（通用版）高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章第2講原子和原子核課時作業(yè)（含解析）.docx

原子和原子核一、選擇題(本題共12小題，18題為單選題，912題為多選題)1.(2018秦皇島模擬)如圖所示，Q表示金原子核，粒子射向金核時被散射，其偏轉(zhuǎn)軌道可能是圖中的()Ab BcCd De解析：B在粒子的散射現(xiàn)象中粒子所受金原子核的作用力是斥力，故斥力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，顯然只有c符合要求，而b是不帶電的，對于e則是帶負電，而d是不可能出現(xiàn)此軌跡的，故B項正確，A、C、D項錯誤2不同元素都有自己獨特的光譜線，這是因為各元素的()A原子序數(shù)不同 B原子質(zhì)量數(shù)不同C激發(fā)源能量不同 D原子能級不同解析：D當原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時放出光子的能量等于前后兩個能級之差由于原子的能級是分立的，所以放出光子的能量也是分立的，這就是產(chǎn)生原子光譜的原因；由于不同元素的能級差不同，故每種元素都有自己獨特的光譜線，故A、B、C項錯誤，D項正確3.如圖所示為研究某未知元素放射性的實驗裝置，實驗開始時在薄鋁片和熒光屏之間有圖示方向的勻強電場E，通過顯微鏡可以觀察到，在熒光屏的某一位置上每分鐘閃爍的亮點數(shù)若撤去電場后繼續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)每分鐘閃爍的亮點數(shù)沒有變化；如果再將薄鋁片移開，觀察到每分鐘閃爍的亮點數(shù)大大增加由此可以判斷，放射源發(fā)出的射線可能為()A射線和射線 B射線和射線C射線和X射線 D射線和射線解析：D放射性元素放射出的射線為射線、射線和射線，射線貫穿能力弱，一張薄紙就可擋住，射線貫穿能力較強可貫穿鋁片，射線穿過能力極強射線帶正電，射線帶負電，在電場中偏轉(zhuǎn)，射線不帶電由此可知，放射源發(fā)出的射線可能為射線和射線選項D正確4(2018肇慶模擬)U的衰變有多種途徑，其中一種途徑是先衰變成Bi，然后可以經(jīng)一次衰變變成X(X代表某元素)，也可以經(jīng)一次衰變變成Ti，最后都衰變變成Pb，衰變路徑如圖所示，下列說法中正確的是()A過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變B過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變C過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變D過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變解析：BBi經(jīng)過變化為X，質(zhì)量數(shù)沒有發(fā)生變化，為衰變，X經(jīng)過變化為Pb，質(zhì)量數(shù)少4，為衰變，Bi經(jīng)過變化為Ti，電荷數(shù)少2，為衰變，Ti經(jīng)過變化為Pb，電荷數(shù)增加1，為衰變故A、C、D錯誤，B正確5如圖所示，圖甲為氫原子的能級，圖乙為氫原子的光譜，已知譜線a是氫原子從n4的能級躍遷到n2能級時的輻射光，譜線b可能是氫原子在下列哪種情形躍遷時的輻射光()A從n3的能級躍遷到n2的能級B從n5的能級躍遷到n2的能級C從n4的能級躍遷到n3的能級D從n5的能級躍遷到n3的能級解析：B譜線a是氫原子從n4的能級躍遷到n2的能級時的輻射光，波長大于譜線b，所以a光的光子頻率小于b光的光子頻率，所以b光的光子能量大于n4和n2間的能級差，n3躍遷到n2，n4躍遷到n3，n5躍遷到n3的能級差小于n4和n2的能級差；n5和n2間的能級差大于n4和n2間的能級差，A、C、D錯誤，B正確6已知處于某一能級n上的一群氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出10種不同頻率的光，下列能表示輻射光波長最長的那種躍遷的示意圖是()解析：A根據(jù)躍遷規(guī)律可知，能夠發(fā)出10種不同頻率的光，則氫原子從第5能級向低能級躍遷，輻射光波長最長，則頻率最低，能級差最小，A正確7.(2018衡水模擬)碳14可以用來作示蹤劑標記化合物，也常在考古學(xué)中測定生物死亡年代，在勻強電場中有一個初速度可以忽略的放射性碳14原子核，它所放射的粒子與反沖核經(jīng)過相等的時間所形成的徑跡如圖所示，a、b均表示長度，那么碳14的衰變方程可能為()A.CHeBe B.CeBC.CeN D.CHB解析：A對圖線分析，根據(jù)類平拋運動，對放射出的粒子1有v1tb，t24b，對反沖核2有v2ta，t22a，又根據(jù)動量守恒定律可得m1v1m2v2，聯(lián)立解得q12q2，故A正確8.(2018龍巖模擬)原子核的平均結(jié)合能與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系下列關(guān)于原子核結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法中正確的是()A原子核a和b聚變成原子核c時會有質(zhì)量虧損，要放出能量B原子核f裂變成原子核d和e時會有質(zhì)量增加，要吸收能量C原子核c中核子的平均質(zhì)量要比原子核b的大D原子核f中核子的平均質(zhì)量要比原子核e的小解析：A由圖可知，a、b的一平均結(jié)合能小于c，原子核a和b聚變成原子核c時會有質(zhì)量虧損，要放出能量，故A項正確；原子核f裂變成原子核d和e時，有質(zhì)量虧損，放出能量，故B項錯誤；a、b聚變成c時有質(zhì)量虧損，可知原子核c中核子的平均質(zhì)量小于b，故C項錯誤；f裂變成d和e時，有質(zhì)量虧損，可知f中核子的平均質(zhì)量比原子核e的大，故D項錯誤9.