高考物理新近代物理知识点之原子核单元检测附答案(1)

高考物理新近代物理知识点之原子核单元检测附答案(1)
一、选择题
1．对核反应的下列说法正确的是
A ．核反应方程144171
7281N He O H +→+是属于α衰变
B ．发生核反应2341
1120H H He n +→+需要吸收能量
C ．核反应
2351891441
920365603U n Kr Ba n +→++是属于裂变
D ．发生β衰变实质是质子向中子转变
2．某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，如图所示，下列说法正确的是
A ．射线1的电离作用在三种射线中最强
B ．射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住
C ．放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个
D ．一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个 3．为提出原子核式结构模型提供依据的实验或现象是 A ．α粒子散射实验 B ．电子的发现 C ．质子的发现
D ．天然放射现象
4．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料．这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是（ ） A ．射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线强 B ．氡的半衰期为天，个氡原子核经过
天后就一定只剩下个氡原子核
C ．
衰变成
要经过次衰变和次衰变
D ．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 5．下列实验或发现中能提示原子具有核式结构的是 A ．粒子散射实验 B ．光电效应实验 C ．中子的发现 D ．氢原子光谱的发现
6．中国大科学装置“东方超环”（EAST ）近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破。

由于其内部核反应原理与太阳类似，因此“东方超环”也被称为“人造太阳”“人造太阳”采用的核反应方程可能是（ ） A ． B ．
C ．
D ．
7．若用x 代表一个中性原子中核外的电子数，y 代表此原子的原子核内的质子数，z 代表此原子的原子核内的中子数，则对23490
Th 的原子来说( )
A ．x ＝90，y ＝90，z ＝234
B ．x ＝90，y ＝90，z ＝144
C ．x ＝144，y ＝144，z ＝90
D ．x ＝234，y ＝234，z ＝324 8．
23290
Th 具有放射性，经以下连续衰变过程：
23222822822820890
88
89
90
82Th Ra Ac Th Pb →
→
→
→→
，最后生成稳定的20882Pb ，下列说法中
正确的是 A ．
23290
Th 和22890Th 中子数相同，质子数不同
B ．整个衰变过程共发生6次α衰变和4次β衰变
C ．228
88Ra 发生β衰变后变为22889Ac ，说明228
88Ra 原子核内有β粒子
D ．
22888
Ra 的半衰期为6.7年，取40个该种原子核，经过13.4年剩下10个该种原子核
9．下列说法正确的是（ ）
A ．不确定关系告诉我们，不能准确测量物体的位置或动量的值
B ．天然放射现象揭示了原子具有核式结构
C ．原子核衰变的半衰期不受温度压强影响，但与元素的状态有关
D ．氢弹的原理是核聚变，同等情况释放的能量大于原子弹
10．如图所示，X 为未知放射源．若将由N 、S 磁极产生的强力磁场M 移开，发现计数器单位时间接收到的射线粒子数保持不变；若再将铝薄片也移开，发现计数器单位时间接收到的射线粒子数大幅度上升．则X 为（ ）
A ．α、β混合放射源
B ．α、γ混合放射源
C ．纯β放射源
D ．纯γ放射源
11．下列核反应方程中，表示β衰变的是 A ． B ．
C ．
D ．
12．下列对题中四幅图的分析，其中正确的是（ ）
A ．从图①可知，光电效应实验中b 光的频率比a 光的大
B ．从图②可知，能量为5eV 的光子不能被处于第二能级的氢原子吸收
C ．从图③可知，随着放射性物质质量的不断减少，其半衰期不断增大
D ．从图④可知，α粒子散射实验表明原子核由中子和质子组成
13．2017年12月29日，中国首个快堆核电示范工程在福建霞浦开工建设．“快堆”核反应进程依次为：23823923923992
92
93
94
U U Np Pu →
→
→
，下列说法正确的是( )
A ．23892
U 和23992U 是同位素，其原子核内中子数相同
B ．23892U 变为23992U 发生了α衰变
C ．
23892
U 变为23992U 发生了β衰变
D ．1g
23992
U 经过一个半衰期，23992U 原子核数目变为原来的一半
14．同位素是指（ ）
A ．核子数相同而质子数不同的原子
B ．核子数相同而中子数不同的原子
C ．质子数相同而核子数不同的原子
D ．中子数相同而核子数不同的原子
15．一个
23491
Pa 原子核内的质子数、中子数、核子数分别为( )
A ．91 个 91 个 234 个
B ．143 个 91 个 234 个
C ．91 个 143 个 234 个
D ．234 个 91 个 143 个
16．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。

