2021高考物理一轮复习第15章波粒二象性原子与原子核第2讲原子和原子核课时作业含解析

第2讲原子和原子核

时间：45分钟满分：100分

一、选择题(本题共14小题，每小题6分，共84分。其中1～11题为单选，12～14题为多选)

1．(2019·某某揭阳一模)如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是( )

A．α射线和β射线的混合放射源

B．纯α射线放射源

C．纯γ射线放射源

D．α射线和γ射线的混合放射源

答案 D

解析在放射源和计数器之间加薄铝片L后，发现计数器的计数率大幅度减小，说明射线中含有穿透能力弱的α射线，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明没有射线或剩下的射线不带电，即为γ射线，因此放射源x可能是α射线或它和γ射线的混合放射源，故A、B、C错误，D正确。

2．(2019·某某高三九校3月联考)下列说法中正确的是( )

A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的

B．玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论

C．天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波

D．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构

答案 B

解析天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂的结构，故A错误；玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说的基础上引入了量子理论，故B正确；天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线，其中α射线是氦原子核，β射线是电子流，只有γ射线是高能量的电磁波，故C错误；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子有复杂结构，在此基础上，他建立了原子的核式结构模型，故D错误。

3．(2020·某某省A10联盟高三摸底)据报道，香烟会释放一种危险的放射性元素“钋(210 84 Po)”，如果每天抽1.5包香烟，一年后累积的辐射相当于300次胸透的辐射。210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变后产生了新核，新核的中子数比质子数多( )

A．38个B.40个

C.42个

D.44个

答案 B

解析210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变产生的新核为206 83X，其中子数为206－83＝123，中子数比质子数多123－83＝40，B正确。

4．(2020·某某省六校协作体高三上初考)下列说法正确的是( )

A．结合能越大的原子核越稳定

B．玻尔的跃迁假设是根据α粒子散射实验分析得出的

C．光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应揭示了光具有波动性

D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的

答案 D

解析比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，故A错误；为解释氢光谱，玻尔提出了轨道量子化假设与跃迁假设，卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子的核式结构模型，故B错误；光电效应与康普顿效应都揭示了光具有粒子性，故C错误；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故D正确。

5．(2019·某某六市高三第二次联考)以下有关近代物理的内容叙述正确的是( )

A．放射性元素在发生α衰变时2个中子和2个质子结合为一个α粒子，设中子、质子和α粒子的质量分别为m1、m2、m3，则2(m1＋m2)＝m3

B ．在关于物质波的表达式E ＝h ν和p ＝h λ

中，能量E 和动量p 是描述物质的波动性的重要物理量，波长λ和频率ν是描述物质的粒子性的典型物理量

C ．在原子核发生衰变后，新核往往处于不稳定的高能级状态，会自发地向低能级跃迁

D ．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损

答案 C

解析 放射性元素在发生α衰变时，2个中子和2个质子结合为一个α粒子，有质量亏损，即为Δm ＝2m 1＋2m 2－m 3，故A 错误；在关于物质波的表达式E ＝h ν和p ＝h λ

中，能量E 和动量p 是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量，故B 错误；在原子核发生衰变后，新核往往处于不稳定的高能级状态，会自发地向低能级跃迁，C 正确；重核的裂变过程和轻核的聚变过程都有能量放出，都有质量亏损，D 错误。

6．1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为2713

Al ＋42He →3015P ＋10n ，反应生成物3015

P 像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e ，且伴随产生中微子，核反应方程为3015P →3014Si ＋01e ＋A Z ν。则下列说法正确的是( )

A ．当温度、压强等条件变化时，放射性元素3015P 的半衰期随之变化

B ．中微子的质量数A ＝0，电荷数Z ＝0

C ．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的

D.3015P 由30个核子组成，每两个核子之间都存在核力的作用

答案 B

解析 放射性元素的半衰期与外界因素无关，A 错误；根据质量数守恒和电荷数守恒可知，中微子的质量数A ＝0，电荷数Z ＝0，B 正确；正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，C 错误；核力只存在于相邻核子之间，故D 错误。

7．(2019·某某省三模)一个质子和一个中子结合成一个氘核，同时辐射出一个γ光子，已知质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3，普朗克常量为h ，真空中的光速为c 。下列说法正确的是( )

A ．核反应方程是：11H ＋10n →22H ＋γ

B ．该核反应属于原子核的人工转变

C ．辐射出的γ光子的能量E ＝(m 3－m 1－m 2)c 2

D ．γ光子的波长λ＝

h m 1＋m 2－m 3c 答案 D

解析 新核的质量数：A ＝1＋1＝2，核电荷数：Z ＝1＋0＝1。该核反应方程是11H ＋10n →21H ＋γ，故A 错误；该核反应属于原子核的聚变反应，故B 错误；聚变反应中的质量亏损Δm ＝(m 1＋m 2)－m 3，辐射出的γ光子的能量为E ＝(m 1＋m 2－m 3)c 2＝

hc λ，解得γ光子的波长为λ＝h m 1＋m 2－m 3c ，故C 错误，D 正确。

8．(2019·某某某某二模)已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n ＝E 1

n 2，其中n ＝

2,3……。若氢原子从n ＝3的能级跃迁到n ＝2的能级放出光子的频率为ν，能使氢原子从基态电离的光子的最小频率为( )

A.94

νB.4ν C.365

νD.9ν 答案 C

解析 由题意可知：E 132－E 1

22＝h ν；能使氢原子从基态电离的光子的最小频率满足：0－E 1＝h ν′，解得ν′＝36

5ν，故选C 。

9．(2019·某某某某二模)关于原子和原子核，下列说法中正确的是( )