第十五章 第2讲 原子结构和原子核-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮课时作业word（新教材，人教版）

第2讲　原子结构和原子核 [基础对点练] 1．(三种射线的理解)目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一．有关放射性元素的下列说法正确的是(　　) A．放射性元素发出的α、β、γ三种射线的成分均为带电粒子 B．每发生一次α衰变，原子核内的中子数减少4 C．β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子时所产生的 D．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 解析：C　[γ射线是高频电磁波，不带电，A错误；根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出He，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2，故B错误；发生β衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，故C正确；γ射线是在α衰变或β衰变过程中产生的，根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，故D错误．故选C.] 2．(原子物理知识)下列四幅图涉及不同的物理知识，如图所示，其中说明正确的是(　　) A．图甲，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B．图乙，用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能 C．图丙，玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 D．图丁，汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构 解析：C　[题图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型，故A错 误；题图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能，故B错误；题图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；题图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构，故D错误．] 3．(衰变和核反应的综合)银河系中存在大量的铝同位素26Al.26Al核β衰变的衰变方程为Al→Mg＋e，测得26Al核的半衰期为72万年．下列说法正确的是(　　) A．26Al核的质量等于26Mg核的质量 B．26Al核的中子数大于26Mg核的中子数 C．将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变 D．银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg 解析：C　[26Al核发生β衰变的过程中释放正电子的同时还有核能释放，发生质量亏损，所以26Al核的质量大于26Mg核的质量，故A错误；26Al核的中子数n1＝26－13＝13，而26Mg核的中子数n2＝26－12＝14，所以26Al核的中子数小于26Mg核的中子数，故B错误；半衰期是原子核固有的属性，与物理环境和化学状态无关，故C正确；铝同位素26Al的半衰期为72万年，所以经过144万年也就是两个半衰期后还剩下没有衰变，故D错误．] 4．(衰变与动量守恒的综合应用)如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，静止的铀U发生α衰变，生成新原子核X，已知α 粒子和新核X在纸面内做匀速圆周运动，则(　　) A．原子核X的电荷数为91，质量数为236 B．α粒子做顺时针圆周运动 C．α粒子和原子核X的运动周期之比为10∶13 D．α粒子和原子核X的运动半径之比为45∶2 解析：C　[根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，原子核X的电荷数为92－2＝90，质量数为238－4＝234，选项A错误；α粒子带正电，由左手定则可知，α粒子做逆时针圆周运动，选项B错误；根据T＝可知，α粒子和原子核X的运动周期之比；＝×＝，选项C正确；根据动量守恒定律，α粒子和原子核X的动量大小相同，r＝∝可知，α粒子和原子核X的运动半径之比为＝＝，选项D错误．] 5．(核反应方程)2023年是世界上首次实现元素人工转变104周年.1919年，卢瑟福用氦核轰击氮原子核，发现产生了另一种元素，该核反应方程可写为：He＋N→X＋Y.以下判断正确的是(　　) A．m＝16，n＝1　　　 B．m＝17，n＝1 C．m＝16，n＝0 D．m＝17，n＝0 解析：B　[由质量数和电荷数守恒可得：4＋14＝m＋1,2＋7＝8＋n，解得：m＝17，n＝1.] 6．(核能的理解与计算)(多选)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c，若产生的核能全部被γ光子带走．下列说法正确的是(　　) A．核反应方程是H＋n→H＋γ B．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3 C．辐射出γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)c D．γ光子的波长λ＝ 解析：BD　[该核反应方程质量数不守恒，正确的核反应方程是H＋n→H＋γ，A错误；聚变反应中亏损的质量转化为能量以