2020届高考物理总复习课堂检测：原子结构原子核

1、课时跟踪检测（三十九） 原子结构 原子核 A 级一一基础小题练熟练快 一 4 14 17 一 1. （2018 北京高考）在核反应方程2He + 7N 宀8O + X 中，X 表示的是（ ） A .质子 B .中子 C .电子 D . a粒子 解析：选 A 核反应方程中，电荷数守恒和质量数守恒， X 为：H。 2. 铀核可以发生衰变和裂变，铀核的 （ ） A .衰变和裂变都能自发发生 B. 衰变和裂变都不能自发发生 C .衰变能自发发生而裂变不能自发发生 D .衰变不能自发发生而裂变能自发发生 解析：选 C 铀是天然放射性元素，所以铀核的衰变是能自发发生，而铀核的裂变是 人工实现的，是用中子轰

2、击铀核实现的， 所以铀核的裂变不能自发发生， 故 A、B、D 错误， C 正确。 3. （多选）（）（2016 天津高考）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认 知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是 （ ） A .赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 B.查德威克用 a粒子轰击14N 获得反冲核昭 0，发现了中子 C .贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D .卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型 解析：选 AC 麦克斯韦曾提出光是电磁波， 赫兹通过实验证实了麦克斯韦关于光的电 磁理论，选项 A 正确。查德威克用 a粒子轰击9Be

3、,获得反冲核126C，发现了中子，选项 B 错误。贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构，选项 C 正确。卢瑟福通 过对a粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，选项 D 错误。 232 208 208 232 r 4. 90Th 经过一系列 a衰变和B衰变后变成 82Pb，贝 U 82Pb 比90Th 少（ ） A. 16 个中子，8 个质子 B. 8 个中子，16 个质子 C . 24 个中子，8 个质子 D . 8 个中子，24 个质子 解析：选 A 2088Pb 比232Th 质子数少（90 - 82）= 8 个，核子数少（232 - 208） = 24 个，所 以中子

4、数少（24 8） = 16 个，故 A 正确，B、C、D 错误。 5. 下列说法正确的是（ ） A .光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量 B. 比结合能越大，原子核越不稳定 C .将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期 D .原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损 解析：选 A 光子像其他粒子一样，不但具有粒子性，而且也有波动性，则不但具有 能量，也具有动量，故 A 正确；比结合能越大，原子核越稳定， B 错误；放射性元素的半 衰期与外界因素没有任何关系，只和本身性质有关， C 错误；原子核的质量小于组成它的 核子的质量之和，这个现象叫

5、做质量亏损，故 D 错误。 6. 根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态 : 5 - 0.54 （量子数 n = 1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出 6 种不同频 ， 3 -lx-bl 率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为 （ ） . A. 12.75 eV C. 13.6 eV 解析：选 A 受激的氢原子能自发地发出 6 种不同频率的光，知跃迁到第 4 能级，则 吸收的光子能量为 AE=- 0.85 eV （ 13.6 eV） = 12.75 eV, A 正确，B、C、D 错误。 7. （多选）14C 发生放射性衰变变为14N，半衰期约为 5 700 年。已知植物存活

6、期间，其 体内14C 与12C 的比例不变；生命活动结束后， 14C 的比例持续减少。现通过测量得知，某 古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是 （ ） A .该古木的年代距今约为 5 700 年 B. 12C、13C、14C 具有相同的中子数 C. 14C 衰变为14N 的过程中放出 B射线 D 增加样品测量环境的压强将加速 14C 的衰变 解析：选 AC 因古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知 经过的时间为一个半衰期， 即该古木的年代距今约为 5 700 年，选项 A 正确；12C、13C、14C 具有相同的质子数，由于质量数

7、不同，故中子数不同，选项 B 错误；根据核反应方程可知， 14C 衰变为14N 的过程中放出电子， 即发出B射线，选项 C 正确；外界环境不影响放射性元 素的半衰期，选项 D 错误。 8. （2019 金华调研）如图所示为氢原子的四个能级，其中 E1为基态， 若大量氢原子 A 处于激发态 E2 ,大量氢原子 B 处于激发态 E3,则下列说 法正确的是（ ） A 原子 A 可能辐射出 3 种频率的光子 B.原子 B 可能辐射出 3 种频率的光子 C 原子 A 能够吸收原子 B 发出的光子并跃迁到能级 E4 D 原子 B 能够吸收原子 A 发出的光子并跃迁到能级 E4 解析：选 B 原子 A 从激

