2020版高考物理复习第十二章基础课1原子结构原子核训练(含解析)教科版

基础课

1

原子构造

原子核选择题（

1～7题为单项选择题，

8～14题为多项选择题）1．以

mD、mP、mn分别表示氘核、质子、中子的质量，则（

）A．mD＝mP＋mn

B．mD＝mP＋2mn

C．mD＞mP＋mn

D．mD＜mP＋mn分析

质子和中子经过聚变反响生成氘核，并开释能量，出现质量损失，所以

mP＋mn＞mD。答案D2．依据玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自觉地直接跃迁到另一半径为rb的圆轨道上，

ra>rb，在此过程中（

）A．原子发出一系列频次的光子B．原子要汲取一系列频次的光子C．原子要汲取某一频次的光子D．原子要发出某一频次的光子分析ra>rb，是从高能级向低能级跃迁，应向外发射能量，且所发射光子的能量等于两个能级的能量差。选项D正确。答案

D3．碘

131的半衰期约为

8天，若某药物含有质量为

m的碘

131，经过

32天后，该药物中碘131的含量大概还有（

）m

m

m

mA.4

B.8

C.16

D.321t

132

1分析

由半衰期公式

m′＝m（2）τ可知，

m′＝m（2）

8＝16m，应选项

C正确。答案

C4．已知氦原子的质量为

MHeu，电子的质量为

meu，质子的质量为

mpu，中子的质量为

mnu，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程

2E＝mc可知：1u

对应于

931.5MeV

的能量，若取光速

c＝3×108m/s，则两个质子和两此中子聚变为一个氦核，开释的能量为（

）A．[2×（mp＋mn）－MHe]×931.5MeVB．[2×（mp＋mn＋me）－MHe]×931.5MeVC．[2×（mp＋mn＋me）－MHe]×c2JD．[2×（mp＋mn）－MHe]×c2J分析核反响方程为114m＝2×（mp＋mn）－（MHe－2me）＝2×（mp21H＋20n→2He，质量损失＋mn＋me）－MHe，所以开释的能量为E＝m×931.5MeV＝[2×（mp＋mn＋me）－MHe]×931.5MeV，选项B正确。答案

B5．如图

1所示，x为未知的放射源，

L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上

L后，计数器的计数率大幅度减小，在

L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，

计数器的计数率不变，则x可能是（

）图

1A．α射线和β射线的混淆放射源B．纯α射线放射源C．α射线和γ射线的混淆放射源D．纯γ射线放射源分析在放射源和计数器之间加上铝片后，计算器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的射线，即α射线，在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有γ射线，所以放射源可能是α射线和γ射线的混淆放射源。答案C6．核能作为一种新能源在现代社会中已不行缺乏，我国在完美核电安全基础大将加大核电站建设。核泄露中的钚（Pu）是一种拥有放射性的超铀元素，它可损坏细胞基因，提升罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素23924100年，其衰变方程为2394He94Pu的半衰期为94Pu→X＋2＋γ，以下说法中正确的选项是（）A．X原子核中含有92此中子B．100个23994Pu经过24100年后必定还节余50个2C．因为衰变时开释巨大能量，依据E＝mc，衰变过程总质量增添D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，拥有很强的穿透能力分析依据核反响过程中质量数守恒和电荷数守恒可得，X原子核中含有92个质子，235个核子，则中子数为235－92＝143（个），选项A错误；半衰期是大批原子核衰变时的统计239年后不必定还节余50个，选项B错误；因为衰变时开释巨大规律，100个94Pu经过24100能量，衰变过程总质量减少，选项C错误；衰变发出的γ射线是波长很短的光子，拥有很强的穿透能力，选项D正确。答案D7．一中子与一质量数为A（A>1）的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为（）A＋1A－1A.－1B.＋1AA4A（A＋1）2C.（＋1）2D.（－1）2AA分析设中子质量为，则原子核的质量为。设碰撞前、后中子的速度分别为v0、v1，碰mAm后原子核的速度为v2，由弹性碰撞可得1212121－Amv0＝mv1＋Amv2，mv0＝mv1＋Amv2，解得v1＝v0，2221＋Av＋1故|，A正确。v|＝1A－1答案A8．如图2为卢瑟福的α粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发出的α粒子轰击金箔，用显微镜观察在环形荧光屏上所产生的亮点，依据实验现象剖析（）图2A．在荧光屏上形成的亮点是由α粒子在金箔上打出的电子产生的B．该实考证明原子几乎所有质量和所有正电荷都集中在一个很小的体积内C．在荧光屏上观察到很少量的α粒子发生了大角度的偏转D．该实验中α粒子因为和电子发生碰撞而发生了大角度的偏转分析在荧光屏上形成的亮点是由α粒子穿过金箔后打在荧光屏上产生的，A错误；依据实验现象，绝大部分α粒子仍沿本来的直线运动，说明原子几乎所有质量和所有正电荷都集中在一个很小的体积内，B正确；α粒子散射实验的内容是绝大部分α粒子几乎不发生偏转，少量α粒子发生了较大角度的偏转，很少量α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的几乎达到180°，被反弹回来），C正确；该实验中α粒子发生大角度偏转的原由是α粒子和金箔中的原子核发生了碰撞，D错误。答案BC9．如图3所示，为氢原子能级图，A、B、C分别表示电子三种不一样能级跃迁时放出的光子，此中（）图3A．频次最大的是BB．波长最长的是CC．频次最大的是AD．波长最长的是B分析依据hν＝E和c＝λν可知，E大，频次就大，波长就小。选项A、B正确。答案AB10．（2015·广东理综，18）科学家使用核反响获取氚，再利用氘和氚的核反响获取能量，核反响方程分别为：43234X＋Y→2He＋1H＋4.9MeV和1H＋1H→2He＋X＋17.6MeV，以下表述正确的有（）A．X是中子B．Y的质子数是3，中子数是6C．两个核反响都没有质量损失D．氘和氚的核反响是核聚变反响分析依据核反响中质量数和电荷数守恒，可知16X是0X，所认为中子，A正确；Y应为3Y，所以Y的质子数为3，核子数为6，中子数为3，B错误；两核反响均有能量开释，依据爱因斯坦质能方程，两核反响都有质量损失，C错误；由聚变反响观点知，D正确。答案AD11．如图4为氢原子的能级表示图，则以下对氢原子跃迁的理解正确的选项是（）图4A．由高能级向低能级跃迁时辐射出来的光电子必定不可以使逸出功为3.34eV的金属发生光电效应B．大批处于

