2021年高考物理三轮冲刺《原子物理》练习二（含答案详解）

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2021年高考物理三轮冲刺《原子物理》练习二一、单选题1.放射性元素钋(Po)发生衰变时，会产生He和一种未知粒子，并放出γ射线，其核反应方程为Po→ y82X＋He＋γ.下列说法正确的是(　　)A.He的穿透能力比γ射线强B．y=206C．X核的中子个数为126D．这种核反应为β衰变2.关于原子核反应，下列描述正确的是(　　)A．温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小B．放射性物质U发生β衰变所释放的电子来源于核外电子C.Th经过6次α衰变、4次β衰变后变成PbD．用中子轰击铀核，产生几个中等质量原子核的现象属于核聚变3.如图所示为氢原子的能级图，在具有下列能量的光子或者电子中，不能使基态氢原子吸收能量而发生跃迁的是(　　)A．13 eV的光子B．13 eV的电子C．10.2 eV的光子D．10.2 eV的电子4.许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱的研究是探索原子结构的一条重要途径。关于氢原子光谱、氢原子能级和氢原子核外电子的运动,下列说法正确的是(　　)A.氢原子巴耳末线系谱线是包含从红外到紫外的线状谱B.氢原子光谱的不连续性,表明了氢原子的能级是不连续的C.氢原子处于不同能级时,电子在各处的概率是相同的D.氢光谱管内气体导电发光是热辐射现象5.如图所示，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＋nB.N＋He→O＋H C.He＋Al→P＋nD.U＋n→Ba＋Kr＋3n6.下列与α粒子相关的说法正确的是(　　)A.天然放射现象中产生的α射线速度与光速度相当,穿透能力很强B.铀238U)核放出一个α粒子后就变为钍234Th)C.高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为HenD.丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型二、多选题7. (多选)某次用中子轰击U原子核的核反应方程为U＋n―→Y＋Xe＋10n，U、n、Y、Xe的质量分别为m1、m2、m3、m4，真空中的光速为c.下列说法正确的是(　　)A．该反应过程中的质量亏损为m1－9m2－m3－m4B．该反应过程中释放的能量为(m1－9m2－m3－m4)c2C．该核反应属于聚变D．Y原子核中含有36个中子8. (多选)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107 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(　　 )A．核反应方程为p＋Al→Si*B．核反应过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和9. (多选)氢原子能级如图所示，已知可见光光子的能量在1.61 eV～3.10 eV范围内，则下列说法正确的是(　　)A．氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级，放出的光子为可见光B．大量氢原子处于n=4能级时，向低能级跃迁能发出6种频率的光子C．处于基态的氢原子电离需要释放13.6 eV的能量D．氢原子处于n=2能级时，可吸收2.86 eV能量的光子跃迁到高能级10. (多选)以下关于玻尔原子理论的说法正确的是(　　)A.电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的B.电子在绕原子核做圆周运动时,稳定地产生电磁辐射C.电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时,要辐射光子D.不同频率的光照射处于基态的氢原子时,只有某些频率的光可以被氢原子吸收11. (多选)新华社记者2016年11月2日从中科院合肥物质科学研究院获悉，该院等离子体所承担的国家大科学工程“人造太阳”实验装置EAST近日在第11轮物理实验中再获重大突破，获得超过60秒的稳态高约束模等离子体放电．关于太阳的相关知识，下列判断正确的是(　　)A．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放出一定频率的光子，太阳的能量来自于这个过程B．要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10－15 m以内，核力才能起作用，这需要非常高的温度C．太阳内部大量氢核聚变成氦核，聚变后比结合能增加，释放出巨大的能量D．氘核和氚核可发生热核聚变，核反应方程是H＋H→He＋n12. (多选)由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列判断中正确的是(　　)A. Bi的原子核比Np的原子核少28个中子B.Bi的原子核比Np的原子核少18个中子C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变
