2024年高考物理一轮复习课时检测六十九原子结构与原子核含解析新人教版

PAGE4-原子结构与原子核1．(2024年1月新高考8省联考·重庆卷)下列核反应方程正确的是()A.eq\o\al(237,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(142,56)Ba＋eq\o\al(91,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)nB.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,37)Rb＋eq\o\al(144,55)Cs＋2eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(87,35)Br＋eq\o\al(146,57)La＋3eq\o\al(1,1)HD.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋9eq\o\al(1,0)n解析：选B核反应过程中必需满意质量数守恒和电荷数守恒，分析可知，满意上述规律的选项只有选项B。2．(2024·天津等级考)在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理试验的深化视察和探讨，获得正确的理论相识。下列图示的试验中导致发觉原子具有核式结构的是()解析：选D发觉原子具有核式结构的是卢瑟福用α粒子轰击金箔发生散射的试验，选项D正确。3．(2024·全国卷Ⅲ)(多选)1934年，约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→X＋eq\o\al(1,0)n。X会衰变成原子核Y，衰变方程为X→Y＋eq\o\al(0,1)e。则()A．X的质量数与Y的质量数相等B．X的电荷数比Y的电荷数少1C．X的电荷数比eq\o\al(27,13)Al的电荷数多2D．X的质量数与eq\o\al(27,13)Al的质量数相等解析：选AC依据电荷数守恒和质量数守恒，可知eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→X＋eq\o\al(1,0)n方程中X的质量数为30，电荷数为15，再依据X→Y＋eq\o\al(0,1)e方程可知Y的质量数为30，电荷数为14，故X的质量数与Y的质量数相等，X的电荷数比Y的电荷数多1，X的电荷数比eq\o\al(27,13)Al的电荷数多2，X的质量数比eq\o\al(27,13)Al的质量数多3，选项A、C正确，B、D错误。4．“慧眼”硬X射线调制望远镜观测的范围是漂亮的银河系，γ射线暴是主要探讨的对象之一。γ射线暴是来自天空中某一方向的γ射线强度在短时间内突然增加，随后又快速减弱的现象，它是仅次于宇宙大爆炸的爆发觉象。下列关于γ射线的论述中正确的是()A．γ射线同α、β射线一样，都是高速带电粒子流B．γ射线的穿透实力比α射线强，但比β射线弱C．γ射线是原子核能级跃迁时产生的D．利用γ射线可以使空气电离，消退静电解析：选Cγ射线是电磁波，不是高速带电粒子流，A错误；α、β、γ三种射线中，γ射线能量最高，穿透实力最强，B错误；利用α射线的电离作用可以使空气电离，将静电泄出，从而消退有害静电，D错误；γ射线是原子核能级跃迁时产生的，C正确。5．(2024·全国卷Ⅱ)氘核eq\o\al(2,1)H可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式6eq\o\al(2,1)H→2eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n＋43.15MeV表示。海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107J，1MeV＝1.6×10－13J，则M约为()A．40kg B．100kgC．400kg D．1000kg解析：选C结合核反应方程知，1kg海水中的氘核全部发生聚变反应放出的能量E＝eq\f(1.0×1022,6)×43.15×1.6×10－13J≈1.15×1010J，依据题意得M＝eq\f(E,E0)M0＝eq\f(1.15×1010,2.9×107)×1kg≈400kg，故A、B、D项错误，C项正确。6．中国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站—华能石岛湾高温气冷堆核电站，位于山东省威海市荣成石岛湾。目前核电站运用的核燃料基本都是浓缩铀，有一种典型的轴核裂变方程是eq\o\al(235,92)U＋x→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3x。下列关于x的说法正确是()A．x是α粒子，具有很强的电离本事B．x是α粒子，穿透实力比较弱C．x是中子，中子是卢瑟福通过试验最先发觉的D．