（新課標(biāo)）高考物理總復(fù)習(xí)課時(shí)檢測(cè)（七十三）原子結(jié)構(gòu)與原子核（雙基落實(shí)課）（含解析）

課時(shí)檢測(cè)(七十三)原子結(jié)構(gòu)與原子核(雙基落實(shí)課)1．對(duì)盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，下列說(shuō)法中正確的是()A．原子內(nèi)存在電子B．原子的大小為10－10C．原子的正電荷均勻分布在它的全部體積上D．原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核內(nèi)解析：選D根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后沿原來(lái)方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角超過(guò)90°，可知C錯(cuò)，D對(duì)；α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不能說(shuō)明原子內(nèi)存在電子也不能判定原子的大小為10－10m2.(2019·沈陽(yáng)聯(lián)考)如圖所示，根據(jù)氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)(量子數(shù)n＝1)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()A．13.6eV B．3.4eVC．12.75eV D．12.09eV解析：選C根據(jù)受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，有6＝eq\f(nn－1,2)，解得n＝4，即能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光的受激氫原子一定是在n＝4能級(jí)，則照射處于基態(tài)的氫原子的單色光的光子能量為－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV，C正確。3．“慧眼”觀測(cè)的范圍是美麗的銀河系，γ射線暴是主要研究的對(duì)象之一。γ射線暴是來(lái)自天空中某一方向的γ射線強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)突然增強(qiáng)，隨后又迅速減弱的現(xiàn)象，它是僅次于宇宙大爆炸的爆發(fā)現(xiàn)象。下列關(guān)于γ射線的論述中正確的是()A．γ射線同α、β射線一樣，都是高速帶電粒子流B．γ射線的穿透能力比α射線強(qiáng)，但比β射線弱C．γ射線是原子核能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的D．利用γ射線可以使空氣電離，消除靜電解析：選Cγ射線是電磁波，不是高速帶電粒子流，A錯(cuò)誤；α、β、γ三種射線中，γ射線能量最高，穿透能力最強(qiáng)，B錯(cuò)誤；利用α射線的電離作用可以使空氣電離，將靜電泄出，從而消除有害靜電，D錯(cuò)誤；γ射線是原子核能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，C正確。4．(2018·江蘇高考)已知A和B兩種放射性元素的半衰期分別為T和2T，則相同質(zhì)量的A和B經(jīng)過(guò)2T后，剩有的A和B質(zhì)量之比為()A．1∶4 B．1∶2C．2∶1 D．4∶1解析：選B根據(jù)衰變規(guī)律，經(jīng)過(guò)2T后A剩有的質(zhì)量mA＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))m0＝eq\f(1,4)m0，B剩有的質(zhì)量mB＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))m0＝eq\f(1,2)m0，所以eq\f(mA,mB)＝eq\f(1,2)，故選項(xiàng)B正確。5．(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.eq\o\al(14,7)N俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(17,8)O并放出一個(gè)粒子B.eq\o\al(27,13)Al俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(30,15)P并放出一個(gè)粒子C.eq\o\al(11,5)B俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(8,4)Be并放出一個(gè)粒子D.eq\o\al(6,3)Li俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(3,2)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：eq\o\al(14,\a\vs4\al(7))N＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(17,\a\vs4\al(8))O＋eq\o\al(1,1)H，故A錯(cuò)誤；eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n，故B正確；eq\o\al(11,5)B＋eq\o\al(1,1)Heq\o\al(8,4)Be＋eq\o\al(4,2)He，故C錯(cuò)誤；eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,1)Heq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(4,2)He，故D錯(cuò)誤。6．中子n、質(zhì)子p、氘核D的質(zhì)量分別為mn、mp、mD?，F(xiàn)用光子能量為E的γ射線照射靜止氘核使之分解，反應(yīng)方程為γ＋D→p＋n。若分解后的中子、質(zhì)子的動(dòng)能可視為相等，則中子的動(dòng)能是()A.eq\f(1,2)[(mD－mp－mn)c2－E]B.eq\f(1,2)[(mp＋mn－mD)c2＋E]C.eq\f(1,2)[(mD－mp－mn)c2＋E]D.eq\f(1,2)[(mp＋mn－mD)c2－E]解析：選C氘核分解成中子、質(zhì)子時(shí)，質(zhì)量增加Δm＝mp＋mn－mD，所以2Ek＝E－(mp＋mn－mD)c2，中子動(dòng)能為Ek＝eq\f(1,2)[(mD－mp－mn)c2＋E]。故C正確。7．如圖所示是氫原子從n＝3、4、5、6能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)輻射的四條光譜線，其中頻率最大的是()A．Hα B．HβC．Hγ D．Hδ解析：選D根據(jù)能級(jí)躍遷公式可知，當(dāng)氫原子由第6能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的能量最高，為hν＝E6－E2，輻射的光子Hδ頻率最大，故D選項(xiàng)正確。