0.参考答案1.答案为：B；解析：He的穿透能力比γ射线弱，选项A错误；y=210－4=206，选项B正确；X核的中子个数为206－82=124，选项C错误；题中的核反应为α衰变，选项D错误．2.答案为：C；解析：放射性元素衰变的半衰期仅由核内部自身的因素决定，与温度无关．β衰变所释放的电子来源于核内的中子，由中子转化为质子与电子．设Th经过x次α衰变、y次β衰变后变成Pb，有232－4x=208,90－2x＋y=82，解得x=6，y=4.用中子轰击铀核，产生几个中等质量原子核的现象属于核裂变．3.答案为：A；解析：13 eV的光子的能量小于基态的电离能，又不等于基态与其他激发态间的能量差，该光子不会被吸收，电子与氢原子碰撞，可以把一部分或全部能量传递给氢原子，而使其发生跃迁，所以13 eV的电子和10.2 eV的电子都可以被吸收.10.2 eV的光子正好等于n=1能级和n=2能级的能量差，可以被氢原子吸收发生跃迁．所以不能使基态氢原子吸收能量而发生跃迁的是A.4.答案为：B；解析：巴耳末系谱线是可见光的线状谱,A项错误;原子的能级是不连续的,B项正确;氢原子的电子处于低能级的概率大,C项错误;气体导电发光是电离现象,D项错误。5.答案为：A；解析：[H＋H→He＋n是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故A正确；N＋He→O＋H是卢瑟福发现质子的核反应，他用α粒子轰击氮原子核，产生氧的同位素——氧17和一个质子，是人类第一次实现原子核的人工转变，属于人工核反应，故B错误；He＋Al→P＋n是居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷(磷30)，属于人工核反应，故C错误；U＋n→Ba＋Kr＋3n是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故D错误．]6.答案为：B解析：α射线是速度为0.1c的氦核流,穿透能力最弱,A错误;由核反应过程中质量数、核电荷数守恒可知B正确;C项中核反应前后核电荷数和质量数都不守恒,C错误;D项中进行α粒子散射实验的物理学家是卢瑟福,所以D错误。7.答案为：AD；解析：该过程中，质量亏损为m1＋m2－10m2－m3－m4=m1－9m2－m3－m4，选项A正确；根据爱因斯坦质能方程，该反应过程中释放的能量为(m1－9m2－m3－m4)c2，选项B错误；该反应属于裂变反应，选项C错误；Y原子核中含有的中子数为235－92＋1－(136－38)－10=36，选项D正确．8.答案为：AB；解析：[根据质量数和电荷数守恒可得，核反应方程为p＋Al→Si*，A正确；核反应过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误．]9.答案为：BD；解析：氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级，释放的光子能量为13.6 eV－3.4 eV=10.2 eV>3.10 eV，不在可见光范围内，A错误；处于基态的氢原子电离要吸收13.6 eV的能量，C错误；大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，先从n=4能级分别向下面的三个能级各画一条线，可画三条，再从n=3能级出发，分别向下面两个能级各画一条线，可画两条，再从n=2能级出发，向下面一能级画一条线，可画一条，则总共可画6条，即能发出6种频率的光子，B正确；处于n=2能级的氢原子，吸收2.86 eV能量的光子，－3.4 eV＋2.86 eV=－0.54 eV，跃迁到n=5能级，选项D正确．10.答案为：AD；解析：玻尔原子理论的基本假设之一就是电子运行的轨道半径是量子化的,是不连续的,故A正确;假设之二就是电子在特定轨道上绕原子核做圆周运动时,不会产生电磁辐射,只有在不同轨道间跃迁时才会产生电磁辐射,故B错误;氢原子在不同轨道上的能级表达式为En=E1,电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时能量增大,要吸收光子,故C错误;由于氢原子发射的光子的能量满足E=En-Em,即E1-E1=hν,所以不同频率的光照射处于基态的氢原子时,只有某些频率的光才可以被吸收,故D正确。11.答案为：BCD；解析：太阳的能量来自于太阳内部轻核的聚变，A错误，C正确；要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10－15 m以内，核力才能起作用，这需要非常高的温度，所以轻核的聚变又叫热核反应，B、D正确．12.答案为：BC；解析：Bi的中子数为209－83=126，Np的中子数为237－93=144，Bi的原子核比Np的原子核少18个中子，选项A错误，B正确；衰变过程中共发生了α衰变的次数为=7次，β衰变的次数是2×7－(93－83)=4次，选项C正确，D错误．