（新課改省份專用）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）

（新課改省份專用）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HeNOX中，X表示的是()A質(zhì)子B中子C電子 D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)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)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)一系列衰變和衰變后變成Pb，則Pb比Th少()A16個(gè)中子，8個(gè)質(zhì)子 B8個(gè)中子，16個(gè)質(zhì)子C24個(gè)中子，8個(gè)質(zhì)子 D8個(gè)中子，24個(gè)質(zhì)子解析：選APb比Th質(zhì)子數(shù)少(9082)8個(gè)，核子數(shù)少(232208)24個(gè)，所以中子數(shù)少(248)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)n1)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()A12.75 eVB13.06 eVC13.6 eV D0.85 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E0.85 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B12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)C14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出射線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)出射線，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)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)E4D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EE2E1>E4E3，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)方程分別為：UnSrXe10n；UThHe； LinHeH4.9 MeV；HHHen17.6 MeV。下列說(shuō)法正確的是()A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反應(yīng)前都有一個(gè)中子，故都是原子核的人工轉(zhuǎn)變C生成物中都有氦核，故都是衰變反應(yīng)D比放出的能量少，說(shuō)明比質(zhì)量虧損得少解析：選D是重核的裂變反應(yīng)，是衰變反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；是原子核的人工轉(zhuǎn)變，是輕核的聚變反應(yīng)，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；比放出的能量少，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知，比質(zhì)量虧損得少，故選項(xiàng)D正確。10(2018·天津高考)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)粒子，產(chǎn)生O并放出一個(gè)粒子B.Al俘獲一個(gè)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：NHeOH，故A錯(cuò)誤。AlHePn，故B正確。BHBeHe，故C錯(cuò)誤。LiHHeHe，故D錯(cuò)誤。11(多選)在足夠大的勻強(qiáng)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MgB軌跡2是新核的徑跡C.Na發(fā)生的是衰變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，是粒子，所以發(fā)生的是衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，衰變方程為NaMge，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)，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.CHeBeB.CeBC.CeN D.CHB解析：選A設(shè)時(shí)間為t，則2，4，而加速度a，則得12，又因?yàn)閯?dòng)量守恒m1v1m2v2，故q1q212，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)生了一次衰變。放射出的粒子(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，寫出該衰變的核反應(yīng)方程。(2)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m。解析：(1)XYHe。(2)設(shè)粒子的速度大小為v，由qvBm，T，得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期T環(huán)形電流大小I。(3)由qvBm，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Mvmv0v由mc2Mv2mv2得m。說(shuō)明：若利用Mm解答，亦可。答案：(1)XYHe(2)(3)