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1、课时跟踪检测（四十四） 原子结构与原子核 A级保分题目巧做快做1铀核可以发生衰变和裂变，铀核的()A衰变和裂变都能自发发生B衰变和裂变都不能自发发生C衰变能自发发生而裂变不能自发发生D衰变不能自发发生而裂变能自发发生解析：选C铀是天然放射性元素，所以铀核的衰变是能自发发生，而铀核的裂变是人工实现的，是用中子轰击铀核实现的，所以铀核的裂变不能自发发生，故A、B、D错误，C正确。2.(2015天津高考)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是()A天然放射现象说明原子核内部是有结构的B电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化
2、的D密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的解析：选A天然放射现象说明原子核内部是有结构的，人们认识原子核的复杂结构是从天然放射现象开始的，选项A正确。电子的发现说明了原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，选项B错误。由粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，选项C错误。密立根油滴实验说明物质所带电荷量是量子化的，选项D错误。3.Th经过一系列衰变和衰变后变成Pb，则Pb比Th少()A16个中子，8个质子B8个中子，16个质子C24个中子，8个质子 D8个中子，24个质子解析：选APb比Th质子数少(9082)8个，核子数少(232208)24个，所以中子数少(248)16个，故A正确；B、
3、C、D错误。4.(2018南昌十所省重点中学模拟)下列说法正确的是()A光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B比结合能越大，原子核越不稳定C将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损解析：选A光子像其他粒子一样，不但具有粒子性，而且也有波动性，则不但具有能量，也具有动量，故A正确；比结合能越大的原子核越稳定，B错误；放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系，只和本身性质有关，C错误；原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，故D错误。5.(2015北京高考)下列核反应方程中，属于衰变
4、的是()A.7NHe8OH B.92U90ThHeC.HHHen D.90Th91Pa01e解析：选B衰变是放射性元素的原子核放出粒子(He)的核反应，选项B正确。6.(2018泰安质检)根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为()A12.75 eVB13.06 eVC13.6 eV D0.85 eV解析：选A受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，知跃迁到第4能级，则吸收的光子能量为E0.85 eV13.6 eV12.75 eV，故A正确。7(2016江苏高考)贝可勒尔在120年
5、前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列属于放射性衰变的是()A.CNeB.UnIY2nC.HHHenD.HeAlPn解析：选A放射性元素自发地放出射线的现象叫天然放射现象。A选项为衰变方程，B选项为重核裂变方程，C选项为轻核聚变方程，D选项为原子核的人工转变方程，故A正确。8多选14C发生放射性衰变为14N，半衰期约为5 700年。已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是()A该古木的年代距今约为5 700年B12C、13
6、C、14C具有相同的中子数C14C衰变为14N的过程中放出射线D增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：选AC因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5 700年，选项A正确；12C、13C、14C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项B错误；根据核反应方程可知，14C衰变为14N的过程中放出电子，即发出射线，选项C正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项D错误。9多选科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程分别为：XYHeH4.9 MeV和HHHeX17.6 MeV，下列表述正
7、确的有()AX是中子BY的质子数是3，中子数是6C两个核反应都没有质量亏损D氘和氚的核反应是核聚变反应解析：选AD由HHHeX17.6 MeV，根据反应前后质量数、电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，因此X是中子，故选项A正确；再由XYHeH4.9 MeV，根据反应前后质量数、电荷数守恒可知，Y的质量数为6，电荷数为3，即其质子数为3，中子数也为3，故选项B错误；由于两个反应中都释放了能量，因此根据爱因斯坦质能方程可知，两个反应中都存在质量亏损，故选项C错误；根据核聚变反应的定义可知，氘和氚反应是核聚变反应，故选项D正确。10不同色光的光子能量如下表所示：色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围
8、(eV)1.612002.002072.072142.142532.532762.76310氢原子部分能级的示意图如图所示。大量处于n4能级的氢原子，发射出的光的谱线在可见光范围内，其颜色分别为()A红、蓝靛B红、紫C橙、绿 D蓝靛、紫解析：选A计算出各种光子能量然后和表格中数据进行对比，便可解决本题。氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV属于可见光，1.89 eV的光子为红光，2.55 eV的光子为蓝靛光。B级拔高题目稳做准做11(2018南昌十所省重点中学模拟)
9、根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En(n为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n4的能级直接跃迁到基态，在此过程中()A氢原子辐射一个能量为的光子B氢原子辐射一个能量为的光子C氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为D氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为解析：选B根据玻尔理论，一个氢原子中的电子从n4的能级直接跃迁到基态，辐射一个光子的能量为EE4E1，选项B正确，A、C、D错误。12.(2018哈尔滨六中模拟)静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度)。那么
10、碳14的核反应方程可能是()A.CHeBeB.CeBC.CeN D.CHB解析：选A设时间为t，则2，4，而a，故有12，又因为动量守恒m1v1m2v2，故q1q212，故只有A正确。13.多选用中子(n)轰击铀核(U)产生裂变反应，会产生钡核(Ba)和氪核(Kr)并释放出中子(n)，当达到某些条件时可发生链式反应。一个铀核(U)裂变时，释放的能量约为200 MeV(1 eV1.61019 J)。以下说法正确的是()A.U的裂变方程为UBaKrnB.U的裂变方程为UnBaKr3nC.U发生链式反应的条件与铀块的体积有关D一个U裂变时，质量亏损约为3.61028 kg解析：选BC铀核在裂变过程中
11、需要中子的轰击，产生链式反应，所以选项A错误，选项B正确。而链式反应在进行过程中，还需要铀矿达到临界体积才能维持链式反应持续不断进行下去，所以选项C正确。根据释放出来的核能，结合质能方程可知Emc2，反应过程中，亏损质量为m kg11028 kg，选项D错误。14多选(2016全国卷)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si*。下列说法正确的是()A核反应方程为pAlSi*B核反应过程中系统动量守恒C核反应过程中系统能量不守恒D核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的
12、方向一致解析：选ABE核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为pAlSi*，A正确。核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，B正确，C错误。核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误。根据动量守恒定律有mpvpmSivSi，碰撞后硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度方向一致，E正确。15(2017北京高考)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出的粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示粒子的质量和电荷量。(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该衰变的核反应方程。(2)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。(3)设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损m。解析：(1)XYHe。(2)设粒子的速度大小为v，由qvBm，T，得粒子在磁场中运动周期T环形电流大小I。(3)由qvBm，得v设衰变后新核Y的速度大小为v，系统动量守恒Mvmv0v由mc2Mv2mv2得m。说明：若利用Mm解答，亦可。答案：(1)XYHe(2)(3)