高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)30 原子結(jié)構(gòu)和原子核 含解析新人教版

課后限時(shí)集訓(xùn)I（三十）

（時(shí)間：40分鐘）

［4組基礎(chǔ)鞏固練］

1.（2018?北京高考）在核反應(yīng)方程;He+左一肥+X中，X表示的是（）

A.質(zhì)子B.中子

C.電子D.a粒子

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。］

2.一個(gè)區(qū)核經(jīng)一次8衰變后，生成新原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是（）

A.6和8B.5和9

C.8和6D.7和7

D［一個(gè)笈核經(jīng)一次B衰變后，生成新原子核，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1,質(zhì)量數(shù)為

14,電荷數(shù)為7,即新核的質(zhì)子數(shù)為7,中子數(shù)也為7,故選D。］

3.某一放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時(shí)放出a、8、Y三種射線，讓這三種射線進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)

情況如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

X

X

C

X

A.該放射性物質(zhì)的半衰期隨溫度的升高會(huì)增大

B.。粒子是原子核的重要組成部分

C./粒子一定帶正電

D.6粒子的穿透性最弱

C［半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯(cuò)誤；由題圖可知C粒子為電子,

而原子核帶正電，故B錯(cuò)誤；由左手定則可知，/粒子一定帶正電，故C正確；8粒子為y射

線，穿透性最強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。］

4.居里夫婦和貝克勒爾由于對(duì)放射性的研究而一起獲得1903年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，下

列關(guān)于放射性的敘述，正確的是（）

A.自然界中只有原子序數(shù)大于83的元素才具有放射性

B.三種天然放射線中，電離能力和穿透能力最強(qiáng)的是a射線

C.a衰變嗡U-X+：He的產(chǎn)物X由90個(gè)質(zhì)子和144個(gè)中子組成

D.放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)

C［原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性，小于83的個(gè)別元素也具有放射性，故A錯(cuò)

誤；a射線的穿透能力最弱，電離能力最強(qiáng)，丫射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故B

錯(cuò)誤；根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒得，產(chǎn)物X為嚼X,則質(zhì)子為90個(gè)，中子數(shù)為234—90=144

個(gè)，故C正確；放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。］

5.關(guān)于近代物理發(fā)展的成果，下列說(shuō)法正確的是（）

A.只要增加入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)就可以發(fā)生

B.氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)會(huì)輻射特定頻率的光子

C.環(huán)境溫度越高，原子核衰變的速度越快

D.任何核反應(yīng)都遵從質(zhì)量守恒定律

B［發(fā)生光電效應(yīng)和入射光的強(qiáng)度沒(méi)有關(guān)系，只要大于等于金屬極限頻率就可以發(fā)生光

電效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾氫原子模型的相關(guān)理論，電子軌道和能量都是量子化的，而在

“躍遷”過(guò)程中要遵循人口=瓦一瓦，故只能輻射特定頻率的光子，故B正確；衰變和元素本

身有關(guān)，和溫度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程表明核反應(yīng)中存在質(zhì)量虧損，故D錯(cuò)

誤。］

6.（2020?山東12月份模擬考試）2019年是世界上首次實(shí)現(xiàn)元素人工轉(zhuǎn)變100周年。1919

年，盧瑟福用氫核轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了另一種元素，該核反應(yīng)方程可寫為史e+左一雙

+田。以下判斷正確的是（）

A.m=16,72=1B.m=17,n=l

C.m=16,72=0D.必=17,n=Q

B［根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，2+7=8+〃,4+14=4+1,解得

勿=17,n—1,故選項(xiàng)B正確。］

7.（2020?西南名校聯(lián)考）如圖所示為查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)示意圖，利用針C*o）衰

變放出的a粒子轟擊被（：Be）,產(chǎn)生的粒子P能將石蠟中的質(zhì)子打出來(lái)，下列說(shuō)法正確的是

（）

石蠟

卮三

粒子Q

“a粒子

A.a粒子是氯原子

B.粒子Q的穿透能力比粒子P的強(qiáng)

