D．原子要发出某一频率的光子解析

rr，是从高能级向低能级跃迁，应向外发射能量，且所发射光子的a能量等于两个能级的能量差。选项确。答案

D3．碘131半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有（）m

B.

m8

C.

m16

m32解析确。答案

1t1由半衰期公式m＝（）可知，＝m）＝m故选项正C4．已知氦子的质量为M，电子的质量为，质子的质量为，中子的ep质量为mu为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方E＝mc可知：对n应于MeV的能量，若取光＝3×10，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为（）

221141pp221141ppne23924942A．[2×（＋）－]×MeVpnB．[2×（＋＋m）－M]×MeVpeHeC．[2（m＋＋）－M]×cpnD．[2×（m＋）－]×pn

J解析

核反应方程为2＋2→He质量亏Δm（＋）－－2mm＋M释放的能量为＝mMeV＝[2（m＋＋m－M]×MeV选项确。p答案

B5．如1示，为未知的放射源L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是（）图1A．射线和β射线的混合放射源B．纯α射线放源C．α射线和射线的混合放射源D．纯γ射线放射源解析

在放射源和计数器之间加上铝片后，计算器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的射线，即α射线，在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有γ射线，因此放射源可能是α线和γ射线的混合放射源。答案

C6．核能作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。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94为24其衰变方程为Pu→X＋He＋，下列说法中正确的（）A．X原子核中含有92个中子

2392222201202222121Av210012392222201202222121Av21001B．个过100后一定还剩余个94C．由于衰变时释放巨大能量，根据＝mc，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

根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可得X子核中含有个质子，235个核子，则中子数为－＝143个A错误；半衰期是大量原子核衰变时的统计规律过24后不一定还剩94余50个，选项B错误；由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量减少，选项C错；衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项D正确。答案

D7．一中子一质量数为（A）的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为（）＋1－1

B.

－1＋1C.

4A（A＋1）

2

（A＋1）D.（A－1）解析

设中子质量为m子核的质量为Am碰撞前中子的速度分1别为v子核的速度v碰撞可得m＝v＋Amm

2011＝m＋v答案A

1Av，解得v＝v，故

＋1|，A正确。－18．如图为卢瑟福的α粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发出的粒子轰击金箔，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，根据实验现象分析（）图2A．在荧屏上形成的亮点是由α粒子在金箔上打出的电子产生的

424234B．该实验证明原子几乎全部质量和全部正电荷都集中在一个很小的体积内C．在荧光屏上观测到极少数的α粒子发生了大度的偏转D．该实验中α粒子由于和电子发生碰撞而发生了大角度的偏转解析

在荧光屏上形成的亮点是由α粒子穿过金箔后打在荧光屏上产生的，A误；根据实验现象，绝大多数粒子仍沿原来的直线运动，说明原子几乎全部质量和全部正电荷都集中在一个很小的体积内，正确；α粒子散射实验的内容是绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大角度的偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°有的几乎达到，被反弹回来确；该实验α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子和金箔中的原子核发生了碰撞，误。答案

9．如3所示，为氢原子能级图，A、、C分别表示电子三种不同能级跃迁时放出的光子，其中（）A．频率大的是BC．频率最大的是A

图3B．波长最长的是D．波长最长的是B解析

根据hνΔE和＝λν可知，ΔE大，频率就大，波长就小。选项AB确。答案

AB102015·广东理综18科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为X＋Y→He＋H＋MeV和H→He21＋X＋17.6MeV，下列述正确的有（）A．X是中子B．Y的质子数是3，中子数是6C．两个核反应都没有质量亏损

16221622D．氘和氚的核反应是核聚变反应解析

根据核反应中质量数和电荷数守恒，可XX所以为中子A正0确Y应为Y所Y的质子数为3核子数，中子数3B误；两3核反应均有能量释放，根据爱因斯坦质能方程，两核反应都有质量亏损，C错误；由聚变反应概念知，确。答案

AD11图为氢原子的能级示意图下列对氢原子跃迁的理解正确的）图4A．由高级向低能级跃迁时辐射出来的光电子一定不能使逸出功eV的金属发生光电效应B．大量处于n＝4能级的氢原子向n1级跃迁时，向外辐射6种不同频率的光子C．大量处于n＝3级级的氢原子向n＝能级跃迁时，用发出的光照射逸出功为3.34的金属，从金属表面逸出的光电子的最大初动能为eVD．如果用光子能量为10.3eV光照射处于＝1级的氢原子，则该能级的氢原子能够跃迁到较高能级解析

氢原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差，当氢原子从高能级跃迁到基态时放出的光子的能量最小值为－（13.6）10.2eV大eV所以一定能使逸出功eV金属发生光电效应A误；大量处＝能级的氢原子向基态跃迁时，辐4×3射光子的种类为C＝＝6B确量处于n3级的氢原子向n14能级跃迁时射出的光子能量最大为－－13.6eV12.09用此光子照射逸出功为3.34的金属，由爱因斯坦光电效应方程可得该金属的最大初动能为eV＝8.75确；当氢原子由低能级

32413212324132120235114412351140038412235向高能级跃迁时，氢原子吸收的光子能量一定等于两能级之间的能量差，而由氢原子的能级图可知任何两能级间的能量差都不等于能使n＝1级的氢原子跃迁到较高的能级，误。答案

12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（）H＋H→＋n是核聚变反应1120B.

H＋H→He是β衰变C.92U＋n→＋Kr＋3是核裂变反应00D.92U＋n→54Xe＋＋n是衰变解析

β衰变时释放出电子（0时释放出氦原子核He－选项BD错误；选项A一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应项中一个U子核吸收一个中子成一个原子核和一个Kr原子核并释放出三个中子是核裂变反应，A正确。答案

AC132017·河北石家庄质检）下列说法正确的是（）A．Th核发生一次衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4B．太阳辐射的能量最主要来自太阳内部的热核反应C．若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D．用14的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离解析

因α衰变的本质是发生衰变的核中减少2个质子和2个中子形成氦核，所以一次α衰变，新核与原来的核相比，中子数减少了2A项错；太阳辐射的能量是太阳内部核聚产生的，所B项正确；半衰期由核内部自身因素决定素无关错子基态的能量为13.6eV所以用14子照射一定能电离，项正确。答案

BD142017·湖北黄冈模拟）下列说法中正确的是（）A．卢瑟的α粒散射实验揭示了原子核有复杂的结构

2322089082220849082232208908222084908220k0B.衰变成Pb要经6α衰变和次β衰变C变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