n＝4能级的氢原子向

n＝1能级跃迁时，向外辐射

6种不一样频次的光子C．大批处于

n＝3级级的氢原子向

n＝1能级跃迁时，用发出的光照耀逸出功为

3.34eV

的金属，从金属表面逸出的光电子的最大初动能为

8.75eVD．假如用光子能量为10.3eV的光照耀处于n＝1能级的氢原子，则该能级的氢原子可以跃迁到较高能级分析氢原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差，当氢原子从高能级跃迁到基态时放出的光子的能量最小值为－3.4eV－（－13.6eV）＝10.2eV，大于3.34eV，所以必定能使逸出功为3.34eV的金属发生光电效应，A错误；大批处于n＝4能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子的种类为24×3＝3能级C4＝＝6，B正确；大批处于2n的氢原子向n＝1能级跃迁时，辐射出的光子能量最大为－1.51eV－（－13.6eV）＝12.09eV，用此光子照耀逸出功为3.34eV的金属，由爱因斯坦光电效应方程可得该金属的最大初动能为12.09eV－3.34eV＝8.75eV，C正确；当氢原子由低能级向高能级跃迁时，氢原子汲取的光子能量必定等于两能级之间的能量差，而由氢原子的能级图可知任何两能级间的能量差都不等于

10.3eV

，所以不可以使

n＝1能级的氢原子跃迁到较高的能级，

D错误。答案BC12．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的门路之一。以下开释核能的反响方程，表述正确的有（）A.32411H＋1H→2He＋0n是核聚变反响B.32411H＋1H→2He＋0n是β衰变C.2351144891是核裂变反响92U＋n→56Ba＋Kr＋3n0360D.2351140941是α衰变92U＋0n→54Xe＋38Sr＋20n分析β衰变时开释出电子（0e），α衰变时开释出氦原子核（4B、D错－12误；选项A中一个氚核和一个氘核联合成一个氦核并开释出一此中子是典型的核聚变反响；选项C中一个235U原子核汲取一此中子，生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并开释出三个中子是核裂变反响，A、C正确。答案AC13．（2017·河北石家庄质检）以下说法正确的选项是（）A．Th核发生一次α衰变时，新核与本来的原子核对比，中子数减少了4B．太阳辐射的能量最主要来自太阳内部的热核反响C．若使放射性物质的温度高升，其半衰期可能变小D．用14eV的光子照耀处于基态的氢原子，可使其电离分析

因α衰变的实质是发生衰变的核中减少

2个质子和

2此中子形成氦核，所以一次α衰变，新核与本来的核对比，中子数减少了

2，A项错；太阳辐射的能量是太阳内部核聚产生的，所以

B项正确；半衰期由核内部自己要素决定，与其余要素没关，所以

C项错；因为氢原子基态的能量为－

13.6eV

，所以用

14eV

光子照耀必定能电离，

D项正确。答案

BD14．（2017·湖北黄冈模拟）以下说法中正确的选项是（）A．卢瑟福的α粒子散射实验揭露了原子核有复杂的构造B.23290Th衰变为20882Pb要经过6次α衰变和4次β衰变C．β衰变中产生的β射线其实是原子的核外电子摆脱原子核的约束而形成的D．关于某种金属，超出极限频次的