（新課改省份專(zhuān)用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十六）原子結(jié)構(gòu) 原子核（含解析）

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1、（新課改省份專(zhuān)用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十六）原子結(jié)構(gòu) 原子核（含解析） 1．(2018·北京高考)在核反應(yīng)方程He＋N→O＋X中，X表示的是(　　) A．質(zhì)子　　　　　　　　　 B．中子 C．電子 D．α粒子 解析：選A　核反應(yīng)方程中，電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，X為H。 2．鈾核可以發(fā)生衰變和裂變，鈾核的(　　) A．衰變和裂變都能自發(fā)發(fā)生 B．衰變和裂變都不能自發(fā)發(fā)生 C．衰變能自發(fā)發(fā)生而裂變不能自發(fā)發(fā)生 D．衰變不能自發(fā)發(fā)生而裂變能自發(fā)發(fā)生 解析：選C　鈾是天然放射性元素，所以鈾核的衰變是能自發(fā)發(fā)生，而鈾核的裂變是人工實(shí)現(xiàn)的，是用中子轟擊鈾核實(shí)

2、現(xiàn)的，所以鈾核的裂變不能自發(fā)發(fā)生，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。 3．(多選)(2016·天津高考)物理學(xué)家通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展。下列說(shuō)法符合事實(shí)的是(　　) A．赫茲通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論 B．查德威克用α粒子轟擊N獲得反沖核O，發(fā)現(xiàn)了中子 C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說(shuō)明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu) D．盧瑟福通過(guò)對(duì)陰極射線(xiàn)的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型 解析：選AC　麥克斯韋曾提出光是電磁波，赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，選項(xiàng)A正確。查德威克用α粒子轟擊Be，獲得反沖核6C，發(fā)現(xiàn)了中子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。貝克勒

3、爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說(shuō)明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)C正確。盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 4.Th經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變后變成Pb，則Pb比Th少(　　) A．16個(gè)中子，8個(gè)質(zhì)子 B．8個(gè)中子，16個(gè)質(zhì)子 C．24個(gè)中子，8個(gè)質(zhì)子 D．8個(gè)中子，24個(gè)質(zhì)子 解析：選A　Pb比Th質(zhì)子數(shù)少(90－82)＝8個(gè)，核子數(shù)少(232－208)＝24個(gè)，所以中子數(shù)少(24－8)＝16個(gè)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 5．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動(dòng)量 B．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定 C．將由放

4、射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會(huì)改變放射性元素的半衰期 D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損 解析：選A　光子像其他粒子一樣，不但具有粒子性，而且也有波動(dòng)性，則不但具有能量，也具有動(dòng)量，故A正確；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期與外界因素沒(méi)有任何關(guān)系，只和本身性質(zhì)有關(guān)，C錯(cuò)誤；原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損，故D錯(cuò)誤。 6.根據(jù)氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)(量子數(shù)n＝1)的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為(　　) A．12.75 e

5、V　　　　 B．13.06 eV C．13.6 eV D．0.85 eV 解析：選A　受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，知躍遷到第4能級(jí)，則吸收的光子能量為ΔE＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 7．(多選)14C發(fā)生放射性衰變變?yōu)?4N，半衰期約為5 700年。已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少?，F(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該古木的年代距今約為5 700年 B．12C、13C、14C具有相同的中

6、子數(shù) C．14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出β射線(xiàn) D．增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變 解析：選AC　因古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)半衰期，即該古木的年代距今約為5 700年，選項(xiàng)A正確；12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)方程可知，14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出電子，即發(fā)出β射線(xiàn)，選項(xiàng)C正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 8.(2019·金華調(diào)研)如圖所示為氫原子的四個(gè)能級(jí)，其中E1為基態(tài)，若大量氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，大量氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說(shuō)

7、法正確的是(　　) A．原子A可能輻射出3種頻率的光子 B．原子B可能輻射出3種頻率的光子 C．原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4 D．原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4 解析：選B　原子A從激發(fā)態(tài)E2躍遷到E1，只輻射一種頻率的光子，A錯(cuò)誤；原子B從激發(fā)態(tài)E3躍遷到基態(tài)E1可能輻射三種頻率的光子，B正確；由原子能級(jí)躍遷理論可知，原子A可能吸收原子B由E3躍遷到E2時(shí)放出的光子并躍遷到E3，但不能躍遷到E4，C錯(cuò)誤；A原子發(fā)出的光子能量ΔE＝E2－E1>E4－E3，故原子B不可能躍遷到能級(jí)E4，D錯(cuò)誤。 [B級(jí)——保分題目練通抓牢] 9．四個(gè)核反應(yīng)方程分別

