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1、第十五章 近代物理 （2） 原子结构 核反应（实战训练）2022届高考物理一轮复习1.下列说法正确的是( )。A.卢瑟福根据粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型B.根据玻尔理论可知，当氢原子从能级跃迁到能级时，发射出光子C.衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D.原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关2.关于近代物理知识，下列说法中正确的是( )。A.原子核中核子的比结合能越大，原子核越稳定B.汤姆孙发现了电子，并测量出了电子的电荷量C.原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子D.在光电效应现象中，金属的逸出功随入射光频率的增大
2、而增大3.1909年卢瑟福用粒子轰击金箔，根据实验结果提出了原子的核式结构模型。下列核反应方程中的未知粒子中是粒子的有( )。A.B.C.D.4.如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是( )A.用能量为13.0 eV的电子激发能级的大量氢原子，可以使氢原子跃迁到高能级B.能级的氢原子可以吸收能量为3.3 eV的光子而发生电离C.大量处于能级的氢原子跃迁到基态放出的所有光子中，能级跃迁到能级释放的光子的粒子性最显著D.大量处于基态的氢原子吸收12.09 eV的光子后，只可以放出两种频率的光子5.下列关于原子核的叙述中正确的是( )A.居里夫人通过粒子轰击铝原子核实验，首次发现了中子B.核反应
3、堆中的“慢化剂”减慢了反应速度，防止反应过于剧烈C.轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放能量D.原子核的质量越大，比结合能就越小6.2019年5月16日消息，在美国俄亥俄州一所中学发现放射性污染后，家长指责能源部门的失职。下列有关放射性元素的说法中正确的是( )A.Th钍核发生一次衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，核子数减少了4个B.1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息认为原子核是可分的，从原子核内部释放的射线有射线、射线、X射线、射线C.放射性元素衰变的快慢与温度有关，温度越高衰变越快D.放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的7.银河系中存在大
4、量的铝同位素。核衰变的衰变方程为，测得核的半衰期为72万年。下列说法正确的是( )A.核的质量等于核的质量B.核的中子数大于核的中子数C.将铝同位素放置在低温低压的环境中，其半衰期不变D.银河系中现有的铝同位素将在144万年后全部衰变为8.月球土壤里大量存在着一种叫作“氦3（）”的化学元素，这是热核聚变的重要原料.科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3，如果开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源.关于“氦3（）”与氘核的聚变，下列说法中正确的是( )A.核反应方程为B.核反应生成物的质量将大于反应物质量C.“氦3（）”核的比结合能大于“氦4（）”核的比结合能D.“氦3（）”的原子核与一个氘核
5、发生聚变将放出能量9.真空中一个静止的镭原子核经一次衰变后变成一个新核Rn，衰变方程为，下列说法正确的是( )。A.衰变后核的动量与粒子的动量相同B.衰变后核的质量与粒子的质量之和等于衰变前镭核的质量C.若镭元素的半衰期为，则经过时间，8个核中有4个已经发生了衰变D.若镭元素的半衰期为，则经过时间，2 kg的核中有1.5 kg已经发生了衰变10.用粒子轰击氩，产生一个中子和新核X。关于该核反应，下列说法正确的是( )A.核反应方程式为 B.核反应方程式为C.该核反应属于衰变D.反应前粒子和氩核的总质量与反应后中子和新核X的总质量相等11.2020年4月1日，由于太阳光不能照射到太阳能电池板上，
6、“玉兔二号”月球车开始进入第十六个月夜休眠期。在之后的半个月内，月球车采用同位素电池为其保暖供电。是人工放射性元素，可用弱吸收一个中子得到。衰变时只放出射线，其半衰期为88年，则( )。A.吸收中子后放出电子生成B.经一次衰变会有两个质子转变为两个中子C.经一次衰变形成的新核含有144个中子D.在月球环境下半衰期会发生变化12.在超导托卡马克实验装置中，质量为的与质量为的发生核聚变反应，放出质量为的，并生成质量为的新核.若已知真空中的光速为c，则下列说法中正确的是( )A.新核的中子数为2，且该新核是的同位素B.该过程属于衰变C.该反应释放的核能为D.核反应前后系统的动量不守恒答案以及解析1.