C.車卜的a衰變方程為怨Po一騎Pb+；He

D.a粒子轟擊被的核反應(yīng)方程為：He+：Bef（C+；n

D［a粒子是氯原子核，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粕e+：Be-1C+；n是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)

方程，選項(xiàng)D正確；粒子P是中子，粒子Q是質(zhì)子，由于質(zhì)子帶正電，所以當(dāng)質(zhì)子射入物體

時(shí)受到的庫(kù)侖力會(huì)阻礙質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)，而中子不帶電，不受庫(kù)侖力作用，故粒子P的穿透能力

比粒子Q的強(qiáng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在針的a衰變中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知產(chǎn)生的是

嘴Pb和杭,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。］

8.自然界存在的放射性元素的原子核并非只發(fā)生一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而是要發(fā)生

一系列連續(xù)的衰變，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。某些原子核的衰變情況如圖所示W(wǎng)表示中子數(shù)，Z

表示質(zhì)子數(shù)），則下列說(shuō)法正確的是（）

A.由端Ra到2sAe的衰變是a衰變

B.己知鷲Ra的半衰期是T,則8個(gè)翻a原子核經(jīng)過(guò)27時(shí)間后還剩2個(gè)

C.從額h至櫻Pb共發(fā)生5次a衰變和2次B衰變

D.圖中原子核發(fā)生的a衰變和B衰變分別只能產(chǎn)生a射線和B射線

C［韁Ra衰變?yōu)椴続c的過(guò)程中，放出負(fù)電子，則該衰變是B衰變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；半衰期

是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)原子核的衰變不適用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；z鼾h衰變?yōu)榛鸓b

的過(guò)程中，質(zhì)量數(shù)減少20,由原子核衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)守恒可知，該過(guò)程中共發(fā)生了5次a衰變,

又由原子核衰變時(shí)電荷數(shù)守恒有5X2—x=8,知x=2,則該過(guò)程中共發(fā)生了2次P衰變，

選項(xiàng)C正確；發(fā)生a衰變和B衰變時(shí)，往往伴隨Y射線產(chǎn)生，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。］

9.笊核和氤核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：汨+：H—扭e+X,式

中X是某種粒子。已知：汨、汨、:He和粒子X(jué)的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026

u和L0087u；1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知（）

A.粒子X(jué)是;H

B.該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為0.0289u

C.該反應(yīng)釋放出的能量約為17.6MeV

D.該反應(yīng)中釋放的全部能量轉(zhuǎn)化為粒子X(jué)的動(dòng)能

C［根據(jù)核反應(yīng)前、后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷X為中子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該反

應(yīng)中的質(zhì)量虧損為A〃=2.0141u+3.0161u-4.0026u-1.0087u=0.0189u,故B

錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知釋放出的能量為△￡=（）.0189X931.5MeV-17.6MeV,選項(xiàng)

C正確；該反應(yīng)中釋放的能量一部分轉(zhuǎn)化為粒子X(jué)的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為：He的動(dòng)能，故D錯(cuò)

誤。］

［6組素養(yǎng)提升練］

10.2020年7月23日12時(shí)41分，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器，在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)

成功發(fā)射升空。因?yàn)榛鹦谴蟛糠值貐^(qū)表面溫度的晝夜差超過(guò)100℃,一般化學(xué)電池?zé)o法工作,

因此探測(cè)器的工作電源是放射性同位素電池，即核電池。核電池將同位素在衰變過(guò)程中不斷

放出的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，核電池已成功用作航天器的電源。?jù)此猜測(cè)航天器的核電池有可能