钚的一種同位素Pu衰變時釋放巨大能量，如圖所示，其衰變方程為PuUHe，則()A核燃料總是利用比結(jié)合能小的核B核反應(yīng)中的能量就是Pu的結(jié)合能C.U核比Pu核更穩(wěn)定，說明U的結(jié)合能大D由于衰變時釋放巨大能量，所以Pu比U的比結(jié)合能小解析：AD核燃料總是利用比結(jié)合能小的核，這樣通過核反應(yīng)才能放出原子能，選項A正確核反應(yīng)中的能量是放出的能量，遠小于Pu的結(jié)合能，選項B錯誤.U核比Pu核更穩(wěn)定，說明U的比結(jié)合能大，但不能說明結(jié)合能大，選項C錯誤由于衰變時釋放巨大能量，所以Pu比U的比結(jié)合能小，選項D正確10(2018新余模擬)放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為IXeY.根據(jù)有關(guān)放射性知識，下列說法正確的是()A生成的Xe處于激發(fā)態(tài)，放射射線射線的穿透能力最強，電離能力也最強B若I的半衰期大約是8天，取4個碘原子核，經(jīng)16天就只剩下1個碘原子核了CY粒子為粒子D.I中有53個質(zhì)子和131個核子解析：CD生成的Xe處于激發(fā)態(tài)，還會放射射線射線的穿透能力最強，射線是高能光子，即高能電磁波，它是不帶電的，所以射線的電離作用很弱，故A項錯誤；半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用，對少數(shù)原子核是不適用的所以，若取4個碘原子核，經(jīng)16天剩下幾個碘原子核無法預(yù)測，故B項錯誤；反應(yīng)方程中，IXeY，根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，Y粒子為粒子，故C項正確；電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，可知I中有53個質(zhì)子，131表示質(zhì)量數(shù)即核子數(shù)，故D項正確11PET(正電子發(fā)射型計算機斷層顯像)的基本原理是：將放射性同位素O注入人體，參與人體的代謝過程.O在人體內(nèi)衰變放出正電子，與人體內(nèi)負電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子，被探測器探測到，經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖像根據(jù)PET原理，下列說法正確的是()A.O衰變的方程式為ONeB將放射性同位素O注入人體，O的主要用途作為示蹤原子C一對正負電子湮滅后也可能只生成一個光子DPET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)較長解析：AB由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，O的衰變方程式為ON1e，故A正確；將放射性同位素O注入人體，O的主要用途作為示蹤原子，故B正確；正負電子湮滅后生成兩個光子，故C錯誤；氧在人體內(nèi)的代謝時間不長，PET中所選的放射性同位素的半衰期應(yīng)較短，故D錯誤12月球土壤里大量存在著一種叫作“氦3(He)”的化學(xué)元素，是核聚變的重要原料之一科學(xué)家初步估計月球上至少有100萬噸“氦3”，如果相關(guān)技術(shù)開發(fā)成功，將可為地球帶來取之不盡的能源關(guān)于“氦3”與“氘核(H)”聚變生成“氦4(He)”，下列說法中正確的是()A核反應(yīng)方程為HeHHeHB核反應(yīng)生成物的質(zhì)量大于參加的反應(yīng)物的質(zhì)量C該核反應(yīng)出現(xiàn)質(zhì)量將虧損，釋放能量D因為“氦3”比“氦4”的比結(jié)合能小，所以“氦3”比“氦4”穩(wěn)定解析：AC該核反應(yīng)方程為HeHHeH，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，故A正確；關(guān)于“氦3(He)”與“氘核(H)”聚變生成“氦4(He)”和質(zhì)子，有大量的能量放出，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，知有質(zhì)量虧損，生成物的質(zhì)量小于參加的反應(yīng)物的質(zhì)量，故B錯誤，C正確；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯誤二、計算題(需寫出規(guī)范的解題步驟)13钚的放射性同位素Pu靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)U*、粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)U*立即衰變?yōu)殁櫤薝，并放出能量為0.097 MeV的光子已知：Pu、U和粒子的質(zhì)量分別為mPu239.052 1 u、mU235.043 9 u和m4.002 6 u,1 u931.5 MeV/c2.(1)寫出衰變方程；(2)已知衰變放出的光子的動量可忽略，求粒子的動能解析：(1)衰變方程為PuU*U*U或合起來有PuU(2)上述衰變