核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹
患癌症的风险。

已知钚的一种同位素239
94Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为239
94
Pu→X
＋4
2
He＋γ，下列说法中正确的是()
A．X原子核中含有92个中子
B．100个239
94
Pu经过24 100年后一定还剩余50个
C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力
17．关于碳14的衰变方程14
6C→A
Z
X+0
1
e，下面说法正确的是
A．A等于13，Z等于5B．A等于14，Z等于7
C．A等于14，Z等于5D．A等于13，Z等于6
18．关于原子结构及原子核的知识，下列判断正确的是( )
A．处于n＝3的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子
B．α射线的穿透能力比γ射线强
C．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的总能量增大，电子的动能也增大
D．放射性元素的半衰期与压力、温度无关
19．下列说法不正确的是（）
A．经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核
B．发现中子的核反应方程是
C．200个的原子核经过两个半衰期后剩下50个
D．在中子轰击下生成和的过程中，原子核中的平均核子质量变小
20．下列四幅图分别对应着四种说法，其中正确的是
A．氢原子辐射出一个光子后，电势能增大，动能减小
B．重核的裂变反应方程可以有
C．根据α、β、γ射线的特点可知，射线1是α射线，射线2是β射线，射线3是γ射线D．天然放射性元素的半衰期由原子核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件有关
21．下列现象中，与原子核内部变化有关的是
A．天然放射现象
B．光电效应现象
C．α粒子散射现象
D．感应起电现象
22．下列说法中正确的是
A．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越小
B．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子绕核运动的动能减小，原子的电势能减小
C．一个基态的氢原子吸收光子跃迁到n=3激发态后，能发射出3种频率的光子
D．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子
23．关于衰变，以下说法正确的是
A．同种放射性元素衰变快慢是由原子所处化学状态和外部条件决定的
B．238
92U(铀)衰变为222
86
Rn(氡)要经过4次α衰变和2次β衰变
C．β衰变的实质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流
D．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个
24．某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是
A．中子数减小8B．质子数减小2
C．质子数增加2D．核子数减小10
25．关于原子与原子核，下列说法正确的是
A．将温度升高，放射性元素的半衰期变短
B．核电站要建很厚的水泥防护层，目的是阻隔γ射线
C．对于甲状腺病人，可以用放射性同位素碘131来治疗
D．在α、β、γ三种射线中，β射线的电离本领最强
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一、选择题
1．C
解析：C
【解析】
A中核反应属于人工转变方程，选项A错误；B中核反应是轻核聚变，放出能量，选项B 错误；C中核反应是重核裂变反应，选项C正确；发生 衰变实质是中子向质子转变时，放出电子，选项D错误；故选C.
2．D
解析：D
【解析】
【详解】
A. 射线3在电场中向负极板偏转，射线3为α粒子，电离作用在三种射线中最强；故A错
B. 射线2在电场中不偏转，射线2为γ射线，其贯穿本领最强；故B错误.
C. 射线1在电场中向正极板偏转，射线1是β粒子，放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数多1个；故C错误.
D.射线3为α粒子，一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个；故D正确.
3．A
解析：A
【解析】
【详解】
A.卢瑟福根据粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型，故选项A正确；BCD.电子的发现使人们认识到原子有复杂的结构；质子的发现说明了原子核是由质子和中子组成的；天然放射现象的发现使人们认识到原子核有复杂的结构，故选项B、C、D错误。

4．D
解析：D
【解析】A、射线的实质是电子流，射线的实质是电磁波，射线的穿透本领比较强，故A错误；
B、半衰期对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B错误；
C、因为衰变的质量数不变，所以衰变的次数，在衰变的过程中电
荷数总共少，则衰变的次数，故C错误；
D、衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故D正确；
故选D。

