《（新課標）2020年高考物理一輪總復習 第十二章 第二講 原子結構 原子核練習（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（新課標）2020年高考物理一輪總復習 第十二章 第二講 原子結構 原子核練習（含解析）（4頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、原子結構 原子核 [A組·基礎題] 1．(2018·全國卷Ⅲ)1934年，約里奧－居里夫婦用α粒子轟擊鋁核，Al產生了第一個人工放射性核素X：α＋Al→n＋X.X的原子序數和質量數分別為( B ) A．15和28　　　　　 B．15和30 C．16和30 D．17和31 解析：根據核反應遵循的質量數守恒和電荷數守恒可知，X的電荷數為2＋13＝15，質量數為4＋27－1＝30，根據原子核的電荷數等于原子序數，可知X的原子序數為15，質量數為30，選項B正確． 2．下列說法正確的是( B ) A．光子只具有能量，不具有動量 B．玻爾認為，氫原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化

2、的 C．將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期 D．原子核的質量大于組成它的核子的質量之和，這個現象叫作質量虧損 3．人們發(fā)現，不同的原子核，其核子的平均質量(原子核的質量除以核子數)與原子序數有如圖所示的關系．下列關于原子結構和核反應的說法錯誤的是( C ) A．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質量虧損，要放出能量 B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要放出核能 C．已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強度，則逸出光電子的最大初動能增大 D．在核反應堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了

3、控制核反應速度 4．(多選)下列的若干敘述中正確的是( AB ) A．用加溫加壓或改變其化學狀態(tài)的方法都不能改變原子核的半衰期 B．對于同種金屬產生光電效應時逸出光電子的最大初動能Ek與照射光的頻率呈線性關系 C．一塊純凈的放射性元素的礦石經過一個半衰期后它的總質量僅剩下一半 D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子的能量也減小了 5．(2018·天津卷)國家大科學工程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，可以為諸多領域的研究和工業(yè)應用提供先進的研究平臺，下列核反應中放出的粒子為中子的是(

4、 B ) A.N俘獲一個α粒子，產生O并放出一個粒子 B.Al俘獲一個α粒子，產生P并放出一個粒子 C.B俘獲一個質子，產生Be并放出一個粒子 D.Li俘獲一個質子，產生He并放出一個粒子 解析：根據質量數和核電荷數守恒可得：N＋He→O＋H，選項A錯誤；Al＋He→P＋n，選項B正確；B＋H→Be＋He，選項C錯誤；Li＋H→He＋He，選項D錯誤． [B組·能力題] 6．(多選)(2018·浙江名校聯考)關于輕核聚變和重核裂變，下列說法正確的是( BD ) A．聚變反應的條件是聚變物質的體積達到臨界體積 B．發(fā)生聚變反應時的原子核必須有足夠大的動能 C．我國已建成生

5、產的秦山和大亞灣核電站，前者是利用核聚變釋放核能，后者是利用核裂變釋放核能 D．一個質子和兩個中子聚變成一個氚核，已知質子質量為1.007 3 u，中子質量為1.008 7 u，氚核質量為3.018 0 u，則該反應中釋放的核能約為6.24 MeV(1 u＝931.5 MeV) 解析：由核聚變的條件為需要高溫，發(fā)生核聚變時不需要達到臨界體積，A錯誤；發(fā)生聚變反應時， 要求兩核子應能達到較近的距離，故應使原子核有足夠大的動能，B正確；目前的核電站均采用核裂變；聚變的應用尚在試驗階段，C錯誤；該核反應中質量虧損Δm＝1.007 3 u＋2×1.008 7 u－3.018 0 u＝0.006 7

6、 u，則釋放的核能ΔE＝Δmc2＝0.006 7×931.5 MeV＝6.24 MeV，D正確． 7. (2019·天津濱海一中期中)如圖為氫原子的能級示意圖，鋅的逸出功是3.34 eV，那么對氫原子在能級躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的特征認識正確的是( C ) A．用氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)射的光照射鋅板一定不能產生光電效應 B．一群處于n＝4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能放出3種不同頻率的光 C．一群處于n＝3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為8.75 eV D．用能量為10.3 eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

