2020屆高考物理總復(fù)習(xí)課堂檢測：原子結(jié)構(gòu)原子核

1、課時跟蹤檢測（三十九） 原子結(jié)構(gòu) 原子核 A 級一一基礎(chǔ)小題練熟練快 一 4 14 17 一 1. （2018 北京高考）在核反應(yīng)方程2He + 7N 宀8O + X 中，X 表示的是（ ） A .質(zhì)子 B .中子 C .電子 D . a粒子 解析：選 A 核反應(yīng)方程中，電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒， X 為：H。 2. 鈾核可以發(fā)生衰變和裂變，鈾核的 （ ） A .衰變和裂變都能自發(fā)發(fā)生 B. 衰變和裂變都不能自發(fā)發(fā)生 C .衰變能自發(fā)發(fā)生而裂變不能自發(fā)發(fā)生 D .衰變不能自發(fā)發(fā)生而裂變能自發(fā)發(fā)生 解析：選 C 鈾是天然放射性元素，所以鈾核的衰變是能自發(fā)發(fā)生，而鈾核的裂變是 人工實(shí)現(xiàn)的，是用中子轟

2、擊鈾核實(shí)現(xiàn)的， 所以鈾核的裂變不能自發(fā)發(fā)生， 故 A、B、D 錯誤， C 正確。 3. （多選）（）（2016 天津高考）物理學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn) 知，推動物理學(xué)的發(fā)展。下列說法符合事實(shí)的是 （ ） A .赫茲通過一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論 B.查德威克用 a粒子轟擊14N 獲得反沖核昭 0，發(fā)現(xiàn)了中子 C .貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu) D .盧瑟福通過對陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型 解析：選 AC 麥克斯韋曾提出光是電磁波， 赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電 磁理論，選項(xiàng) A 正確。查德威克用 a粒子轟擊9Be

3、,獲得反沖核126C，發(fā)現(xiàn)了中子，選項(xiàng) B 錯誤。貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，選項(xiàng) C 正確。盧瑟福通 過對a粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng) D 錯誤。 232 208 208 232 r 4. 90Th 經(jīng)過一系列 a衰變和B衰變后變成 82Pb，貝 U 82Pb 比90Th 少（ ） A. 16 個中子，8 個質(zhì)子 B. 8 個中子，16 個質(zhì)子 C . 24 個中子，8 個質(zhì)子 D . 8 個中子，24 個質(zhì)子 解析：選 A 2088Pb 比232Th 質(zhì)子數(shù)少（90 - 82）= 8 個，核子數(shù)少（232 - 208） = 24 個，所 以中子

4、數(shù)少（24 8） = 16 個，故 A 正確，B、C、D 錯誤。 5. 下列說法正確的是（ ） A .光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量 B. 比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定 C .將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期 D .原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損 解析：選 A 光子像其他粒子一樣，不但具有粒子性，而且也有波動性，則不但具有 能量，也具有動量，故 A 正確；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定， B 錯誤；放射性元素的半 衰期與外界因素沒有任何關(guān)系，只和本身性質(zhì)有關(guān)， C 錯誤；原子核的質(zhì)量小于組成它的 核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫

5、做質(zhì)量虧損，故 D 錯誤。 6. 根據(jù)氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài) : 5 - 0.54 （量子數(shù) n = 1）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出 6 種不同頻 ， 3 -lx-bl 率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為 （ ） . A. 12.75 eV C. 13.6 eV 解析：選 A 受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出 6 種不同頻率的光，知躍遷到第 4 能級，則 吸收的光子能量為 AE=- 0.85 eV （ 13.6 eV） = 12.75 eV, A 正確，B、C、D 錯誤。 7. （多選）14C 發(fā)生放射性衰變變?yōu)?4N，半衰期約為 5 700 年。已知植物存活

6、期間，其 體內(nèi)14C 與12C 的比例不變；生命活動結(jié)束后， 14C 的比例持續(xù)減少?，F(xiàn)通過測量得知，某 古木樣品中14C 的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說法正確的是 （ ） A .該古木的年代距今約為 5 700 年 B. 12C、13C、14C 具有相同的中子數(shù) C. 14C 衰變?yōu)?4N 的過程中放出 B射線 D 增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速 14C 的衰變 解析：選 AC 因古木樣品中14C 的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知 經(jīng)過的時間為一個半衰期， 即該古木的年代距今約為 5 700 年，選項(xiàng) A 正確；12C、13C、14C 具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)

7、不同，故中子數(shù)不同，選項(xiàng) B 錯誤；根據(jù)核反應(yīng)方程可知， 14C 衰變?yōu)?4N 的過程中放出電子， 即發(fā)出B射線，選項(xiàng) C 正確；外界環(huán)境不影響放射性元 素的半衰期，選項(xiàng) D 錯誤。 8. （2019 金華調(diào)研）如圖所示為氫原子的四個能級，其中 E1為基態(tài)， 若大量氫原子 A 處于激發(fā)態(tài) E2 ,大量氫原子 B 處于激發(fā)態(tài) E3,則下列說 法正確的是（ ） A 原子 A 可能輻射出 3 種頻率的光子 B.原子 B 可能輻射出 3 種頻率的光子 C 原子 A 能夠吸收原子 B 發(fā)出的光子并躍遷到能級 E4 D 原子 B 能夠吸收原子 A 發(fā)出的光子并躍遷到能級 E4 解析：選 B 原子 A 從激

