2019届高考物理一轮复习课时跟踪检测四十四原子结构与原子核重点班

课时跟踪检测〔四十四〕原子构造与原子核
[A级——保分题目巧做快做]
1．铀核可以发生衰变与裂变，铀核( )
A．衰变与裂变都能自发发生
B．衰变与裂变都不能自发发生
C．衰变能自发发生而裂变不能自发发生
D．衰变不能自发发生而裂变能自发发生
解析：选C 铀是天然放射性元素，所以铀核衰变是能自发发生，而铀核裂变是人工实现，是用中子轰击铀核实现，所以铀核裂变不能自发发生，故A、B、D错误，C正确。

★2.(2021 ·天津高考)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察根底上。

以下说法正确是( )
A．天然放射现象说明原子核内部是有构造
B．电子发现使人们认识到原子具有核式构造
C．α粒子散射实验重要发现是电荷是量子化
D．密立根油滴实验说明核外电子轨道是不连续
解析：选A 天然放射现象说明原子核内部是有构造，人们认识原子核复杂构造是从天然放射现象开场，选项A正确。

电子发现说明了原子是可以分割，是由更小微粒组成，选项B错误。

由α粒子散射实验建立了原子核式构造模型，选项C错误。

密立根油滴实验说明物质所带电荷量是量子化，选项D错误。

3.232 90Th经过一系列α衰变与β衰变后变成208 82Pb，那么208 82Pb比
Th少( )
232
90
A．16个中子，8个质子B．8个中子，16个质子
C．24个中子，8个质子D．8个中子，24个质子
解析：选A 208 82Pb比232 90Th质子数少(90－82)＝8个，核子数少(232－208)＝24个，所以中子数少(24－8)＝16个，故A正确；B、
C、D错误。

4.(2021·南昌十所省重点中学模拟)以下说法正确是( )
A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量
B．比结合能越大，原子核越不稳定
C．将由放射性元素组成化合物进展高温分解，会改变放射性元素半衰期
D．原子核质量大于组成它核子质量之与，这个现象叫做质量亏损
解析：选A 光子像其他粒子一样，不但具有粒子性，而且也有波动性，那么不但具有能量，也具有动量，故A正确；比结合能越大原子核越稳定，B错误；放射性元素半衰期与外界因素没有任何关系，只与本身性质有关，C错误；原子核质量小于组成它核子质量之与，这个现象叫做质量亏损，故D错误。

5.(2021 ·北京高考)以下核反响方程中，属于α衰变是( )
A.147N＋42He→178O＋11H
B.23892U→23490Th＋42He
C.21H＋31H→42He＋10n
D.23490Th→23491Pa＋0－1e
解析：选B α衰变是放射性元素原子核放出α粒子(42He)核反
响，选项B正确。

6.(2021·泰安质检)根据氢原子能级图，现让一
束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)氢原子
上，受激氢原子能自发地发出6种不同频率光，那么
照射氢原子单色光光子能量为( )
A．12.75 eV B．13.06 eV
C．13.6 eV D．0.85 eV
解析：选A 受激氢原子能自发地发出6种不同频率光，知跃迁到第4能级，那么吸收光子能量为ΔE＝－0.85 eV＋13.6 eV＝12.75 eV，故A正确。

7．(2021·江苏高考)贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核放射性在众多领域中有着广泛应用。

以下属于放射性衰变是( )
A.14 6C→14 7N＋0－1e
B.235 92U＋10n→139 53I＋9539Y＋210n
C.21H＋31H→42He＋10n
D.42He＋2713Al→3015P＋10n
解析：选A 放射性元素自发地放出射线现象叫天然放射现象。

A选项为β衰变方程，B选项为重核裂变方程，C选项为轻核聚变方程，D选项为原子核人工转变方程，故A正确。

8．[多项选择]14C发生放射性衰变为14N，半衰期约为5 700年。

植物存活期间，其体内14C与12C比例不变；生命活动完毕后，14C
比例持续减少。

现通过测量得知，某古木样品中14C比例正好是现代植物所制样品二分之一。

以下说法正确是( )
A．该古木年代距今约为5 700年
B．12C、13C、14C具有一样中子数
C．14C衰变为14N过程中放出β射线
D．增加样品测量环境压强将加速14C衰变
解析：选AC 因古木样品中14C比例正好是现代植物所制样品二分之一，那么可知经过时间为一个半衰期，即该古木年代距今约为5 700年，选项A正确；12C、13C、14C具有一样质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项B错误；根据核反响方程可知，14C衰变为14N过程中放出电子，即发出β射线，选项C正确；外界环境不影响放射性元素半衰期，选项D错误。

9．[多项选择]科学家使用核反响获取氚，再利用氘与氚核反响获得能量，核反响方程分别为：X＋Y→42He＋31H＋4.9 MeV与21H＋H→42He＋X＋17.6 MeV，以下表述正确有( )
3
1
A．X是中子
B．Y质子数是3，中子数是6
C．两个核反响都没有质量亏损
D．氘与氚核反响是核聚变反响
解析：选AD 由21H＋31H→42He＋X＋17.6 MeV，根据反响前后质量数、电荷数守恒可知，X质量数为1，电荷数为0，因此X是中子，应选项A正确；再由X＋Y→41He＋11H＋4.9 MeV，根据反响前
后质量数、电荷数守恒可知，Y质量数为6，电荷数为3，即其质子数为3，中子数也为3，应选项B错误；由于两个反响中都释放了能量，因此根据爱因斯坦质能方程可知，两个反响中都存在质量亏损，应选项C错误；根据核聚变反响定义可知，氘与氚反响是核聚变反响，应选项D正确。