采用的核反應(yīng)方程是（）

A.：H+：H-；He+；n

B.292U+Jn—*1seBa+seKr+3on

C.嘴Pi!，我+杭

D.7;Al+阻e->+

C［:H+：Hf；He+［n為核聚變，畸U+inf曝Ba+^Kr+3；n為核裂變；端Puf'機(jī)+犯?為a

衰變；制1+史e-；*+；n為原子核的人工轉(zhuǎn)變。故應(yīng)選C。］

11.已知一核反應(yīng)方程為「N+；Hf?C+X+A￡,?取的質(zhì)量為取，；H的質(zhì)量為加，笈的質(zhì)

量為他，X的質(zhì)量為0”光在真空中的速度為c。則下列判斷正確的是（）

A.X是;He,AE—（而+德一除一山i）c

B.X是知e,A￡=（如+泌一〃）一JA）c，

C.X是；He,AE=m—m—m>）c

D.X是狂le,AE={nh-\-nk~nh-nk）c

B［根據(jù)核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)4=15+1—12=4,核

電荷數(shù)Z=7+l—6=2,所以X為氫核（；He）,該核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為Am—nh-\-nk-nk~

岫,所以釋放的核能為△￡=（取+位一建一〃0B正確。］

12.（多選）（2017?江蘇高考）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷

正確的有（）

A.fee核的結(jié)合能約為14MeV

B.撫核比?Li核更穩(wěn)定

C.兩個(gè)核結(jié)合成犯e核時(shí)釋放能量

D.23592U核中核子的平均結(jié)合能比就r核中的大

BC［：He核有4個(gè)核子，由比結(jié)合能圖線可知，；He核的結(jié)合能約為28MeV,A錯(cuò)；比結(jié)

合能越大，原子核越穩(wěn)定，B對(duì)；兩個(gè)汨核結(jié)合成;He核時(shí)，核子的比結(jié)合能變大，結(jié)合時(shí)要

放出能量，C對(duì)；由比結(jié)合能圖線知，23592U核中核子比結(jié)合能比數(shù)r核中的小，D錯(cuò)。］

X,發(fā)生一次衰變，放出的粒子和新核都在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)徑跡如圖所示。

下列判斷正確的是（）

XXXX

XXXX

A.原子核發(fā)生了a衰變

B.新核在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)徑跡是圖中的2

C.運(yùn)動(dòng)徑跡1、2的半徑之比為1：5+1）

D.放出的粒子和新核的質(zhì)量數(shù)之比為1：E—1）

C［原子核發(fā)生衰變的過(guò)程滿足動(dòng)量守恒，所以放出的粒子和新核的動(dòng)量等大反向，運(yùn)

動(dòng)方向相反，新核一定帶正電，而運(yùn)動(dòng)軌跡為內(nèi)切圓，根據(jù)左手定則可以判斷出原子核發(fā)生

了B衰變，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可知二=整=+，由于新核帶電荷量大于電子，所以新

BqBq

核的半徑小，是運(yùn)動(dòng)徑跡1,A、B錯(cuò)誤；因?yàn)樵雍税l(fā)生的是8衰變，所以衰變后新核帶電

荷量為5+1）,所以運(yùn)動(dòng)徑跡1、2的半徑之比等于新核和粒子電荷量的反比，即為1：5+

1）,C正確；原子核衰變放出的是電子，質(zhì)量數(shù)是0,所以粒子和新核的質(zhì)量數(shù)之比不是1：（勿

—1）,D錯(cuò)誤。］

14.輕核聚變的一個(gè)核反應(yīng)方程為：：若己知;H的質(zhì)量為質(zhì)，汨的質(zhì)量為

防，粕e的質(zhì)量為陷，X的質(zhì)量為a，則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.汨和汨在常溫下就能夠發(fā)生聚變

B.X是質(zhì)子

C.這個(gè)反應(yīng)釋放的核能為A￡=（如+場(chǎng)一加一外）/

D.我國(guó)大亞灣核電站是利用輕核的聚變釋放的能量來(lái)發(fā)電的

C［該反應(yīng)屬于核聚變反應(yīng)，故應(yīng)在高溫高壓下才能反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守