2019年度高考物理一轮复习 第十二章 近代物理初步 第2讲 原子和原子核课时达标训练

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1、2　原子和原子核选择题（1～7题为单项选择题，8～14题为多项选择题）1．以mD、mP、mn分别表示氘核、质子、中子的质量，则（　　）A．mD＝mP＋mnB．mD＝mP＋2mnC．mD＞mP＋mnD．mD＜mP＋mn解析　质子和中子通过聚变反应生成氘核，并释放能量，出现质量损失，所以mP＋mn＞mD。答案　D2．按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的圆轨道上，ra>rb，在此过程中（　　）A．原子发出一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要吸

2、收某一频率的光子D．原子要发出某一频率的光子解析　ra>rb，是从高能级向低能级跃迁，应向外发射能量，且所发射光子的能量等于两个能级的能量差。选项D正确。答案　D3．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有（　　）A.B.C.D.解析　由半衰期公式m′＝m（）可知，m′＝m（）＝m，故选项C正确。答案　C4．已知氦原子的质量为MHeu，电子的质量为meu，质子的质量为mpu，中子的质量为mnu，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可

3、知：1u对应于931.5MeV的能量，若取光速c＝3×108m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为（　　）A．[2×（mp＋mn）－MHe]×931.5MeVB．[2×（mp＋mn＋me）－MHe]×931.5MeVC．[2×（mp＋mn＋me）－MHe]×c2JD．[2×（mp＋mn）－MHe]×c2J解析　核反应方程为2H＋2n→He，质量亏损Δm＝2×（mp＋mn）－（MHe－2me）＝2×（mp＋mn＋me）－MHe，所以释放的能量为ΔE＝Δm×931.5MeV＝[2×（mp＋m

4、n＋me）－MHe]×931.5MeV，选项B正确。答案　B5．如图1所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是（　　）图1A．α射线和β射线的混合放射源B．纯α射线放射源C．α射线和γ射线的混合放射源D．纯γ射线放射源解析　在放射源和计数器之间加上铝片后，计算器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的射线，即α射线，在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说

5、明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有γ射线，因此放射源可能是α射线和γ射线的混合放射源。答案　C6．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为Pu→X＋He＋γ，下列说法中正确的是（　　）A．X原子核中含有92个中子B．100个Pu经过24100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量

6、增加D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力解析　根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可得，X原子核中含有92个质子，235个核子，则中子数为235－92＝143（个），选项A错误；半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，100个Pu经过24100年后不一定还剩余50个，选项B错误；由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量减少，选项C错误；衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项D正确。答案　D7．一中子与一质量数为A（A>1）的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前

7、与碰撞后中子的速率之比为（　　）A.B.C.D.解析　设中子质量为m，则原子核的质量为Am。设碰撞前、后中子的速度分别为v0、v1，碰后原子核的速度为v2，由弹性碰撞可得mv0＝mv1＋Amv2，mv＝mv＋Amv，解得v1＝v0，故

8、

9、＝，A正确。答案　A8．如图2为卢瑟福的α粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发出的α粒子轰击金箔，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，根据实验现象分析（　　）图2A．在荧光屏上形成的亮点是由α粒子在金箔上打出的电子产生的B．该实验证明原子几乎全部质量和全部正电荷都集

10、中在一个很小的体积内C．在荧光屏上观测到极少数的α粒子发生了大角度的偏转D．该实验中α粒子由于和电子发生碰撞而发生了大角度的偏转解析　在荧光屏上形成的亮点是由α粒子穿过金箔后打在荧光屏上产生的，A错误；根据实验现象，绝大多数α粒子仍沿原来的直线运动，说明原子几乎全部质量和全部正电荷都集中在一个很小的体积内，B正确；α粒子散射实验的内容是绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大角度的偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转（