10．不同色光光子能量如下表所示：
射出光谱线在可见光范围内，其颜色分别为( )
A．红、蓝—靛B．红、紫
C．橙、绿D．蓝—靛、紫
解析：选A 计算出各种光子能量然后与表格中数据进展比照，便可解决此题。

氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV六种光子，1.89 eV 与2.55 eV属于可见光，1.89 eV光子为红光，2.55 eV光子为蓝—靛光。

[B级——拔高题目稳做准做]
11．(2021·南昌十所省重点中学模拟)根据玻尔理论，氢原子
能级公式为E n ＝A n 2(n 为能级，A 为基态能量)，一个氢原子中电子从n ＝4能级直接跃迁到基态，在此过程中( )
A ．氢原子辐射一个能量为15A 16
光子 B ．氢原子辐射一个能量为－15A 16
光子 C ．氢原子辐射一系列频率光子，其中频率最大光子能量为15A 16
D ．氢原子辐射一系列频率光子，其中频率最大光子能量为－15A 16
解析：选B 根据玻尔理论，一个氢原子中电子从n ＝4能级直
接跃迁到基态，辐射一个光子能量为ΔE ＝E 4－E 1＝A 42－A
12＝－15A 16
，选项B 正确，A 、C 、D 错误。

12.(2021·哈尔滨六中模拟)静止在匀强电场中碳14原子核，某时刻放射某种粒子与反冲核初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等时间后形成轨迹如下图(a 、b 表示长度)。

那么碳14核反响方程可能是( )
A.14 6C→42He ＋10 4Be
B.14 6C→01e ＋14 5B
C.14 6C→ 0－1e ＋14 7N
D.14 6C→21H ＋12 5B 解析：选A 设时间为t ，那么12a 1t 2v 1t ＝2，12a 2t 2v 2t ＝4，而a ＝qE m
，
故有q 1m 1v 1∶q 2m 2v 2
＝1∶2，又因为动量守恒m 1v 1＝m 2v 2，故q 1∶q 2＝1∶2，故只有A 正确。

★13.[多项选择]用中子(20n)轰击铀核(235 92U)产生裂变反响，会产
生钡核(144 56Ba)与氪核(8936Kr)并释放出中子(10n)，当到达某些条件时可
发生链式反响。

一个铀核(235 92U)裂变时，
释放能量约为200 MeV(1 eV ＝1.6×10－19 J)。

以下说法正确是( )
A.235 92U 裂变方程为235 92U→144 56Ba ＋8936Kr ＋10n
B.235 92U 裂变方程为235 92U ＋10n→144 56Ba ＋8936Kr ＋310n
C.235 92U 发生链式反响条件与铀块体积有关
D ．一个235 92U 裂变时，质量亏损约为3.6×10
－28 kg 解析：选BC 铀核在裂变过程中需要中子轰击，产生链式反响，所以选项A 错误，选项B 正确。

而链式反响在进展过程中，还需要铀矿到达临界体积才能维持链式反响持续不断进展下去，所以选项C 正确。

根据释放出来核能，结合质能方程可知ΔE ＝Δmc 2，反响过程
中，亏损质量为Δm ＝200×106×1.6×10－19
3×10
82 kg ＝1×10－28 kg ，选项D 错误。

14．[多项选择](2021·全国卷Ⅲ)一静止铝原子核2713Al 俘获一速
度为1.0×107 m/s 质子p 后，变为处于激发态硅原子核2814Si *。

以下说法正确是( )
A ．核反响方程为p ＋2713Al→2814Si *
B ．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，所以生成物质量等于反响物质量之与
E．硅原子核速度数量级为105 m/s，方向与质子初速度方向一致
解析：选ABE 核反响过程中遵循质量数守恒与电荷数守恒，核反响方程为p＋2713Al→2814Si*，A正确。

核反响过程中遵从动量守恒与能量守恒，B正确，C错误。

核反响中发生质量亏损，生成物质量小于反响物质量之与，D错误。

根据动量守恒定律有m p v p＝m Si v Si，碰撞后硅原子核速度数量级为105m/s，方向与质子初速度方向一致，E正确。

15．(2021·北京高考)在磁感应强度为B匀强磁场中，一个静止放射性原子核发生了一次α衰变。

放射出α粒子(42He)在与磁场垂直平面内做圆周运动，其轨道半径为R。

以m、q分别表示α粒子质量与电荷量。

(1)放射性原子核用A Z X表示，新核元素符号用Y表示，写出该α衰变核反响方程。

(2)α粒子圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动周期与环形电流大小。

(3)设该衰变过程释放核能都转化为α粒子与新核动能，新核质量为M，求衰变过程质量亏损Δm。

解析：(1)A Z X―→A－4
Y＋42He。

Z－2
(2)设α粒子速度大小为v ，
由qvB ＝m v 2R ，T ＝2πR v ，得 α粒子在磁场中运动周期T ＝2πm qB 环形电流大小I ＝q T ＝q 2B 2πm。

(3)由qvB ＝m v 2R ，得v ＝qBR m
设衰变后新核Y 速度大小为v ′，系统动量守恒 Mv ′－mv ＝0
v ′＝mv M ＝qBR M
由Δmc 2
＝12Mv ′2＋12mv 2 得Δm ＝M ＋m qBR 22mMc 2。

说明：假设利用M ＝A －44m 解答，亦可。

答案：(1)A Z X ―→A －4Z －2Y ＋42He (2)2πm qB q 2B 2πm
(3)M ＋m qBR 22mMc 2。