押题精选14 原子结构、原子核和波粒二象性-2021年高考物理108所名校押题精选（新高考地区专用）

押题精选14 原子结构、原子核和波粒二象性 1．关于原子物理的知识，下列说法正确的是（　　） A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应 B．放射性元素的半衰期与外界压强、原子的化学状态无关 C．依据玻尔理论氢原子从高能级状态向低能级状态跃迁时会吸收光子 D．卢瑟福 粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构 【答案】B 【详解】 A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，选项A错误； B．放射性元素的半衰期与外界压强、原子的化学状态无关，选项B正确； C．依据玻尔理论氢原子从高能级状态向低能级状态跃迁时会释放光子，选项C错误； D．卢瑟福 粒子散射实验得出了原子的核式结构理论，放射性现象的发现说明原子核内部具有复杂的结构，选项D错误。 故选B。 2．下列核反应方程中X表示α粒子的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 A．由核反应前后质量数和和核电荷数守恒知，质量数为 电荷数为 不是 粒子，是 ，故A错误； B．由核反应前后质量数和和核电荷数守恒知，质量数为 电荷数为 是 粒子，即 ，故B正确； C．由核反应前后质量数和和核电荷数守恒知，质量数为 电荷数为 不是 粒子，是中子，故C错误； D．由核反应前后质量数和和核电荷数守恒知，质量数为 电荷数为 不是 粒子，是中子，故D错误； 故选B。 3．一块铀矿石中含 的质量为m，铀衰变后生成铅 ， 的半衰期T。则下列说法中正确的是（　　） A．一个 原子核中含有92个中子 B．加热该铀矿石能使铀核衰变速度变快 C．经过2T时间后该矿石含 的质量还剩 D．400个 原子核经半衰期T后还剩余200个 【答案】C 【详解】 A．一个 原子核中含有92个质子，中子个数为238-92=146个，故A错误； B．半衰期是由放射性元素本身决定的，与环境的温度无关，故B错误； C．总质量m、衰变后 的质量m1、衰变时间、半衰期之间关系为 m1=m（ ）n n为半衰期次数，经过2T剩余 为 m1=m（ ）2= m 故C正确； D．半衰期具有统计意义，对少数的原子核不一定成立，故D错误。 故选C。 4．2020年12月，我国自主研制新一代“人造太阳”，“中国环流器二号 ”装置首次成功放电，标志我国核物理发展取得重大突破。“人造太阳”中的核反应方程为： 。下列说法正确的是（　　） A．该核反应是核聚变反应，聚变反应过程需要吸收能量才能进行 B．该核反应是核裂变反应，核反应方程式中的 是中子 C．人造太阳释放的能量大小的计算公式是 D．核反应表明，原子核越重，比结合能越大 【答案】C 【详解】 AB．由质量数守恒和电荷数守恒可得 即 为中子；该反应为核聚变反应，聚变反应过程需要吸收能量才能使轻核间的距离接近到发生聚变的距离，反应过程中会释放更大的能量，故AB错误； C．核聚变释放的能量可用质能方程 进行计算，故C正确； D．核聚变中轻核聚变生成较重的核，要向外释放能量，生成的重核比结合能更大，原子核更稳定；但是当原子核达到一定大小时，比结合能开始变小，故D错误。 故选C。 5．关于原子和原子核，下列说法中正确的是（　　） A． 粒子散射实验揭示了原子核具有复杂结构 B．已知Th的半衰期是24天，48g的 经过72天后衰变了42g C．根据玻尔理论可知，一个氢原子的核外电子从n=4能级向低能级跃迁时最多可辐射6种频率的光子 D．关于核反应方程 （ΔE为释放出的核能，X为新生成的粒子） 的比结合能 【答案】B 【详解】 A．卢瑟福的 粒子散射实验提出了原子核式结构的模型，没有涉及原子核内部问题，A错误； B．根据Th的半衰期是24天可知，72天为3个半衰期，48g的 还剩下 g，故衰变了48-6=42g，B正确； C．一个氢原子核外电子从n=4能级向低能级跃迁最多只能辐射3种频率的光子，C错误； D． 的结合能是234个核子结合时放出的能量，并不等于该核反应方程中释放的能量△E，所以 的比结合能不是 ，D错误。 故选B。 6．已知 Ra、 Rn、 He的静止质量分别是226.0254u、222.0175u、4.0026u，u为原子质量单位，且1u相当于931.5MeV.当 Ra发生α衰变时，下列说法正确的是（　　） A． Ra的质量等于组成它的核子的质量之和 B． Ra发生一次α衰变释放的核能为4.93695MeV C．因 Ra的比结合能比 Rn小，所以 Ra比 Rn更稳定 D．一个静止的 发生一次α衰变，产生的 Rn和 He的速度之比约为111∶2 【答案】B 【详解】 A．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象就是质量亏损，故A错误； B． Ra发生α衰变释放出核能，一次衰变释放的核能 故B正确； C．原子核的比结合能越大，说明把它分成单个的核子需要赋予更多的能量，