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1、第 - 1 - 页 共 6 页 原子结构与原子核原子结构与原子核 (建议用时：40 分钟) 【A 级 基础题练熟快】 1(2018高考北京卷)在核反应方程 He 7N 8OX 中，X 表示的是( ) 4 21417 A质子 B中子 C电子 D粒子 解析：选 A.由核反应方程中，电荷数守恒和质量数守恒可知，X 为 H，选项 A 正确 1 1 2.(2018高考天津卷)国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于 2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工 业应用提供先进的研究平台下列核反应中放出的粒子为中子的是( ) A. 7N 俘获一个粒子，产生8O 并放出一个粒子
2、 1417 B. Al 俘获一个粒子，产生P 并放出一个粒子 27133015 C. 5B 俘获一个质子，产生 Be 并放出一个粒子 118 4 D. Li 俘获一个质子，产生 He 并放出一个粒子 6 33 2 解析：选 B.根据核反应过程中质量数守恒及电荷数守恒可知， 7N He 8O H，A 项 144 2171 1 错误； Al He P n，B 项正确； 5B H Be He，C 项错误； Li H He He，D 27134 230151 0111 18 44 26 31 13 24 2 项错误 3(2018高考江苏卷)已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和 2T，则相同质量
3、的A和B经过 2T后，剩有的A和B质量之比为( ) A14 B12 C21 D41 解析：选 B.由半衰期含义可知，A经过两个半衰期剩余的质量为原来的 ，B经过一个半 1 4 衰期，剩余的质量为原来的 ，所以剩余的A、B质量比为 12，B 项正确 1 2 4(2017高考天津卷)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权 威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献下列核反应方程中属于聚变反应的 是( ) A. H H He n 2 13 14 21 0 B. 7N He 8O H 144 2171 1 第 - 2 - 页 共 6 页 C. He Al P n 4 22713
4、30151 0 D.U nBa Kr3 n 235921 01445689361 0 解析：选 A.A 项是氢元素的两种同位素氘和氚聚变成氦元素的核反应方程，B 项是用粒 子轰击氮原子核发现质子的核反应方程，C 项属于原子核的人工转变，D 项属于重核的裂变， 因此只有 A 项符合要求 5 (多选)(2016高考全国卷改编)一静止的铝原子核Al 俘获一速度为 1.0107 2713 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( ) 2814 A核反应方程为 p Al Si* 27132814 B核反应过程中系统动量守恒 C核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反
5、应物的质量之和 D硅原子核速度的数量级为 105 m/s，方向与质子初速度的方向一致 解析 ： 选 ABD.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 p Al Si*， 27132814 选项 A 正确；核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，选项 B 正确；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，选项 C 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，说法 D 正确 6(2016高考江苏卷)贝克勒尔在 120 年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
6、性衰变的是( ) A. C Ne 14 614 701 B.U nI Y2 n 235921 01395395391 0 C. H H He n 2 13 14 21 0 D. He Al P n 4 2271330151 0 解析：选 A.A 是衰变，B 是核裂变，C 是核聚变，D 是原子核的人工转变，所以 A 符合 题意 7(多选)下图中有四幅图片，涉及有关物理学发展历史的四个重大发现，则下列有关说 法正确的是( ) 第 - 3 - 页 共 6 页 A甲图片与居里夫人有关 B乙图片所反映的现象是贝克勒尔最先发现的 C丙图片是法拉第研究阴极射线并发现电子的装置 D丁图片与爱因斯坦的质能方程有
7、关 解析：选 BD.结合教材史料，应用物理规律甲图片为伦琴发现 X 射线后，照射的伦琴夫 人手的照片，与居里夫人无关，故选项 A 错误；乙图片中反映的天然放射性现象是贝克勒尔 最先发现的，故选项 B 正确；丙图片的现象是法拉第研究电磁感应规律时的装置，与阴极射 线及电子的发现无关， 故选项 C 错误 ； 原子弹的能量来源于核能， 与爱因斯坦的质能方程E mc2有关，故选项 D 正确 8(2019德州模拟)放射性元素钋(84Po)发生衰变时，会产生 He 和一种未知粒子， 2104 2 并放出射线，其核反应方程为84Po y82X He.下列说法正确的是( ) 2104 2 A. He 的穿透能
8、力比射线强 4 2 By206 CX 核的中子个数为 126 D这种核反应为衰变 解析：选 B. He 的穿透能力比射线弱，选项 A 错误；y2104206，选项 B 正确；X 4 2 核的中子个数为 20682124，选项 C 错误；题中的核反应为衰变，选项 D 错误 9(2019贵州贵阳模拟)如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于 基态的氢原子上，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( ) 第 - 4 - 页 共 6 页 A13.6 eV B3.4 eV C12.75 eV D14.45 eV 解析：选 C.由题意有 6，得n4，
