2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)39 原子結(jié)構(gòu)和原子核（含解析）

2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)39 原子結(jié)構(gòu)和原子核（含解析）一、選擇題1下列說(shuō)法正確的是()A采用物理或化學(xué)方法可以有效地改變放射性元素的半衰期B由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會(huì)放出光子C從高空對(duì)地面進(jìn)行遙感攝影是利用紫外線良好的穿透能力D原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量解析：采用物理和化學(xué)方法不能改變放射性元素的半衰期，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會(huì)放出光子，選項(xiàng)B正確；從高空對(duì)地面進(jìn)行遙感攝影利用的是紅外線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：B2(xx·福建卷)如圖，放射性元素鐳衰變過(guò)程中釋放出、三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是()A表示射線，表示射線B表示射線，表示射線C表示射線，表示射線D表示射線，表示射線解析：本題考查三種射線的電性及在電場(chǎng)力、洛倫茲力作用下的偏轉(zhuǎn)情況，意在考查考生對(duì)三種射線的認(rèn)知能力射線為電磁波，在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中均不偏轉(zhuǎn)，故和表示射線，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)；射線中的粒子為氦的原子核，帶正電，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)，故表示射線，由左手定則可知在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中射線向左偏，故表示射線，C項(xiàng)對(duì)答案：C3鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)：解析：本題考查核反應(yīng)方程，意在考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，通過(guò)核反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)相等不難得出A、B、C錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確答案：D4.如圖所示，氫原子在下列各能級(jí)間躍遷：(1)從n2到n1；(2)從n5到n3；(3)從n4到n2.在躍遷過(guò)程中輻射的電磁波的波長(zhǎng)分別用1、2、3表示波長(zhǎng)1、2、3大小的順序是()A1<2<3 B1<3<2C3<2<1 D23<1解析：設(shè)從n2到n1、從n5到n3和從n4到n2在躍遷過(guò)程中輻射光子的能量分別為E1、E2、E3，則E110.2 eV，E20.97 eV，E32.55 eV，即E1>E3>E2，由Eh可知1<3<2，B正確答案：B5在一個(gè)U原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)Pb原子核的過(guò)程中，發(fā)生衰變的次數(shù)為()A6次 B10次C22次 D32次解析：一個(gè)U原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)Pb原子核的過(guò)程中，發(fā)生衰變的次數(shù)為(238206)÷48次，發(fā)生衰變的次數(shù)為2×8(9282)6次，選項(xiàng)A正確答案：A6.紅寶石激光器的工作物質(zhì)紅寶石含有鉻離子的三氧化二鋁晶體，利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光鉻離子的能級(jí)如圖所示，E1是基態(tài)，E2是亞穩(wěn)態(tài)，E3是激發(fā)態(tài)，若以脈沖氙燈發(fā)出波長(zhǎng)為1的綠光照射晶體，處于基態(tài)的鉻離子受激發(fā)躍遷到E3，然后自發(fā)躍遷到E2，釋放波長(zhǎng)為2的光子，處于亞穩(wěn)態(tài)E2的離子躍遷到基態(tài)時(shí)輻射出的光就是激光，這種激光的波長(zhǎng)為()A. B.C. D.解析：由，解得，選項(xiàng)A正確答案：A7多選下列說(shuō)法正確的是()A發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是BeHeCnB20個(gè)U的原子核經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后剩下5個(gè)UC.U在中子轟擊下生成Sr和Xe的過(guò)程中，原子核中的平均核子質(zhì)量變小D原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定要輻射出一定頻率的光子解析：發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是BeHeCn，A正確原子核的半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核才適用，所以B錯(cuò)誤.U在中子轟擊下生成Sr和Xe的過(guò)程中，原子核中的平均核子質(zhì)量變小，所以該反應(yīng)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損，從而放出核能，C正確原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，可能要輻射出一定頻率的光子，也可能會(huì)吸收一定頻率的光子，所以D錯(cuò)誤答案：AC8一個(gè)電子(質(zhì)量為m，電量為e)和一個(gè)正電子(質(zhì)量為m，電量為e)，以相等的初動(dòng)能Ek相向運(yùn)動(dòng)，并撞到了一起，發(fā)生“湮滅”，產(chǎn)生兩個(gè)頻率相同的光子，設(shè)產(chǎn)生光子的頻率為；若這兩個(gè)光子的能量都是h，動(dòng)量分別為p和p，下列關(guān)系中正確的是()Ahmc2Bhmc2，ppChmc2Ek，ppDh(mc2Ek)，pp解析：由能量守恒知2mc22Ek2h，故hmc2Ek，由動(dòng)量守恒知0pp，故pp，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤答案：C二、五選三型選擇題9下列說(shuō)法正確的是()A核電站造成的污染遠(yuǎn)小于相等發(fā)電能力的火電站B原子反應(yīng)堆主要由原子燃料、慢化劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成C鈾塊的體積對(duì)產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)無(wú)影響D重核裂變釋放出大量的能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所以核子數(shù)減少E由于重核的核子平均質(zhì)量大于中等質(zhì)量核的核子平均質(zhì)量，所以重