（通用版）2021版高考物理大一轮复习 课后限时集训35 原子结构和原子核

课后限时集训35原子结构和原子核建议用时：45分钟(对应学生用书第1页)1(2018北京高考)在核反应方程HeNOX中，X表示的是()A质子 B中子 C电子 D粒子A核反应方程中，电荷数守恒和质量数守恒，X为H。2一个C核经一次衰变后，生成新原子核的质子数和中子数分别是()A6和8 B5和9 C8和6 D7和7D一个C核经一次衰变后，生成新原子核，质量数不变，电荷数增加1，质量数为14，电荷数为7，即新核的质子数为7，中子数也为7，故选D。3.某一放射性物质发生衰变时放出、三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图所示。下列说法正确的是()A该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大BC粒子是原子核的重要组成部分CA粒子一定带正电DB粒子的穿透性最弱C半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故A错误；由题图可知C粒子为电子，而原子核带正电，故B错误；由左手定则可知，A粒子一定带正电，故C正确；B粒子为射线，穿透性最强，故D错误。4(2019贵州凯里一中模拟)居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而一起获得1903年的诺贝尔物理学奖，下列关于放射性的叙述，正确的是()A自然界中只有原子序数大于83的元素才具有放射性B三种天然放射线中，电离能力和穿透能力最强的是射线C衰变UXHe的产物X由90个质子和144个中子组成D放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关C原子序数大于83的元素都具有放射性，小于83的个别元素也具有放射性，故A错误；射线的穿透能力最弱，电离能力最强，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故B错误；根据电荷数和质量数守恒得，产物X为X，则质子为90个，中子数为23490144个，故C正确；放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关，故D错误。5(2019重庆市上学期期末抽测)关于近代物理发展的成果，下列说法正确的是()A只要增加入射光的强度，光电效应就可以发生B氢原子从激发态向基态跃迁时会辐射特定频率的光子C环境温度越高，原子核衰变的速度越快D任何核反应都遵从质量守恒定律B发生光电效应和入射光的强度没有关系，只要大于等于金属极限频率就可以发生光电效应，故A错误；根据玻尔氢原子模型的相关理论，电子轨道和能量都是量子化的，而在“跃迁”过程中要遵循hEmEn，故只能辐射特定频率的光子，故B正确；衰变和元素本身有关，和温度无关，故C错误；爱因斯坦的质能方程表明核反应中存在质量亏损，故D错误。6.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 eV B13.06 eVC13.6 eV D0.85 eVA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 eV(13.6 eV)12.75 eV，A正确，B、C、D错误。7.自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示(N表示中子数，Z表示质子数)，则下列说法正确的是()A由Ra到Ac的衰变是衰变B已知Ra的半衰期是T，则8个Ra原子核经过2T时间后还剩2个C从Th到Pb共发生5次衰变和2次衰变D图中原子核发生的衰变和衰变分别只能产生射线和射线CRa衰变为Ac的过程中，放出负电子，则该衰变是衰变，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，选项B错误；Th衰变为Pb的过程中，质量数减少20，由原子核衰变时质量数守恒可知，该过程中共发生了5次衰变，又由原子核衰变时电荷数守恒有52x8，和x2，则该过程中共发生了2次衰变，选项C正确；发生衰变和衰变时，往往伴随射线产生，选项D错误。8.(2017天津高考)我国自主研究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.HHHenB.7NHe8OHC.HeAlPnD.92Un56BaKr3nAA对：两个轻核结合成质量较大的原子核。B错：原子核的人工转变。C错：原子核的人工转变。D错：重核裂变。9(2019山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市联考)氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：HHHeX，式中X是某种粒子。已知：H、H、He和粒子X的质量分别为2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u931.5 MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知()A粒子X是HB该反应中的质量亏损为0.028 9 uC该反应释放出的能量约为17.6 MeVD该反应中释放的全部能量转化为粒子X的动能C根据核反应前、后质量数守恒和电荷数守恒，可判断X为中子，选项A错误；该反应中的质量亏损为m2.014 1 u3.016 1 u4.002 6 u1.008 7 u0.018 9 u，故B错误；由爱因斯坦质能方程可知释放出的能量为E0.018 9931.5 MeV17.6 MeV，选项C正确；该反应中释放的能量一部分转化为粒子X的动能，一部分转化为He的动能，故D错误。10全国政协委员、中国航天科技集团十一院研究员周伟江在2018年3月10日透露，中国已经完成火星探测器的气动设计工作，目前正在试验验证，计划于2020年发射火星探测器。因为火星大部分地区表面温度的昼夜差超过100 ，一般化学电池无法工作，因此探测器的工作电源是放射性同位素电池，即核电池。核电池将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能，核电池已成功用作航天器的电源。据此猜测航天器的核电池有可能采用的核反应方程是()AHHHenBUnBaKr3nCPuUHeDAlHePnCHHHen为核聚变，UnBaKr3n为核裂变；PuUHe为衰变；AlHePn为原子核的人工转变。故应选C。11已知一核反应方程为NHCXE，N的质量为m1，H的质量为m2，C的质量为m3，X的质量为m4，光在真空中的速度为c。则下列判断正确的是()AX是He，E(m1m2m3m4)c2BX是He，E(m1m2m3m4)c2CX是He，E(m3m4m1m2)c2DX是He，E(m3m4m1m2)c2B根据核反应方程中质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数A151124，核电荷数Z7162，所以X为氦核(He)，该核反应过程中质量亏损为mm1m2m3m4，所以释放的核能为E(m1m2m3m4)c2，B正确。12.(多选)(2017江苏高考)原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有()AHe核的结合能约为14 MeVBHe核比Li核更稳定C两个H核结合成He核时释放能量DU核中核子的平均结合能比Kr核中的大BCA错：He核有4个核子，由比结合能图线可知，He核的结合能约为28 MeV。B对：比结合能越大，原子核越稳定。C对：两个H核结合成He核时，核子的比结合能变大，结合时要放出能量。D错：由比结合能图线知，U核中核子平均结合能比Kr核中的小。13(2017全国卷)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是：HHHen。已知H的质量为2.013 6 u，He的质量为3.015 0 u，n的质量为1.008 7 u,1 u931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为()A3.7 MeV B3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeVB在核反应方程HHHen中，反应前物质的质量m122.013 6 u4.027 2 u，反应后物质的质量m23.015 0 u1.008 7 u4.023 7 u，质量亏损mm1m20.003 5 u。则氘核聚变释放的核能为E9310.003 5 MeV3.3 MeV，选项B正确。14(2017全国卷)一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为UThHe。下列说法正确的是()A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量B衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A错，选项B对。根据半衰期的定义，可知选项C错。衰变释放核能，有质量亏损，故选项D错。15.(2019沈阳检测)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.CHeBe B.CeBC.CeN D.CHBA设时间为t，则2，4，而加速度a，则得12，又因为动量守恒m1v1m2v2，故q1q212，故只有A正确。6