9、即能发出 6 种频率的光的氢原子一定是从 n（n1） 2 基态跃迁到n4 能级的激发态， 则照射氢原子的单色光的光子能量为E0.85 eV( 13. 6 eV)12.75 eV，故选项 C 正确 【B 级 能力题练稳准】 10(2019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)那么碳 14 的核反应方程可能是( ) A. C He Be B. C e B 14 64 210 414 60 114 5 C. Ce N D. C H B 14 60114 714 62 11
10、2 5 解析：选 A.由轨迹弯曲方向可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方 向相同， 均带正电， 由动量守恒m1v1m2v2， 由运动规律v1ta，v2tb， 即 ， 又a1t2 v1 v2 a b m2 m1 1 2 2a，a2t24b，a1，a2可得 ， 根据电荷数守恒， 放出的粒子为粒子， 即发生 1 2 Eq1 m1 Eq2 m2 q1 q2 1 2 衰变，则核反应方程是C He Be，故 A 正确 14 64 210 4 11 (多选)氢原子能级如图， 当氢原子从n3 跃迁到n2 的能级时， 辐射光的波长为 656 nm.以下判断正确的是( ) A氢原子从n2 跃迁到n
11、1 的能级时，辐射光的波长大于 656 nm B用波长为 325 nm 的光照射，可使氢原子从n1 跃迁到n2 的能级 C一群处于n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3 种谱线 D用波长为 633 nm 的光照射，不能使氢原子从n2 跃迁到n3 的能级 解析：选 CD.根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n2 能级跃迁到n1 的 能级时，辐射光的波长一定小于 656 nm，因此 A 选项错误；由于发生跃迁只能吸收和辐射一 第 - 5 - 页 共 6 页 定频率的光子，根据EEmEn及Eh可知，氢原子从n1 跃迁到n2 能级时需要照 c 射光的波长为 121.6 nm，可知 B
12、选项错误，D 选项正确；一群处于n3 能级上的氢原子向低 能级跃迁时可以产生 3 种频率的光子，所以 C 选项正确 12在匀强磁场中，有一个原来静止的6C 原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两 14 个相内切的圆，圆的直径之比为 71，那么碳 14 的衰变方程应为( ) A. Ce B B. C He Be 14 60114 514 64 210 4 C. C H B D. Ce N 14 62 112 514 60114 7 解析：选 D.由动量守恒定律可知：放出的粒子与反冲核动量大小相等、方向相反，由在 磁场中两圆径迹内切可知， 反冲核带正电， 放出的粒子带负电， 由两圆直径之比为 71
13、 和R 可知，反冲核的电荷量是粒子的 7 倍，故只有 D 正确 mv qB 13(2018高考天津卷)氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线 H、H、H和 H，都 是氢原子中电子从量子数n2 的能级跃迁到n2 的能级时发出的光，它们在真空中的波长由 长到短，可以判定( ) AH对应的前后能级之差最小 B同一介质对 H的折射率最大 C同一介质中 H的传播速度最大 D用 H照射某一金属能发生光电效应，则 H也一定能 解析 ： 选 A.H的波长最长，频率最低，由跃迁规律可知，它对应的前后能级之差最小，A 项正确；由频率越低的光的折射率越小知，B 项错误；由折射率n 可知，在同一介质中，H c v 的传播
14、速度最大，C 项错误；当入射光频率大于金属的极限频率可以使该金属发生光电效应现 象，因HH，所以 H不一定能使该金属发生光电效应现象，D 项错误 14(2016高考全国卷)在下列描述核过程的方程中，属于衰变的是_，属 于衰变的是_，属于裂变的是_，属于聚变的是_(填正确答案标号) A. C Ne 14 614 701 B. P Se 3215321601 C.UTh He 23892234904 2 D. N He O H 14 74 217 81 1 E.U nXe Sr2 n 235921 01405494381 0 F. H H He n 3 12 14 21 0 解析 ： 一个原子核自
15、发地放出一个粒子，生成一个新核的过程是衰变，因此 C 项是 衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因 此 E 项是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻 第 - 6 - 页 共 6 页 核的聚变，因此 F 项是轻核的聚变；另外，A、B 项是衰变，D 项是原子核的人工转变 答案：C AB E F 15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 4 2 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
16、符号用 Y 表示，写出该衰变的核反应方程 A Z (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) X Y He. A ZA4Z24 2 (2)设粒子的速度大小为v， 由qvBm，T，得 v2 R 2R v 粒子在磁场中运动周期T2m qB 环形电流大小I . q T q2B 2m (3)由qvBm，得v v2 R qBR m 设衰变后新核 Y 的速度大小为v，系统动量守恒 Mvmv0 v mv M qBR M 由mc2Mv2mv2 1 2 1 2 得m. （Mm）（qBR）2 2mMc2 答案：见解析