【点睛】射线的实质是电子流，射线的实质是电磁波；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用；根据电荷数守恒、质量数守恒确定衰变和衰变的次数；衰变的电子来自原子核中的中子转化为质子时产生的。

5．A
解析：A
【解析】
【详解】
在卢瑟福的α粒子散射实验中，少数α粒子能发生大角度偏转，说明原子中绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上，卢瑟福就此提出了原子具有核式结构学说。

A.α粒子散射实验，与结论相符，选项A正确；
B. 光电效应实验，与结论不相符，选项B错误；
C. 中子的发现，与结论不相符，选项C错误；
D. 氢原子光谱的发现，与结论不相符，选项D错误；
解析：B 【解析】 【详解】
“人造太阳”利用类似于太阳的核聚变原理产生能量，与核电站中的核裂变不同，其核聚变方程式为：
A. 与分析结论不符，故不符合题意。

B. 与分析结论相符，故符合题意。

C. 与分析结论不符，故不符合题意。

D.
与分析结论不符，故不符合题意。

7．B
解析：B 【解析】
23490
Th 原子中，左上角数值为质量数，为234，左下角数值为质子数，为90，原子中质子
数=核外电子数，即x =y =90；根据质量数=质子数+中子数，可知中子数为234-90=144，即z =144，故B 正确，ACD 错误。

8．B
解析：B 【解析】 【详解】 A.
23290
Th 和22890Th 具有相同的质子数属于放射性同位素，其原子核的质子数相同，中子数
不同，故A 项不符合题意； B. β衰变质量数不变，故
232-208=4x
则
x =6
发生6次α衰变，根据电荷数守恒可知：
90-82=2x -y
得到：
y =4
发生4次β衰变，故B 项符合题意； C.
22888
Ra 发生β衰变后变为22889Ac ，是228
88Ra 原子核内一个中子转化为一个质子并放出电
子，并非原子核内有电子，故C 项不符合题意；
D. 半衰期对个别的放射性原子没有意义，故D 项不符合题意.
9．D
解析：D 【解析】
A .根据测不准原理粒子，我们不能同时准确测量物体的位置和动量的值。

故A 错误；
B .天然放射现象揭示了原子核内部有复杂结构；而α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构。

故B 错误；
C .放射性元素的半衰期与元素是由其本身决定的，与所处的物理环境和化学状态无关。

故C 错误；
D .根据氢核聚变的特点可知，氢弹的原理是核聚变，同等情况释放的能量大于原子弹。

故D 正确
10．B
解析：B 【解析】 【详解】
将磁铁移开后，计数器所得计数率保持不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有γ射线；将薄铝片移开，计数率大幅上升，说明射线中有穿透力很弱的粒子，因此放射源可能是α和γ的混合放射源．
A.α、β混合放射源，与分析结论不符，故A 错误．
B.α、γ混合放射源，与分析结论相符，故B 正确．
C.纯β放射源，与分析结论不符，故C 错误．
D.纯γ放射源，与分析结论不符，故D 错误．
11．A
解析：A
【解析】β衰变生成电子，新原子核的质量数不变，而核电荷数增加1个；由此分析可知，A 是β衰变，B 有α粒子产生，是α衰变，C 是核聚变方程，D 是核裂变方程，故A 正确，BCD 错误。

12．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
A 、根据爱因斯坦光电效应方程0k
E h W ν=-，k c E eU =，联立得0
c W h U e e
ν=-
．因为b a U U >，故b a νν>，A 正确；
B 、吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差，5 3.4ev ev >，所以能量为5eV 的光子能被处于第二能级的氢原子吸收并发生电离，B 错误；
C 、半衰期与物质质量无关，C 错误；
D 、α粒子散射实验表明了原子的核式结构，还不能证明出由质子和中子组成，D 错误．
13．D
解析：D
【详解】 A 、
23892
U 和23992U 由于电荷数相同，即质子数相同，所以是同位素，其原子核内中子数不相
同，故A 错误； B 、C 、
23892
U 变为23992U ，电荷数不变，质量数减小1，即放出一个中子，所以不是
α衰变，也不是β衰变，故B 、C 错误；
D 、根据半衰变期公式01()2
=t
T
m m 可知，经过一个半衰变期，变为原来的一半，故D 正
确．
14．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
同位素是质子数相同，而中子数或核子数不同的原子，故C 正确，ABD 错误；故选C ．
15．C
解析：C 【解析】
原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子．
23491
Pa 的原子序数为91，即质子数为91，核子数为234，中子数等于核子数减去质子数，
即为234−91=143，故C 正确，ABD 错误． 故选C ．
16．D
解析：D 【解析】 【详解】
根据电荷数守恒、质量数守恒知，X 的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143．故A 错误。