7、解析：氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子的最小能量為10.2 eV，大于鋅的逸出功，照射金屬鋅板一定能產生光電效應現象，故A錯誤；一群處于n＝4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能放出C＝6種不同頻率的光，選項B錯誤；氫原子從n＝3的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子的能量最大為Em＝－1.51＋13.6＝12.09 eV，因鋅的逸出功是3.34 eV，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為Ekm＝12.09－3.34＝8.75 eV，故C正確；能量10.3 eV不等于任何兩個能級的能級差，故D錯誤． 8．(2019·鄭州實驗中學月考)下列說法正確的是( C ) A．原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質量守

8、恒的規(guī)律 B．α射線、β射線、γ射線都是高速運動的帶電粒子流 C．氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子 D．發(fā)生光電效應時光電子的動能只與入射光的強度有關 解析：原子核發(fā)生衰變時，電荷守恒，但會有質量虧損，遵循的是愛因斯坦的質能方程而非質量守恒規(guī)律，故A錯誤；α射線和β射線分別是帶正電的氦核流和帶負電的電子流，而γ射線不帶電，故B錯誤；根據玻爾氫原子模型的相關理論，電子軌道和能量都是量子化的，而在“躍遷”過程中要遵循h(huán)ν＝Em－En，故只能輻射特定頻率的光子，故C正確；由光電效應的方程Ek＝hν－W0可知，光電子的動能由入射光頻率決定，故D錯誤． 9．(2019·河南中原名

9、校質檢)我國自主研發(fā)的釷基熔鹽堆是瞄準未來20～30年后核能產業(yè)發(fā)展需求的第四代核反應堆，是一種液態(tài)燃料堆，使用釷鈾核燃料循環(huán)，以氟化鹽為冷卻劑，將天然核燃料和可轉化核燃料熔融于高溫氟化鹽中，攜帶核燃料在反應堆內部和外部進行循環(huán)．釷232不能直接使用，需要俘獲一個中子后經過2次β衰變轉化成鈾233再使用，鈾233的一種典型裂變方程是U＋n→Ba＋Kr＋3n.己知鈾233的結合能為E1、鋇142的結合能為E2、氪89的結合能為E3，則( C ) A．鈾233比釷232多一個中子 B．鈾233、鋇142、氪89三個核中鈾233的結合能最大，比結合能也最大 C．鈾233、鋇142、氪89三個核

10、中氪89的結合能最小，比結合能卻最大 D．鈾233的裂變反應釋放的能量為ΔE＝E1－E2－E3 解析：鈾233 中含有的中子數為：233－92＝141，釷232中的中子數為：232－90＝142，可知鈾233 比釷232少一個中子，A錯誤；中等大小的核最穩(wěn)定，比結合能最大，B錯誤，C正確；由于該核反應的過程中釋放核能，所以裂變后的新核的結合能大于原來的結合能，所以鈾233的裂變反應釋放的能量為ΔE＝E2＋E3－E1，D錯誤． 10．(1)我國科學家因中微子項目研究獲得2016年基礎物理學突破獎．中微子是一種靜止質量很小的不帶電粒子，科學家在1953年找到了中微子存在的直接證據：把含氫物質

11、置于預計有很強反中微子流(反中微子用表示)的反應堆內，將會發(fā)生如下反應：＋H→n＋e，實驗找到了與此反應相符的中子和正電子．若反中微子能量是E0，則反中微子質量m＝ ，該物質波的頻率ν＝ .(普朗克常量為h，真空中光速為c) (2)在＋H→n＋e反應過程中， ①若質子認為是靜止的，測得正電子動量為p1，中子動量為p2，p1、p2方向相同，求反中微子的動量p. ②若質子質量為m1，中子質量為m2，電子質量為m3，m2＞m1.要實現上述反應，反中微子能量至少是多少？(真空中光速為c) 解析：(1)利用質能方程E＝mc2，得反中微子質量為m＝，利用德布羅意波滿足的關系E＝hν得該物質波的頻率為ν＝. (2)①由動量守恒定律有p＝p1＋p2. ②由能量守恒，反中微子能量最小時，E＝(m2＋m3－m1)c2. 答案：(1)　　(2)①p＝p1＋p2?、?m2＋m3－m1)c2 4