2023高考物理一輪總復(fù)習(xí)第十三章動(dòng)量近代物理初步（選修3-5）第40講原子結(jié)構(gòu)與原子核實(shí)戰(zhàn)演練

PAGEPAGE2第40講原子結(jié)構(gòu)與原子核1．(多項(xiàng)選擇)(2022·全國(guó)卷Ⅲ)一靜止的鋁原子核eq\o\al(27,13)Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核eq\o\al(28,14)Si.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(ABE)A．核反響方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)SiB．核反響過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．核反響過(guò)程中系統(tǒng)能量不守恒D．核反響前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反響物的質(zhì)量之和E．硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105解析：核反響方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，A項(xiàng)正確；微觀粒子相互作用過(guò)程中，滿足動(dòng)量守恒定律，B項(xiàng)正確；題述核反響過(guò)程屬于“二合一〞形式的完全非彈性碰撞，機(jī)械能有損失，但對(duì)于封閉的系統(tǒng)，能量仍然守恒，C項(xiàng)錯(cuò)誤；核反響過(guò)程中的機(jī)械能有損失，故存在質(zhì)量虧損現(xiàn)象，D項(xiàng)錯(cuò)誤；硅原子質(zhì)量約是質(zhì)子質(zhì)量的28倍，由動(dòng)量守恒定律知，m0v0＝28m0v，所以硅原子核速度數(shù)量級(jí)為102．(2022·重慶卷)圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的局部粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里．以下判斷可能正確的選項(xiàng)是(D)A．a(chǎn)、b為β粒子的徑跡 B．a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡C．c、d為α粒子的徑跡 D．c、d為β粒子的徑跡解析：γ粒子是不帶電的光子，在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；α粒子為氦核帶正電，由左手定那么知向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；β粒子是帶負(fù)電的電子，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D正確．3．(2022·重慶卷)碘131的半衰期約為8天，假設(shè)某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過(guò)32天后，該藥物中碘131的含量大約還有(C)A．eq\f(m,4) B．eq\f(m,8) C．eq\f(m,16) D．eq\f(m,32)解析：經(jīng)過(guò)n個(gè)半衰期剩余碘131的含量m′＝m(eq\f(1,2))n.因32天為碘131的4個(gè)半衰期，故剩余碘131的含量：m′＝m(eq\f(1,2))4＝eq\f(m,16)，選項(xiàng)C正確．4．(多項(xiàng)選擇)(2022·山東卷)氫原子能級(jí)如下圖，當(dāng)氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656nm.以下判斷正確的選項(xiàng)是CD(雙選，填正確答案標(biāo)號(hào))．A．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656nmB．用波長(zhǎng)為325nm的光照射，可使氫原子從n＝1躍遷到n＝2的能級(jí)C．一群處于n＝3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線D．用波長(zhǎng)為633nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級(jí)解析：能級(jí)間躍遷輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，能級(jí)差越大，輻射的光子頻率越大，波長(zhǎng)越小，A錯(cuò)誤；由Em－En＝hν可知，B錯(cuò)誤，D正確；根據(jù)Ceq\o\al(2,3)＝3可知，輻射的光子頻率最多有3種，C正確．5．(2022·福建卷)以下有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的選項(xiàng)是B．(填選項(xiàng)前的字母)A．γ射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流B．氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C．太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的重核裂變D．eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，100克eq\o\al(210,83)Bi經(jīng)過(guò)10天后還剩下50克解析：β射線是高速電子流，而γ射線是一種電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動(dòng)的電子距核更近，動(dòng)能增大，選項(xiàng)B正確．太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)內(nèi)部氫核的聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.10天為兩個(gè)半衰期，剩余的eq\o\al(210,83)Bi為100×(eq\f(1,2))eq\f(t,τ)g＝100×(eq\f(1,2))2g＝25g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．6．(多項(xiàng)選擇)(2022·全國(guó)卷Ⅱ)關(guān)于原子核的結(jié)合能，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(ABC)A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C．銫原子核(eq\o\al(133,55)Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(eq\o\al(208,82)Pb)的結(jié)合能D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定E．自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能解析：由原子核的結(jié)合能定義可知，原子核分解成自由核子時(shí)所需的最小能量為原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)A正確；重核衰變時(shí)釋放能量，衰變產(chǎn)物更穩(wěn)定，即衰變產(chǎn)物的比結(jié)合能更大．衰變前后核子數(shù)不變，因此原子核衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于衰變前的結(jié)合能，選項(xiàng)B正確；銫原子柱的核子數(shù)少，因此其結(jié)合能小，選項(xiàng)C正確；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量等于該原于核的結(jié)合能，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．7．(2022·全國(guó)卷Ⅱ)在以下描述核過(guò)程的方程中，屬于α衰變的是C，屬于β衰變的是AB，屬于裂變的是E，屬于聚變的是F.(填正確答案標(biāo)號(hào))A．eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(0,－1)e B．eq\o\al(32,15)P→eq\o\al(32,16)S＋eq\o\al(0,－1)eC．eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He D．eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HE．eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n F．eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n解析：一個(gè)原子核自發(fā)地放出一個(gè)α粒子，生成一個(gè)新核的過(guò)程是α衰變，因此C項(xiàng)是α衰變；一個(gè)重核在一個(gè)粒子的轟擊下，分裂成幾個(gè)中等質(zhì)量原子核的過(guò)程是重核的裂變，因此E項(xiàng)是重核的裂變；兩個(gè)較輕的原子核聚合成一個(gè)較大的原子核，并放出粒子的過(guò)程是輕核的聚變，因此F項(xiàng)是輕核的聚變；另外，A、B項(xiàng)是β衰變，D項(xiàng)是原子核的人工轉(zhuǎn)變．8．(2022·江蘇卷)(1)核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒错懛懦龅木薮竽芰窟M(jìn)行發(fā)電，eq\o\al(235,92)U是核電站常用的核燃料.eq\o\al(235,92)U受一個(gè)中子轟擊后裂變成eq\o\al(144,56)Ba和eq\o\al(89,36)Kr兩局部，并產(chǎn)生3個(gè)中子．要使鏈?zhǔn)椒错懓l(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要大于(選填“大于〞或“小于〞)它的臨界體積．(2)取質(zhì)子的質(zhì)量mp＝1.6726×10－27kg，中子的質(zhì)量mn＝1.6749×10－27kg，α粒子的質(zhì)量mα＝6.6467×10