8、发态 E2跃迁到 E1，只辐射一种频率的光子， A 错误；原子 B 从激发态 E3跃迁到基态 E1可能辐射三种频率的光子， B 正确；由原子能级跃迁理论可知， B. 13.06 eV D. 0.85 eV -13.6 原子 A 可能吸收原子 B 由 E3跃迁到 E2时放出的光子并跃迁到 E3,但不能跃迁到 E4, C 错 误；A 原子发出的光子能量 AE = E2 E1E4 E3,故原子 B 不可能跃迁到能级 E4, D 错误。 B 级一一保分题目练通抓牢 9.四个核反应方程分别为： ?35u + 1nT 38sr + 134xe + 10in;?92u 宀?34Th + ；He ; 3Li

9、+ 1nT2He + ?H + 4.9 MeV ; 1H + 1HT4He + ：n + 17.6 MeV。下列说法正确的是 （ ） A .都是重核铀的同位素的核反应，故都是重核的裂变反应 B.反应前都有一个中子，故都是原子核的人工转变 C .生成物中都有氦核，故都是 a衰变反应 D 比放出的能量少，说明比质量亏损得少 解析：选 D 是重核的裂变反应，是 a衰变反应，选项 A 错误；是原子核的人 工转变，是轻核的聚变反应，选项 B、C 错误；比放出的能量少，根据爱因斯坦质能 方程可知，比质量亏损得少，故选项 D 正确。 10. （2018 天津高考）国家大科学工程一一中国散裂中子源（CSNS）

10、 于2017 年 8 月 28 日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的 研究和工业应用提供先进的研究平台。 下列核反应中放出的粒子为中子 的是（ ） A. 14N 俘获一个a粒子，产生 昭 0 并放出一个粒子 B. 27Al 俘获一个a粒子，产生?P 并放出一个粒子 C. 15B 俘获一个质子，产生4Be 并放出一个粒子 D. ；Li 俘获一个质子，产生2He 并放出一个粒子 解析：选 B 根据质量数守恒、电荷数守恒，各选项核反应方程如下： 14N + ；He T 18O + 1H，故 A 错误。27Al + 4HeT?P + 0n，故 B 正确。15B+ ；H T8Be+ 4He，故

11、 C 错误。6Li +1H T 3He + ；He,故 D 错误。 11.（多选）在足够大的匀强磁场中， 静止的钠的同位素2：Na 发生衰变, 沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后， 变为一个新核，新核与放出粒子 在磁场中运动的轨迹均为圆，如图所示。下列说法正确的是 （ ） A .新核为12Mg B. 轨迹 2 是新核的径迹 C. uNa 发生的是a衰变 D .新核沿顺时针方向旋转 解析：选 AB 根据动量守恒得知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判 断得知，放出的粒子应带负电，是 B粒子，所以发生的是 B衰变，根据电荷数守恒、质量 数守恒知，衰变方程为2：NaT 24Mg + 01e

12、,可知新核为2；Mg，故 A 正确，C 错误。由题意, 静止的钠核ffNa 发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在 匀强磁场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公X 式r=篇得知，新核的半径小于粒子的半径，所以轨迹2是新核的轨迹，故B正确。根据 洛伦兹力提供向心力，由左手定则判断得知，新核要沿逆时针方向旋转，故 C 级一一难度题目适情选做 m = 1 : 2,又因为动量守恒 gv1= m2v2,故q1 : q2= 1 : 2,故只有 A 正确。 13. (2017 北京高考) )在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发

13、生 了一次a衰变。放射出的a粒子(2He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动， 其轨道半径为 R。 以 m、q 分别表示a粒子的质量和电荷量。 (1)放射性原子核用AX 表示，新核的元素符号用 Y 表示，写出该 a衰变的核反应方程。 (2)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。 (3)设该衰变过程释放的核能都转化为 a粒子和新核的动能，新核的质量为 M，求衰变 过程的质量亏损 解析：(1)AX - A 2Y + ；He。 (2)设a粒子的速度大小为 v, 2 由 qvB= mR, T = ，得 a粒子在磁场中运动周期 T = qB 环形电流大小 1 = ?=严旦。 T 2 , v_ /曰 qBR 由 qvB= mR,得 v = m 设衰变后新核 Y 的速度大小为 v ，系统动量守恒 D 错误。 12.(2019 沈阳检测) )静止在匀强电场中的碳 14 原子核，某时刻放射 的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直， 间后形成的轨迹如图所示 (a、 b 表示长度 )。 能是( ( ) ) A.1% T 2He + 1( (lBe -14 0 14 C. 6CT - 1e+ 7N 解析：选 A