半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用。

故B 错误。

由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc 2，衰变过程总质量减小。

故C 错误。

衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。

故D 正确。

17．B
解析：B 【解析】 【分析】
根据质量数和电荷数守恒可求解A 和Z 的值。

【详解】
根据质量数和电荷数守恒可知：14=A ；6=Z+(-1)，解得Z=7，故选B.
18．D
【解析】
处于n＝3的一个氢原子回到基态时最多会辐射2种频率的光子，选项A错误；α射线的穿透能力比γ射线弱，选项B错误；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的总能量增大，电子的动能减小，选项C错误；放射性元素的半衰期与压力、温度无关，选项D正确；故选D.
19．C
解析：C
【解析】
【分析】
根据质量数守恒和电荷数守恒判断方程式，查德威克发现中子，半衰期是统计规律，裂变有质量亏损．
【详解】
衰变改变质量数，所以232-208=4×6，故经过6次衰变，衰变：90-2×6+n=82，得
n=4；故A正确；查德威克发现中子的方程式是，故B正确；半衰期是个统计规律，对少数粒子无意义，故C错误；是裂变反应，原子核中的平均核子质量变小，有质量亏损，以能量的形式释放出来，故原子核中的平均核子质量变小，故D正确；本题选错误的，故选C。

【点睛】
本题考查了核反应方程、半衰期、衰变和裂变的知识，难度不大，要注意的是半衰期是大量原子核的统计规律，对少数粒子无意义．
20．C
解析：C
【解析】
【详解】
A.一个氢原子放出光子，原子能量减小，根据，得：，电子的动能
增大，电势能减小，故A错误；
B.重核的裂变是重核俘获一个慢中子后才能发生的，所以核反应方程有：
．故B错误；
C.三种射线的穿透本领不同，根据α、β、γ射线的特点可知，射线1的穿透本领最弱，是α射线，射线3的穿透本领最强，是γ射线，射线2是β射线，故C正确；
D. 天然放射性元素的半衰期由原子核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件无关，故D错误；
21．A
解析：A
【解析】
【详解】
A、天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，A正确；
B、光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，B错误；
C、α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，C错误；
D、静电感应讫点现象是电荷的重新分布，从而带点，与原子核内部变化无关，D错误。

22．A
解析：A
【解析】
【详解】
A.根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越短能量越大，光的波长越大，光子的能量越小；故A正确.
B.氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光
子，原子的电势能减小，根据库仑力提供向心力可知：，则电子绕核运动的动
能增大；故B错误.
C.一群基态的氢原子吸收光子跃迁到n=3激发态后，最多发射出三种频率的光子，一个基态的氢原子吸收光子跃迁到n=3激发态后，最多发射出两种频率的光子；故C错误.
D.β衰变的实质是原子核内的中子转化为质子而同时释放出电子，该电子并不是原子核中的电子；故D错误.
23．B
解析：B
【解析】
【详解】
A．原子核的半衰期与所处的化学状态和外部条件无关，由内部自身因素决定，故A错误．
B．经过4次α衰变和2次β衰变后，则质量数减小4×4=16，而电荷数减小4×2-2=6，因
此238
92U（铀）衰变为222
86
Rn，故B正确．
C．β衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误．D．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间，对个别的原子没有意义，故D错误．
24．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
经过两次a衰变，中子数减少4，质子数减少4；在经过六次衰变，中子数又减少6，质
子数增加6，所以质子数一共增加2.中子数一共减少10，故C正确，ABD错误。

25．B
解析：B
【解析】
将温度升高，放射性元素的半衰期不会改变，选项A错误；水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害，选项B正确；诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘131作为示踪原子，而不是用碘131来治疗，选项C错误；在α、β、γ，这三种射线中，α射线的电离能力最强，选项D错误．。