高考物理一轮总复习课时冲关四十二原子结构和原子核(含解析)新人教版

第2讲原子构造和原子核[A级－基础练]1．(多项选择)如下图为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的表示图，荧光屏和显微镜一同分别放在图中的A、B、C、D四个地点时察看到的现象，以下说法中正确的选项是( )A．放在A地点时，同样时间内察看到屏上的闪光次数最多B．放在B地点时，同样时间内察看到屏上的闪光次数只比A地点时稍少些C．放在C、D地点时，屏上察看不到闪光D．放在D地点时，屏上还能察看到一些闪光，但次数很少分析：ABD[依据α粒子散射现象，绝大部分α粒子沿原方向行进，少量α粒子发生较大偏转，A、B、D正确．]2．(2017·天津卷)如下图，我国自主研发制造的国际热核聚变核心零件在国际上率先经过威望机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重要贡献．以下核反响方程中属于聚变反响的是( )A.12H＋13H→24He＋01nB.1441717N＋He→8O＋H21C.427301213150D.23592U＋01n→14456Ba＋3689Kr＋301n2341是一个氘核与一个氚核联合成一个氦核，同时放出一此中子，分析：A[1H＋1H→2He＋0n属于聚变反响，故144171α粒子轰击A正确；7N＋2He→8O＋1H是卢瑟福发现质子的核反响，他用氮原子核，产生氧的同位素——氧17和一个质子，是人类第一次实现原子核的人工转变，属于人工核反响，故B错误；4He＋27301α粒子轰击铝片刻发现了放213150射性磷(磷30)，属于人工核反响，故2351144891C错误；92U＋0n→56Ba＋36Kr＋30n是一种典型的铀核裂变，属于裂变反响，故D错误．]3．贝克勒尔在120年前第一发现了天然放射现象，现在原子核的放射性在众多领域中有着宽泛应用．以下属于放射性衰变的是( )1414N＋0eA.C→76－12351139951B.92U＋0n→53I＋39Y＋20n2341n1120427301D.2He＋13Al→15P＋0n分析：A[A属于β衰变，B属于裂变，C是聚变，D是原子核的人工转变，应选项A正确．]4．氢原子的能级图如下图，欲使一处于基态的氢原子开释出一个电子而变为氢离子，氢原子需要汲取的能量起码是( )A．13.60eVB．10.20eVC．0.54eVD．27.20eV分析：A[要使氢原子变为氢离子，使氢原子由基态向高能级跃迁，需要汲取的能量大于等于E＝E－E＝0－(－13.6eV)＝13.6eV.]n15．(2018·全国卷Ⅲ)1934年，约里奥·居里夫妻用27Al，产生了第一α粒子轰击铝核13个人工放射性核素27)X：α＋13Al→n＋X.X的原子序数和质量数分别为(A．15和28B．15和30C．16和30D．17和31分析：B[α粒子轰击铝核的核反响方程为427130X，所以X的原子序数为21301515，质量数为30，故B对，A、C、D错误．]6．[2016·全国卷Ⅲ35(1)改编](多项选择)一静止的铝原子核27俘获一速度为1.0×10713Alm/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核28*.以下说法正确的选项是( )14Si2728*A．核反响方程为p＋13Al→14SiB．核反响过程中系统动量守恒C．核反响过程中系统能量不守恒D．核反响前后核子数相等，所以生成物的质量等于反响物的质量之和分析：AB[依据质量数和电荷数守恒可得，核反响方程为2728*，A正确；核p＋Al→Si1314反响过程中开释的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反响过程中系统能量守恒，C错误；因为反响过程中，要开释大批的能量，陪伴着质量损失，所以生成物的质量小于反响物的质量之和，D错误．]7．(2019·河北省两校模拟)以下说法正确的选项是( )A．用能量等于氘核联合能的光子照耀静止的氘核，可使氘核分解为一个质子和一此中子B．质子和中子联合成原子核时不必定有质量损失，但必定开释出能量C．原子核的联合能越大，原子核越稳固D．重核裂变前后质量数守恒，但质量必定减小分析：D[质子和中子联合成氘核前，需要有很大的动能，才能使它们的距离达到能够联合的程度，所以要使静止的氘核分解为质子和中子，除了要给它增补因为质量损失开释的能量外，还需要给它们分别时所需的动能，