8、發(fā)態(tài) E2躍遷到 E1，只輻射一種頻率的光子， A 錯誤；原子 B 從激發(fā)態(tài) E3躍遷到基態(tài) E1可能輻射三種頻率的光子， B 正確；由原子能級躍遷理論可知， B. 13.06 eV D. 0.85 eV -13.6 原子 A 可能吸收原子 B 由 E3躍遷到 E2時放出的光子并躍遷到 E3,但不能躍遷到 E4, C 錯 誤；A 原子發(fā)出的光子能量 AE = E2 E1E4 E3,故原子 B 不可能躍遷到能級 E4, D 錯誤。 B 級一一保分題目練通抓牢 9.四個核反應(yīng)方程分別為： ?35u + 1nT 38sr + 134xe + 10in;?92u 宀?34Th + ；He ; 3Li

9、+ 1nT2He + ?H + 4.9 MeV ; 1H + 1HT4He + ：n + 17.6 MeV。下列說法正確的是 （ ） A .都是重核鈾的同位素的核反應(yīng)，故都是重核的裂變反應(yīng) B.反應(yīng)前都有一個中子，故都是原子核的人工轉(zhuǎn)變 C .生成物中都有氦核，故都是 a衰變反應(yīng) D 比放出的能量少，說明比質(zhì)量虧損得少 解析：選 D 是重核的裂變反應(yīng)，是 a衰變反應(yīng)，選項(xiàng) A 錯誤；是原子核的人 工轉(zhuǎn)變，是輕核的聚變反應(yīng)，選項(xiàng) B、C 錯誤；比放出的能量少，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能 方程可知，比質(zhì)量虧損得少，故選項(xiàng) D 正確。 10. （2018 天津高考）國家大科學(xué)工程一一中國散裂中子源（CSNS）

10、 于2017 年 8 月 28 日首次打靶成功，獲得中子束流，可以為諸多領(lǐng)域的 研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺。 下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子 的是（ ） A. 14N 俘獲一個a粒子，產(chǎn)生 昭 0 并放出一個粒子 B. 27Al 俘獲一個a粒子，產(chǎn)生?P 并放出一個粒子 C. 15B 俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生4Be 并放出一個粒子 D. ；Li 俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生2He 并放出一個粒子 解析：選 B 根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，各選項(xiàng)核反應(yīng)方程如下： 14N + ；He T 18O + 1H，故 A 錯誤。27Al + 4HeT?P + 0n，故 B 正確。15B+ ；H T8Be+ 4He，故

11、 C 錯誤。6Li +1H T 3He + ；He,故 D 錯誤。 11.（多選）在足夠大的勻強(qiáng)磁場中， 靜止的鈉的同位素2：Na 發(fā)生衰變, 沿與磁場垂直的方向釋放出一個粒子后， 變?yōu)橐粋€新核，新核與放出粒子 在磁場中運(yùn)動的軌跡均為圓，如圖所示。下列說法正確的是 （ ） A .新核為12Mg B. 軌跡 2 是新核的徑跡 C. uNa 發(fā)生的是a衰變 D .新核沿順時針方向旋轉(zhuǎn) 解析：選 AB 根據(jù)動量守恒得知，放出的粒子與新核的速度方向相反，由左手定則判 斷得知，放出的粒子應(yīng)帶負(fù)電，是 B粒子，所以發(fā)生的是 B衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量 數(shù)守恒知，衰變方程為2：NaT 24Mg + 01e

12、,可知新核為2；Mg，故 A 正確，C 錯誤。由題意, 靜止的鈉核ffNa 發(fā)生衰變時動量守恒，釋放出的粒子與新核的動量大小相等，兩個粒子在 勻強(qiáng)磁場中都做勻速圓周運(yùn)動，因?yàn)樾潞说碾姾闪看笥谒尫懦龅牧Ｗ与姾闪?，由半徑公X 式r=篇得知，新核的半徑小于粒子的半徑，所以軌跡2是新核的軌跡，故B正確。根據(jù) 洛倫茲力提供向心力，由左手定則判斷得知，新核要沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，故 C 級一一難度題目適情選做 m = 1 : 2,又因?yàn)閯恿渴睾?gv1= m2v2,故q1 : q2= 1 : 2,故只有 A 正確。 13. (2017 北京高考) )在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)

13、生 了一次a衰變。放射出的a粒子(2He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動， 其軌道半徑為 R。 以 m、q 分別表示a粒子的質(zhì)量和電荷量。 (1)放射性原子核用AX 表示，新核的元素符號用 Y 表示，寫出該 a衰變的核反應(yīng)方程。 (2)粒子的圓周運(yùn)動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動的周期和環(huán)形電流大小。 (3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為 a粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為 M，求衰變 過程的質(zhì)量虧損 解析：(1)AX - A 2Y + ；He。 (2)設(shè)a粒子的速度大小為 v, 2 由 qvB= mR, T = ，得 a粒子在磁場中運(yùn)動周期 T = qB 環(huán)形電流大小 1 = ?=嚴(yán)旦。 T 2 , v_ /曰 qBR 由 qvB= mR,得 v = m 設(shè)衰變后新核 Y 的速度大小為 v ，系統(tǒng)動量守恒 D 錯誤。 12.(2019 沈陽檢測) )靜止在勻強(qiáng)電場中的碳 14 原子核，某時刻放射 的某種粒子與反沖核的初速度方向均與電場方向垂直， 間后形成的軌跡如圖所示 (a、 b 表示長度 )。 能是( ( ) ) A.1% T 2He + 1( (lBe -14 0 14 C. 6CT - 1e+ 7N 解析：選 A