8．(2017·天津高考)我國(guó)自主研發(fā)制造的國(guó)際熱核聚變核心部件在國(guó)際上率先通過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國(guó)對(duì)國(guó)際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是()A.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nB.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HC.eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n解析：選AA項(xiàng)是氫元素的兩種同位素氘和氚聚變成氦元素的核反應(yīng)方程，B、C項(xiàng)屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變，D項(xiàng)屬于重核的裂變，因此只有A項(xiàng)正確。9．(多選)(2019·周口模擬)盧瑟福通過(guò)用α粒子(eq\o\al(4,2)He)轟擊氮核(eq\o\al(14,7)N)的實(shí)驗(yàn)，首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，則下列說(shuō)法中正確的是()A．該核反應(yīng)的方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HB．通過(guò)此實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子C．原子核在人工轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，電荷數(shù)可以不守恒D．在此實(shí)驗(yàn)中，核子反應(yīng)前的總質(zhì)量一定等于反應(yīng)后的總質(zhì)量解析：選AB由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知核反應(yīng)方程為：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，選項(xiàng)A正確；盧瑟福通過(guò)此實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，選項(xiàng)B正確；在原子核的人工轉(zhuǎn)變過(guò)程中，其電荷數(shù)守恒，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于在核反應(yīng)中有能量轉(zhuǎn)化，所以質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．(多選)在某些恒星內(nèi)，3個(gè)α粒子結(jié)合成1個(gè)C原子核，C原子核的質(zhì)量是12.0000u，He原子核的質(zhì)量是4.0026u。已知1u＝1.66×10－27kg,1eV＝1.6×10－19A．反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損是0.0078uB．反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損是1.29×10－29C．反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量是7.26MeVD．反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量是1.16×10－19J解析：選ABC由題意可得核反應(yīng)方程為3eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,)6C＋ΔE。則核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm＝(3×4.0026－12.0000)u＝0.0078u＝0.0078×1.66×10－27kg≈1.29×10－29kg，由質(zhì)能方程得ΔE＝Δmc2＝1.29×10－29×(3×108)2J＝1.161×10－12J≈7.26MeV。故A、B、C正確。11.(多選)靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的eq\o\al(238,92)U核發(fā)生α衰變，產(chǎn)生一個(gè)α粒子和一個(gè)未知的粒子X(jué)，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．該核反應(yīng)方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)X＋eq\o\al(4,2)HeB．α粒子和X粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同C．軌跡1、2分別是α粒子、X粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡D．α粒子、X粒子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑之比為45∶1解析：選ABD由題意可知該核反應(yīng)方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)X＋eq\o\al(4,2)He，選項(xiàng)A正確；核反應(yīng)前eq\o\al(238,92)U核靜止，動(dòng)量為零，根據(jù)動(dòng)量守恒可知反應(yīng)后系統(tǒng)總動(dòng)量為零，所以α粒子和X粒子的動(dòng)量大小相等，方向相反，即速度方向相反，又都帶正電，故轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)B正確；根據(jù)動(dòng)量守恒可知α粒子和X粒子的動(dòng)量大小p相等，由帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑公式R＝eq\f(p,qB)可知軌道半徑R與其所帶電荷量成反比，故α粒子、X粒子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑之比為45∶1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。12．裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核eq\o\al(235,92)U為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)eq\o\al(235,92)U俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋3eq\o\al(1,0)n235．04391.0087138.917893.9154反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及