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的核時(shí)，要發(fā)生質(zhì)量虧損，放出核能解析：只要措施得當(dāng)，核電站造成的污染很小，A正確；原子反應(yīng)堆主要由原子燃料、慢化劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成，B正確；要引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，須使鈾塊體積超過(guò)臨界體積，C錯(cuò)誤；重核裂變的質(zhì)量虧損遠(yuǎn)小于一個(gè)核子的質(zhì)量，核子數(shù)不會(huì)減少，D錯(cuò)誤；重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時(shí)，由于核子平均質(zhì)量減小，發(fā)生質(zhì)量虧損，從而釋放出核能，E正確答案：ABE10(xx·課標(biāo)全國(guó)卷)關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法正確的是()A所有元素都可能發(fā)生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D、和三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)E一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出、和三種射線解析：本題考查了衰變、半衰期、射線的特點(diǎn)，意在考查考生的識(shí)記能力并不是所有的元素都可能發(fā)生衰變，原子序數(shù)越大，越易發(fā)生，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期與元素本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，與外界的溫度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確；放射性元素?zé)o論單質(zhì)還是化合物都具有放射性，選項(xiàng)C正確；在、射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，選項(xiàng)D正確；一個(gè)原子核在一次衰變過(guò)程中，可以是衰變或衰變，同時(shí)伴隨射線放出，選項(xiàng)E錯(cuò)誤答案：BCD11.U放射性衰變有多種可能途徑，其中一種途徑是先變成Bi，而Bi可以經(jīng)一次衰變變成X(X代表某種元素)，也可以經(jīng)一次衰變變成Ti，X和Ti最后都變成Pb，衰變路徑如圖所示，則圖中()Aa82，b206Ba84，b206C是衰變，放出電子，電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子和電子而生成的D是衰變，放出的是正電子，正電子是由質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子和一個(gè)正電子而生成的E.U經(jīng)過(guò)8次衰變和6次衰變后可生成新核Pb解析：衰變的方程式為：BiXe，為衰變，放出電子，選項(xiàng)C正確；衰變的方程式為：BiTiHe，為衰變，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確；U需經(jīng)過(guò)8次衰變和6次衰變后可生成新核Pb，選項(xiàng)E正確答案：BCE12下列關(guān)于近代物理知識(shí)的描述中，正確的是()A當(dāng)用藍(lán)色光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出，則改用紫光照射也一定會(huì)有電子逸出B處于n3能級(jí)狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時(shí)，能發(fā)出3種頻率的光子C衰變中產(chǎn)生的射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的D在NHeOX核反應(yīng)中，X是質(zhì)子，這個(gè)反應(yīng)過(guò)程叫衰變E比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，當(dāng)用藍(lán)色光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出，則改用紫光照射也一定會(huì)有電子逸出，選項(xiàng)A正確；處于n3能級(jí)狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時(shí)，能發(fā)生213種頻率的光子，選項(xiàng)B正確；衰變中產(chǎn)生的射線實(shí)際上是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，電子從原子核內(nèi)發(fā)射出來(lái)而形成的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在NHeOX核反應(yīng)中，X是質(zhì)子，這個(gè)反應(yīng)過(guò)程叫原子核人工轉(zhuǎn)變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)E正確答案：ABE三、非選擇題13靜止的Li核俘獲一個(gè)速度v17.7×104 m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，生成兩個(gè)新核已知生成物中He的速度v22.0×104 m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同(1)寫出上述反應(yīng)方程(2)求另一生成物的速度解析：(1)LinHeH(2)設(shè)中子、氦核、新核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，它們的速度分別為v1、v2、v3，根據(jù)核反應(yīng)動(dòng)量守恒有：m1v1m2v2m3v3v31×103 m/s負(fù)號(hào)說(shuō)明新核運(yùn)動(dòng)方向與氦核相反答案：(1)LinHeH(2)大小是1×103 m/s，方向與氦核速度方向相反14室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中氡看不到，嗅不到，即使在氡濃度很高的環(huán)境里，人們對(duì)它也毫無(wú)感覺(jué)氡進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的第二大因素靜止的氡核Rn放出某種粒子X(jué)后變成釙核Po，粒子X(jué)的動(dòng)能為Ek1，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子X(jué)的動(dòng)能試回答以下問(wèn)題：(1)寫出上述衰變的核反應(yīng)方程(請(qǐng)用物理學(xué)上規(guī)定的符號(hào)表示粒子X(jué))；(2)求釙核的動(dòng)能Ek2.解析：(1)題述衰變的核反應(yīng)方程為：RnPoHe.(2)設(shè)粒子X(jué)的質(zhì)量為m1、速度為v1，釙核的質(zhì)量為m2、速度為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有0m1v1m2v2，所以釙核的動(dòng)能Ek2×.答案：(1)RnPoHe(2)