新高考物理第一轮复习课时强化训练原子结构与原子核解析版Word格式.docx

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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强，随后又迅速减弱的现象，它是仅次于宇宙大爆炸的爆发现象。

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射线的穿透能力比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，消除静电

选C　γ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，穿透能力最强，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，从而消除有害静电，D错误；

γ射线是原子核能级跃迁时产生的，C正确。

3、（多选）我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。

下列关于聚变的说法正确的是（　　）

A．核聚变比核裂变更为安全、清洁

B．任何两个原子核都可以发生聚变

C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加

D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加

选AD　与核裂变相比，轻核聚变没有放射性污染，安全、清洁，A正确；

只有原子序数小的轻核才能发生聚变，B错误；

轻核聚变成质量较大的原子核，比结合能增加、总质量减小，故C错误，D正确。

4、如图所示为查德威克发现中子的实验示意图，利用钋（Po）衰变放出的α粒子轰击铍（Be），产生的粒子P能将石蜡中的质子打出来，下列说法正确的是（　　）

A．α粒子是氦原子

B．粒子Q的穿透能力比粒子P的强

C．钋的α衰变方程为Po→Pb＋He

D．α粒子轰击铍的核反应方程为He＋Be→6C＋n

选D　α粒子是氦原子核，选项A错误；

粒子P是中子，粒子Q是质子，由于质子带正电，当质子射入物体时，受到库仑力的作用会阻碍质子的运动，而中子不带电，不受库仑力作用，粒子P的穿透能力比粒子Q的强，选项B错误；

在钋衰变中，根据质量数守恒知产生的是Pb，选项C错误；

He＋Be→C＋n是查德威克发现中子的核反应方程，选项D正确。

5、2019年是世界上首次实现元素人工转变100周年。

1919年，卢瑟福用氦核轰击氮原子核，发现产生了另一种元素，该核反应方程可写为He＋N→X＋Y。

以下判断正确的是（　　）

A．m＝16，n＝1

B．m＝17，n＝1

C．m＝16，n＝0

D．m＝17，n＝0

选B　由质量数和电荷数守恒可得：

4＋14＝m＋1，2＋7＝8＋n，解得m＝17，n＝1。

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（量子数n＝1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（　　）

A．12.75eVB．13.06eV

C．13.6eVD．0.85eV

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ΔE＝－0.85eV－（－13.6eV）＝12.75eV，A正确，B、C、D错误。

7、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。

目前核电站使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U＋x→Ba＋Kr＋3x。

下列关于x的说法正确是（　　）

A．x是α粒子，具有很强的电离本领

B．x是α粒子，穿透能力比较弱

C．x是中子，中子是卢瑟福通过实验最先发现的

D．x是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的

选D　根据该反应的特点可知，该核反应为重核裂变，根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；

根据物理学史可知，卢瑟福发现了质子，预言了中子的存在，中子是查德威克通过实验最先发现的，故C错误，D正确。

8．土壤和大气中含有放射性元素钋210，它可以通过根部吸收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．4mgB．2mg

C．1mgD．0

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＝m03＝8×

mg＝1mg，故C正确，A、B、D错误。

9.（多选）静止在匀强磁场中的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U→X＋He

B．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

选ABD　由题意可知该核反应方程为U→X＋He，选项A正确；

核反应前92U核静止，动量为零，根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；

根据动量守恒可知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＝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、放射性元素钋（84Po）发生衰变时，会产生He和一种未知粒子，并放出γ射线，其核反应方程为84Po→y82X＋He＋γ.下列说法正确的是（　　）

A.He的穿透能力比γ射线强

B．y＝206

C．X核的中子个数为126

D．这种核反应为β衰变

选B.He的穿透能力比γ射线弱，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α衰变，选项D错误．

11、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（　　）

A．13.6eVB．3.4eV

C．12.75eVD．14.45eV

选C.由题意有6＝，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＝－0.85eV－（－13.6eV）＝12.75eV，故选项C正确．

12．在匀强磁场中，有一个原来静止的6C原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的直径之比为7∶1，那么碳14的衰变方程应为（　　）

A.C→e＋B

B.C→He＋Be

C.C→H＋B

D.C→e＋N

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＝可知，反冲核的电荷量是粒子的7倍，故只有D正确．

13、如图所示为卢瑟福的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，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，关于该实验的实验目的及实验装置的设计思想，有下列说法，你认为正确的是（　　）

A．卢瑟福的实验目的是验证汤姆孙原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，试图有新的发现与突破

B．之所以设计成环形荧光屏，是因为卢瑟福在实验前认为α粒子可能穿过金箔，也可能穿不过而反弹回来

C．整个装置封闭在玻璃罩内，且抽成真空，是为了避免粒子与气体分子碰撞而偏离了原来的运动方向

D．采用金箔的原因是金的化学性质稳定，避免粒子与金箔发生化学反应

选AB　汤姆孙提出了枣糕式原子模型，卢瑟福为了验证汤姆孙原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，设计了该实验，A正确；

卢瑟福在实验前认为α粒子可能穿过金箔，也可能穿不过而反弹回来，所以将荧光屏设计成环形，B正确；

将装置放置在接近真空的环境中，是因为α粒子的电离能力较强，在空气中运动的距离短，C错误；

采用金箔的原因是因为金的质量大，延展性好，故D错误。

14、下列说法中正确的是（　　）

A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量

B．原子核结合能越大，原子核越稳定

C．核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为Cs→Ba＋x，可以判断x为电子

D．一个氢原子处在n＝4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出3种频率的光子

选ACD　光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，故A正确；

原子核比结合能越大，原子核越稳定，故B错误；

根据电荷数守恒、质量数守恒知，x的电荷数为－1，质量数为0，可知x为电子，故C正确；

一个氢原子处在n＝4的能级，由较高能级跃迁到较低能级时，最多可以发出4→3,3→2，和2→1三种频率的光子，故D正确。

15．太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看作是4个氢核（H）结合成1个氦核（He）。

下表中列出了部分粒子的质量（1u相当于931.5MeV的能量），以下说法中正确的是（　　）

粒子名称

质子p

α粒子

电子e

中子n

质量/u

1.0073

4.0015

0.00055

1.0087

A.核反应方程式为4H→He＋2e

B．核反应方程式为4H→He＋2e

C．4个氢核结合成1个氦核（He）时的质量亏损约为0.0266u

D．4个氢核聚变反应过程中释放的能量约为24.8MeV

选ACD　根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可判断A正确，B错误；

反应过程中的质量亏损Δm＝4mp－mα－2me＝0.0266u，故该反应过程中释放的能量ΔE＝Δm×

931.5MeV＝24.8MeV，故选项C、D正确。

16、用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示。

已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是（　　）

A．甲光的强度大于乙光的强度

B．甲光的频率大于乙光的频率

C．甲光照射时产生的光电子初动能均为eU

D．乙光的频率为

选AD　根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大，故A正确；

根据eUc＝Ek＝hν－W0，由于Uc相同，因此两种光的频率相等，故B错误；

由图可知，遏止电压为Uc，可知甲光照射时产生的光电子的最大初动能为eUc，而不是均为eUc，故C错误；

由光电效应方程mv＝eUc＝hν－W0，得乙光的频率：

ν＝，故D正确。

二、非选择题

17、在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．（填正确答案标号）

A.C→N＋e

B.P→S＋e

C.U