2021年新高考物理总复习检测：第十五章第2节原子结构与原子核检测(含解析)

1、-1 - 原子结构与原子核 （建议用时：40 分钟） 【A 级 基础题练熟快】 一 4 14 17 _ 1 . （2018 高考北京卷）在核反应方程2He+ 7NR 83 X 中，X 表示的是（ ） A. 质子 B.中子 D. a粒子 1 解析：选 A.由核反应方程中，电荷数守恒和质量数守恒可知， X 为1H,选项 A 正确. 2. （2018 高考天津卷）国家大科学工程一一中国散裂中子源 （CSNS）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. 147N 俘获一个a粒子，产生1

2、78O 并放出一个粒子 B. nAl 俘获一个a粒子，产生?5P 并放出一个粒子 C. 115B 俘获一个质子，产生4Be 并放出一个粒子 D. 3Li 俘获一个质子，产生2He 并放出一个粒子 解析：选 B.根据核反应过程中质量数守恒及电荷数守恒可知， 147N+ 178O+ 1H, A 项 错误； 泳 1 + 2He 15P+ in, B 项正确；115B+ ；HH ：Be+ 4He, C 项错误；+ 1H3He+4He, D 项 错误. 3. （2018 高考江苏卷）已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为 T和 2T,则相同质量 的A和B经过 2T后，剩有的A和B质量之比为（ ） A.

3、1 : 4 C. 2 : 1 解析：选 B.由半衰期含义可知， A经过两个半衰期剩余的质量为原来的 1 衰期，剩余的质量为原来的 2,所以剩余的 A B质量比为 1 : 2, B 项正确. 4. （2017 高考天津卷）我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权 威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献.下列核反应方程中属于聚变反应的 2 3 4 1 C.电子 B. 1 : 2 D. 4 : 1 4, B经过一个半 - 2 - A. 1H+1HR 2He+ 0n B. 147N+ 2H尸 178O+ 1H- 3 - C. 2He+ 13AI T 15P+ on D. 23

4、5U+ 0nT 1564Ba+ Skr + 30n 解析：选 A.A 项是氢元素的两种同位素氘和氚聚变成氦元素的核反应方程， B 项是用a粒 子轰击氮原子核发现质子的核反应方程， 因此只有 A 项符合要求. 5. (多选)(2016 高考全国卷川改编 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核 A. 核反应方程为 p + 13AI 1冷* B. 核反应过程中系统动量守恒 C. 核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 D. 硅原子核速度的数量级为 105 m/s， 方向与质子初速度的方向一致 解析：选 ABD.核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒， 核反应方程为 p + 27

5、Al T 14si*, 选项 A 正确；核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，选项 B 正确；核反应中发生质量亏损， 生成物的质量小于反应物的质量之和， 选项 C 错误；根据动量守恒定律有 mvp= RSiVsi,碰撞后 硅原子核速度的数量级为 105 m/s，方向与质子初速度方向一致，说法 D 正确. 6. (2016 高考江苏卷)贝克勒尔在 120 年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放 射性在众多领域中有着广泛应用下列属于放射性衰变的是 ( ) A. 164Ct176N01e 235 1 139 95 1 B. 92U0nt 53I 39Y20n D. 42He 1237AI t 13

6、50P 01 n 解析：选 A.A 是B衰变，B 是核裂变，C 是核聚变，D 是原子核的人工转变，所以 A 符合 题意 C 项属于原子核的人工转变， D 项属于重核的裂变, )一静止的铝原子核27AI俘获一速度为 1.0 x 107 m/s 2184Si *，下列说法正确的是 ( ) -13.6 -4 - A. 甲图片与居里夫人有关 B. 乙图片所反映的现象是贝克勒尔最先发现的 C. 丙图片是法拉第研究阴极射线并发现电子的装置 D. 丁图片与爱因斯坦的质能方程有关 解析：选 BD.结合教材史料，应用物理规律甲图片为伦琴发现 X 射线后，照射的伦琴夫 人手的照片，与居里夫人无关，故选项 A 错误

7、；乙图片中反映的天然放射性现象是贝克勒尔 最先发现的，故选项 B 正确；丙图片的现象是法拉第研究电磁感应规律时的装置，与阴极射 线及电子的发现无关，故选项 C 错误；原子弹的能量来源于核能，与爱因斯坦的质能方程 E = mC有关，故选项 D 正确. 8 （2019 德州模拟）放射性元素钋（21084PO）发生衰变时，会产生4He 和一种未知粒子，并 放出丫射线，其核反应方程为4 84PO y82X+ ；He+ 丫 .下列说法正确的是（ ） A. 2He 的穿透能力比丫射线强 B. y= 206 C. X 核的中子个数为 126 D. 这种核反应为3衰变 解析：选 B.；He 的穿透能力比丫射线