选项

A错误；质子和中子联合成原子核时必定有质量损失，依据爱因斯坦质能方程知，有能量放出，选项

B错误；原子核的比联合能越大，原子核越稳固，选项

C错误；重核裂变过程按照质量数和电荷数守恒，

但裂变过程会开释出巨大的能量，由爱因斯坦质能方程可知，必定有质量损失，选项

D正确．][B

级－能力练

]8．(2019·贵州贵阳模拟)如下图为氢原子的能级图，现让一束单色光照耀到一群处于基态的氢原子上，受激的氢原子能自觉地发出6种不一样频次的光，则照耀氢原子的单色光的光子能量为( )A．13.6eVB．3.4eVC．12.75eVD．14.45eVn－分析：C，得n＝4，即能发出6种频次的光的氢原子必定是[由题意有6＝2从基态跃迁到n＝4能级的激发态，则照耀氢原子的单色光的光子能量为E＝－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV，应选项C正确．]9．在匀强磁场中，有一个本来静止的14C原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个6相内切的圆，圆的直径之比为7∶1，那么碳14的衰变方程为( )14014A.6C→＋1e＋5B14410B.6C→2He＋4Be14212BC.C→H＋61514014D.6C→－1e＋7N分析：D[由动量守恒定律可知，放出的粒子与反冲核动量大小相等、方向相反，由在磁场中两圆径迹内切可知，反冲核带正电，放出的粒子带负电，由两圆直径之比为7∶1和mvR＝qB可知，反冲核的电荷量是粒子的7倍，故只有选项D正确．]10．(2019·江苏南京模拟234钍拥有放射性，它能放出一个新的粒子而变为234)90Th91Pa镤，同时陪伴有γ射线产生，其方程为23423424天．则以下说法正确90Th→91Pa＋x，钍的半衰期为的是()A．x为质子B．x是钍核中的一此中子转变为一个质子时产生的234234C.90Th的比联合能比91Pa的比联合能大D．1g钍234120天后还剩0.2g23490Th经过90Th分析：B[依据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即x为电子，应选项A错误；β衰变的实质是β衰变时开释的电子是由核内一此中子转变为一个质子时产生的，应选项B正确；钍的比联合能比镤的比联合能小，应选项C错误；钍的半衰期为234经过120天后，发生5次衰变，最后还剩0.03123524天，1g90Th25g90Th，应选项D错误．]11．(多项选择)太阳的能量根源是氢核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反响可以看做是4个氢核11个氦核同时放出2个正电子．下表中列出了部分粒子的质量(1H)联合成1－26(取1u＝6×10kg)粒子名称质子(p)α粒子正电子(e)中子(n)质量/u1.00734.00150.000551.0087以下说法正确的选项是()140A．核反响方程为41H→2He＋21eB．4个氢核联合成1个氦核时的质量损失约为0.0266kgC．4个氢核联合成1个氦核时的质量损失约为4.43×10－29kgD．聚变反响过程中开释的能量约为4.0×10－12J分析：ACD[由核反响的质量数守恒及电荷数守恒得14041H→2He＋21e，应选项A正确；反应中的质量损失为m＝4mp－mα－2me＝(4×1.0073－4.0015－2×0.00055)u＝0.0266－29kg，应选项C正确，B错误；由质能方程得2－u＝4.43×10E＝mc＝4.43×1029×(3×108)2J≈4×10－12J，应选项D正确．]12．如下图为氢原子的能级图，当一群氢原子从n＝3能级向低能级跃迁时，共辐射出三种不一样频次的光子，光子的频次分别为ν1、ν2、ν3，且ν1>ν2>ν3，则以下说法正确的是()111A.＋ν＝ν12ν3B．ν1＝ν2＋ν3C．从n＝3能级跃迁到n＝2能级，辐射出的光子频次为ν1D．辐射出频次为ν1的光子后的氢原子的电势能比辐射出频次为ν2的光子后的氢原子的电势能大分析：B[由题意及玻尔理论可知，E3－E1＝hν1，E2－E1＝hν2，E3－E2＝hν3，所以有hν1＝hν2＋hν3，即ν1＝ν2＋ν3，选项A错误，B正确；从n＝3能级跃迁到n＝2能级，辐射出的光子频次为ν，选项C错误；辐射出的频次为ν的光子后的氢原子处于基态，31辐射出频次为ν2的光子后氢原子也处于基态，所以氢原子的电势能同样，选项D错误．]13．(多项选择)美国科研人员正在研制一种新式镍铜长效电池，它是采纳半衰期长达100年的放射性同位素镍63利用镍63发生β衰变时63(28Ni)和铜两种金属作为长效电池的资料，开释电子给铜片，把镍63和铜片做电池两极外接负载，为负载供给电能．下边相关该电池的说法正确的选项是()A．β衰变所开释的电子是原子核内的中子转变为质子和电子所产生的B．镍63的衰变方程是6328Ni→－01e＋6329CuC．提升温度，增大压强能够改变镍63的半衰期D．该电池内部电流方向是从镍63到铜片分析：AB[β衰变所开释的电子是原子核内的中子转变为质子同时开释电子所产生的，A正确；依据电荷数守恒、质量数守恒知镍6306363的衰变方程是28Ni→－1e＋29Cu，B正确；半衰期由原子核自己决定，与外界要素没关，故C错误；铜片获得电子带负电，镍63带正电，和外接负载时镍63的电势比铜片的高，该电池内部电流方向是从铜片到镍63，故D错误．]14．(2019·南昌十所省要点中学模拟)依据玻尔理论，氢原子的能级公式为Ann2为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n＝