8、為：①U＋n→Sr＋Xe＋10n；②U→Th＋He； ③Li＋n→He＋H＋4.9 MeV；④H＋H→He＋n＋17.6 MeV。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．①②都是重核鈾的同位素的核反應(yīng)，故都是重核的裂變反應(yīng) B．①③反應(yīng)前都有一個(gè)中子，故都是原子核的人工轉(zhuǎn)變 C．②③④生成物中都有氦核，故都是α衰變反應(yīng) D．③比④放出的能量少，說(shuō)明③比④質(zhì)量虧損得少 解析：選D?、偈侵睾说牧炎兎磻?yīng)，②是α衰變反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；③是原子核的人工轉(zhuǎn)變，④是輕核的聚變反應(yīng)，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；③比④放出的能量少，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知，③比④質(zhì)量虧損得少，故選項(xiàng)D正確。 10．(2018·天

9、津高考)國(guó)家大科學(xué)工程——中國(guó)散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺(tái)。下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是(　　) A.N俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生O并放出一個(gè)粒子 B.Al俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生P并放出一個(gè)粒子 C.B俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生Be并放出一個(gè)粒子 D.Li俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生He并放出一個(gè)粒子 解析：選B　 根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，各選項(xiàng)核反應(yīng)方程如下：N＋He→O＋H，故A錯(cuò)誤。Al＋He→P＋n，故B正確。B＋H→Be＋He，故C錯(cuò)誤。Li＋H→He＋He，故D錯(cuò)誤。 11．(多選)在足夠大的勻強(qiáng)

10、磁場(chǎng)中，靜止的鈉的同位素Na發(fā)生衰變，沿與磁場(chǎng)垂直的方向釋放出一個(gè)粒子后，變?yōu)橐粋€(gè)新核，新核與放出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡均為圓，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．新核為Mg B．軌跡2是新核的徑跡 C.Na發(fā)生的是α衰變 D．新核沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) 解析：選AB　根據(jù)動(dòng)量守恒得知，放出的粒子與新核的速度方向相反，由左手定則判斷得知，放出的粒子應(yīng)帶負(fù)電，是β粒子，所以發(fā)生的是β衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，衰變方程為Na→Mg＋e，可知新核為Mg，故A正確，C錯(cuò)誤。由題意，靜止的鈉核Na發(fā)生衰變時(shí)動(dòng)量守恒，釋放出的粒子與新核的動(dòng)量大小相等，兩個(gè)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

11、，因?yàn)樾潞说碾姾闪看笥谒尫懦龅牧Ｗ与姾闪?，由半徑公式r＝得知，新核的半徑小于粒子的半徑，所以軌跡2是新核的軌跡，故B正確。根據(jù)洛倫茲力提供向心力，由左手定則判斷得知，新核要沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。 [C級(jí)——難度題目適情選做] 12.(2019·沈陽(yáng)檢測(cè))靜止在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的碳14原子核，某時(shí)刻放射的某種粒子與反沖核的初速度方向均與電場(chǎng)方向垂直，且經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間后形成的軌跡如圖所示(a、b表示長(zhǎng)度)。那么碳14的核反應(yīng)方程可能是(　　) A.C→He＋Be　　　　　 B.C→e＋B C.C→e＋N D.C→H＋B 解析：選A　設(shè)時(shí)間為t，則＝2　①，＝4　②，而加速度a＝，則

12、得∶＝1∶2，又因?yàn)閯?dòng)量守恒m1v1＝m2v2，故q1∶q2＝1∶2，故只有A正確。 13．(2017·北京高考)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子(He)在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量。 (1)放射性原子核用X表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫(xiě)出該α衰變的核反應(yīng)方程。 (2)α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大小。 (3)設(shè)該衰變過(guò)程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損Δm。 解析：(1)X―→Y＋He。 (2)設(shè)α粒子的速度大小為v， 由qvB＝m，T＝，得 α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期T＝ 環(huán)形電流大小I＝＝。 (3)由qvB＝m，得v＝ 設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v′，系統(tǒng)動(dòng)量守恒 Mv′－mv＝0 v′＝＝ 由Δmc2＝Mv′2＋mv2 得Δm＝。 說(shuō)明：若利用M＝m解答，亦可。 答案：(1)X―→Y＋He　(2)　 (3)