2023高考物理一轮总复习第十三章动量近代物理初步（选修3-5）第40讲原子结构与原子核实战演练

PAGEPAGE2第40讲原子结构与原子核1．(多项选择)(2022·全国卷Ⅲ)一静止的铝原子核eq\o\al(27,13)Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核eq\o\al(28,14)Si.以下说法正确的选项是(ABE)A．核反响方程为p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)SiB．核反响过程中系统动量守恒C．核反响过程中系统能量不守恒D．核反响前后核子数相等，所以生成物的质量等于反响物的质量之和E．硅原子核速度的数量级为105解析：核反响方程满足质量数守恒和电荷数守恒，A项正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，B项正确；题述核反响过程属于“二合一〞形式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，C项错误；核反响过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，D项错误；硅原子质量约是质子质量的28倍，由动量守恒定律知，m0v0＝28m0v，所以硅原子核速度数量级为102．(2022·重庆卷)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的局部粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的选项是(D)A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹解析：γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；α粒子为氦核带正电，由左手定那么知向上偏转，选项A、C错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确．3．(2022·重庆卷)碘131的半衰期约为8天，假设某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有(C)A．eq\f(m,4) B．eq\f(m,8) C．eq\f(m,16) D．eq\f(m,32)解析：经过n个半衰期剩余碘131的含量m′＝m(eq\f(1,2))n.因32天为碘131的4个半衰期，故剩余碘131的含量：m′＝m(eq\f(1,2))4＝eq\f(m,16)，选项C正确．4．(多项选择)(2022·山东卷)氢原子能级如下图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm.以下判断正确的选项是CD(双选，填正确答案标号)．A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级解析：能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，A错误；由Em－En＝hν可知，B错误，D正确；根据Ceq\o\al(2,3)＝3可知，辐射的光子频率最多有3种，C正确．5．(2022·福建卷)以下有关原子结构和原子核的认识，其中正确的选项是B．(填选项前的字母)A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D．eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，100克eq\o\al(210,83)Bi经过10天后还剩下50克解析：β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A错误．氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确．太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C错误.10天为两个半衰期，剩余的eq\o\al(210,83)Bi为100×(eq\f(1,2))eq\f(t,τ)g＝100×(eq\f(1,2))2g＝25g，选项D错误．6．(多项选择)(2022·全国卷Ⅱ)关于原子核的结合能，以下说法正确的选项是(ABC)A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．铯原子核(eq\o\al(133,55)Cs)的结合能小于铅原子核(eq\o\al(208,82)Pb)的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能解析：由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重核衰变时释放能量，衰变产物更稳定，即衰变产物的比结合能更大．衰变前后核子数不变，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B正确；铯原子柱的核子数少，因此其结合能小，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原于核的结合能，选项E错误．7．(2022·全国卷Ⅱ)在以下描述核过程的方程中，属于α衰变的是C，属于β衰变的是AB，属于裂变的是E，属于聚变的是F.(填正确答案标号)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：一个原子核自发地放出一个α粒子，生成一个新核的过程是α衰变，因此C项是α衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因此E项是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻核的聚变，因此F项是轻核的聚变；另外，A、B项是β衰变，D项是原子核的人工转变．8．(2022·江苏卷)(1)核电站利用原子核链式反响放出的巨大能量进行发电，eq\o\al(235,92)U是核电站常用的核燃料.eq\o\al(235,92)U受一个中子轰击后裂变成eq\o\al(144,56)Ba和eq\o\al(89,36)Kr两局部，并产生3个中子．要使链式反响发生，裂变物质的体积要大于(选填“大于〞或“小于〞)它的临界体积．(2)取质子的质量mp＝1.6726×10－27kg，中子的质量mn＝1.6749×10－27kg，α粒子的质量mα＝6.6467×10