x是中子，中子是查德威克通过试验最先发觉的解析：选D依据该反应的特点可知，该核反应为重核裂变，依据核反应方程质量数守恒和电荷数守恒可得，x为中子，故A、B错误；依据物理学史可知，卢瑟福发觉了质子，预言了中子的存在，中子是查德威克通过试验最先发觉的，故C错误，D正确。7.氢原子的能级图如图所示，假如大量氢原子处在n＝3能级的激发态，则下列说法正确的是()A．这群氢原子能辐射出3种不同频率的光子B．波长最长的辐射光是氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的C．辐射光子的最小能量为12.09eVD．处于该能级的氢原子至少需汲取13.6eV能量的光子才能电离解析：选A这群氢原子能辐射出Ceq\o\al(2,3)＝3种不同频率的光子，选项A正确；波长最长的辐射光对应着能级差最小的，则是氢原子从n＝3能级跃迁到能级n＝2能级产生的，选项B错误；辐射光子的最小能量是从n＝3到n＝2能级的跃迁，能量为(－1.51eV)－(－3.4eV)＝1.89eV，选项C错误；处于该能级的氢原子至少需汲取1.51eV能量的光子才能电离，选项D错误。8．土壤和大气中含有放射性元素钋210，它可以通过根部汲取或表面吸附的途径进入植物的组织中，烟叶中含量较高。钋210可以通过吸烟的途径进入吸烟者体内，其半衰期为138天。8mg钋210经过414天后还剩下()A．4mg B．2mgC．1mg D．0解析：选C钋210的半衰期是138天，经过414天后，即经过3个半衰期，剩余：m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))3＝8×eq\f(1,8)mg＝1mg，故C正确，A、B、D错误。9.(多选)静止在匀强磁场中的eq\o\al(238,92)U核发生α衰变，产生一个α粒子和一个未知的粒子X，它们在磁场中的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是()A．该核反应方程为eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)X＋eq\o\al(4,2)HeB．α粒子和X粒子在磁场中做圆周运动时转动方向相同C．轨迹1、2分别是α粒子、X粒子的运动轨迹D．α粒子、X粒子运动轨迹半径之比为45∶1解析：选ABD由题意可知该核反应方程为eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)X＋eq\o\al(4,2)He，选项A正确；核反应前eq\o\al(238,92)U核静止，动量为零，依据动量守恒可知反应后系统总动量为零，所以α粒子和X粒子的动量大小相等，方向相反，即速度方向相反，又都带正电，故转动方向相同，选项B正确；依据动量守恒可知α粒子和X粒子的动量大小p相等，由带电粒子在磁场中运动半径公式R＝eq\f(p,qB)可知轨道半径R与其所带电荷量成反比，故α粒子、X粒子运动轨迹半径之比为45∶1，选项C错误，D正确。10．(2024·浙江1月选考)(多选)如图所示是我国全超导托卡马克核聚变试验装置。2024年11月，该装置实现了1×108℃等离子体运行等多项重大突破，为将来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变，下列说法正确的是(A．聚变又叫热核反应B．太阳就是一个巨大的热核反应堆C．高温能使原子核克服核力而聚变D．对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多解析：选ABD托卡马克核聚变装置是轻核聚变，须要很高的温度才能让轻核聚变，也称之为热核反应，太阳内部时时刻刻进行这样的反应，选项A、B正确。高温能使原子核克服库仑力，而发生聚变，选项C错误；相同质量的核燃料发生轻核聚变要比重核裂变释放的核能多，因此选项D正确。11．(2024·江苏高考)(1)100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子。后来，人们用α粒子轰击eq\o\al(60,28)Ni核也打出了质子：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(60,28)Ni→eq\o\al(62,29)Cu＋eq\o\al(1,1)H＋X，该反应中的X是________(选填“电子”“正电子”或“中子”)。此后，对原子核反应的持续探讨为核能利用供应了可能。目前人类获得核能的主要方式是________(选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”)。(2)在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ＝6.4×10－7m，每个激光脉冲的能量E＝1.5×10－2J。求每个脉冲中的光子数目。(已知普朗克