7、答案：ABD解析：卢瑟福根据粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型，A项正确；根据玻尔理论可知，当氢原子从能级跃迁到能级时，能量减小，辐射光子，B项正确；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，C项错误；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，D项正确。2.答案：A解析：比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，A项正确；汤姆孙发现了电子，密立根测量出了电子的电荷量，B项错误；衰变的实质是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，C项错误；金属的逸出功是由金属本身决定的，与入射光频率无关，D项错误。3.答案：BD解
8、析：根据核反应中遵循电荷数守恒和质量数守恒判断出是粒子，B、D两项正确。4.答案：A解析：能级与能级的能量差为10.2 eV，由于，因此用能量为13.0 eV的电子激发能级的大量氢原子，可以使氢原子跃迁到高能级，故A正确；能级的氢原子的能量为-3.4 eV，因此欲使其发生电离，吸收的光子能量至少为3. 4eV，故B错误；光子的波长越长波动性越显著，光子的频率越高，粒子性越显著，由玻尔理论可知，从能级跃迁到能级的光子能量最大，由可知，该光子的频率最高，该光子的粒子性最显著，故C错误；大量处于基态的氢原子吸收12.09 eV的光子后，由跃迁规律可知，大量的氢原子可以跃迁到能级，则放出的光子种类数为
9、，故D错误.5.答案：C解析：查德威克在粒子轰击铍核实验中发现了中子，故A错误；核反应堆中的“慢化剂”减慢了中子的运动速度，加速反应速度，故B错误；轻核聚变过程中，会有质量亏损，由爱因斯坦质能方程可知，要释放能量，故C正确；比结合能为结合能与核子数的比值，原子核的质量越大，比结合能不一定越小，故D错误.6.答案：A解析：Th钍核发生一次衰交，生成的新核与原来的原子核相比，质子数和中子数均减少2个，则核子数减少了4个，故A正确；1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的，从原子核内部释放的射线有射线、射线和射线，没有X射线，故B错误；放射性元素衰变的快慢与温度无关，
10、仅由核本身决定，故C错误；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，故D错误.7.答案：C解析：本题考查放射性同位素的衰变与半衰期。由于存在质量亏损，A项错误；核中子数为13，核中子数为14，B项错误；半衰期由原子核自身决定，与温度和压强无关，C项正确；144万年是2个半衰期，剩余为原来的四分之一，D项错误。8.答案：AD解析：该核反应方程是和之间发生的核聚变反应，在生成和的同时释放大量的能量，故A、D正确.由于核反应的过程中释放大量的能量，根据爱因斯坦质能方程，可知生成物的质量小于反应物的质量，故B错误.质量中等的核的比结合能最大，故使重核裂变为两个质量中等的核或使
11、轻核聚变，都可使核更为稳定并放出能量，故生成物核的比结合能大于反应物核的比结合能，故C错误.9.答案：D解析：衰变前，镭原子核的动量为零，根据动量守恒可知，衰变后与粒子的动量大小相等，方向相反，A项错误；镭核衰变的过程中，存在质量亏损，导致衰变后核的质量与粒子的质量之和小于衰变前镭核的质量，B项错误；少量放射性元素的衰变是一个随机事件，对于8个放射性原子核，无法准确预测其衰变的个数，故C项错误；2 kg的核衰变，符合统计规律，经过时间，已有1.5 kg发生衰变，D项正确。10.答案：B解析：核反应方程遵循电荷数和质量数守恒，该核反应方程式为,A项错误，B项正确；该核反应属于人工转变核反应，不是
12、衰变，C项错误；反应前粒子和氩核的总质量与反应后中子和新核X的总质量不相等，D项错误。11.答案：A解析：根据衰变过程质量数、电荷数守恒可知吸收中子后放出电子生成,A项正确；衰变时只放出射线，说明发生的是衰变，因此经一次衰变会有两个质子和两个中子转变为一个粒子，B项错误；经一次衰变形成的新核质量数即核子数是234，电荷数即质子数是92，中子数为个，C项错误；的半衰期与外界因素（如环境温度、压强）无关，D项错误。12.答案：A解析：由核反应中质量数守恒和核电荷数守恒可知，该新核的质量数和核电荷数分别为4和2，则该新核是，它是的同位素，中子数为2，故A正确；该过程是核聚变反应，不属于衰变，故B错误；该反应释放的核能为，故C错误；核反应前后系统动量守恒，故D错误.