8、弱，选项 A 错误；y = 210 4= 206，选项 B 正确；X 核的中子个数为 206 82= 124，选项 C 错误；题中的核反应为 a衰变，选项 D 错误. 9. （2019 贵州贵阳模拟）如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于 基态的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出 6 种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的 光子能量为（ ） n E/eV （jg _ 0 5_ -0.54 4 -0.S5 y - -U4 4 - - 一 3”4 T売国第一颗嫁子弹廉炸 乙第-强甲第诜 X光照片 两法拉第用过的线囲 -5 - 示长度）.那么碳 14 的核反应方程可能是（ ） 14

9、4 10 14 0 i 14 m A. 6Cf 2He+ 4Be B. 6 1e+ 5B 14 0 14 14 2 12 _ C. 6Cf -1 e + 7N D. 6 1H+ 5B 解析：选 A.由轨迹弯曲方向可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方 V1 a m2 1 2 向相同，均带正电，由动量守恒 mw1 = mw2，由运动规律V1t = a, v?t = b,即一=，又；ad V2 b m 2 =2a, &a2t2= 4b, a1= , a2= 可得*=;,根据电荷数守恒，放出的粒子为 a粒子，即发 2 m m q2 2 生a衰变，则核反应方程是1463 ；He+

10、 104Be,故 A 正确. 11. （多选）氢原子能级如图，当氢原子从 n= 3 跃迁到n=2 的能级时，辐射光的波长为 656 nm.以下判断正确的是（ ） 耳 EftN w - 二 -D 4 - -0.85 3 - -1.51A. 13.6 eV B. 3.4 eV C. 12.75 eV D. 14.45 eV 解析：选 C.由题意有 6= n（n 1） 2 ，得n = 4,即能发出 6 种频率的光的氢原子一定是从 基态跃迁到n = 4 能级的激发态， 则照射氢原子的单色光的光子能量为 E=- 0.85 eV- （ 13.6 eV) = 12.75 eV，故选项 C 正确. 【B 级能

11、力题练稳准】 10. （2019 哈尔滨六中模拟 ）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， 且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示 （a、b表 -6 - 定频率的光子，根据 E= Em- En及 E= hf可知，氢原子从 n = 1 跃迁到n= 2 能级时需要照 入 射光的波长为 121.6 nm，可知 B 选项错误，D 选项正确；一群处于 n= 3 能级上的氢原子向低 能级跃迁时可以产生 3 种频率的光子，所以 C 选项正确. 12. 在匀强磁场中，有一个原来静止的 146C 原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个 相内切的圆，圆的直

12、径之比为 7 : 1,那么碳 14 的衰变方程应为（ ） + 1e + 18 B. 1：CT ；He+ ；Be 14 2 12 14 0 14 C. 6C 1H+5B D. 6C - 1e + 7N 解析：选 D.由动量守恒定律可知：放出的粒子与反冲核动量大小相等、方向相反，由在 磁场中两圆径迹内切可知，反冲核带正电，放出的粒子带负电，由两圆直径之比为 7 : 1 和R 13. （2018 高考天津卷）氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线 H 八HB、HY和 H&,都是 氢原子中电子从量子数 n2 的能级跃迁到 n= 2 的能级时发出的光，它们在真空中的波长由长 到短，可以判定（ ） A

13、. H“对应的前后能级之差最小 B. 同一介质对 H“的折射率最大 C. 同一介质中 H&的传播速度最大 D. 用已照射某一金属能发生光电效应，则 H?也一定能 解析：选 A.Ha的波长最长，频率最低，由跃迁规律可知，它对应的前后能级之差最小， A 项正确；由频率越低的光的折射率越小知， B 项错误；由折射率 可知，在同一介质中， H “的传播速度最大，C 项错误；当入射光频率大于金属的极限频率可以使该金属发生光电效应 现象，因V HB A-；丫+ ；He. (2)设a粒子的速度大小为 V, 2 . V 2 n R /口 由 qvB= mR, T= ，得 2 , V /口 (3)由 qvB= mR, 得 设衰变后新核 Y 的速度大小为v,系统动量守恒 Mv mv= 0 my qBR M= IM 由厶mC = 1MV 2+并 答案：见解析2 3 4 1 C . 21 H 13Ht 24 H e 01 n 7(多选)下图中有四幅图片，涉及有关物理学发展历史的四个重大发现，则下列有关说 法正确的是 ( ) a粒子在磁场中运动周期 2 n m T= 环形电流大小 q =亜 T 2 n mi qBR v = m 得 A m= (M nj) ( qBR 2mMc -8 - 1 - -L3.6 A. 氢原子从n= 2 跃迁到n= 1 的能级时，辐射光的波长大于 656 nm