2024届高考物理一轮复习训练：原子结构和原子核和物理学史、物理思想与方法

原子结构和原子核和物理学史、物理思想与方法练习 一、选择题 1．衰变是原子核的自发变化，科学家希望人工控制原子核的变化．卢瑟福用α粒子轰击氮(N)原子核，产生了氧(O)的一种同位素——氧17，这是人类第一次实现原子核的人工转变．这个核反应的方程是(　　) A.N＋H→O＋n B.N＋He→O＋H C.N＋H→O D.N＋He→O＋H 2．“氚电池”利用氚核β衰变产生的能量工作，可以给心脏起搏器供电．已知氚核的半衰期为12.5年，下列说法正确的是(　　) A．氚核衰变放出的β射线是电子流，来源于核内中子衰变为质子放出的电子 B．氚核衰变放出的β射线是电子流，来源于核外内层电子 C．2个氚核经过12.5年后，衰变一个，还剩一个氚核 D．20克氚核经过12.5年后，衰变后剩余物的质量变为10克 3．裂变核能燃料分为铀基和钍基，钍基核燃料中Th类似于U，要通过转换或增殖才能作为裂变核能燃料使用．中子轰击U或U发生裂变反应，产生的中子与Th反应生成Th，再经过两次β衰变后生成U，达到增殖的目的．下列说法正确的是(　　) A.U比Th的中子数少1 B.Th比Th的质子数多1 C．β衰变的实质是n→H＋e D.Th转化成U是化学变化 4．根据所学的物理知识，下列说法正确的是(　　) A.U→Th＋He是重核裂变 B．在核反应方程He＋N→O＋X中，X是质子 C．β衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流 D．铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中，要经过8次α衰变和4次β衰变 5．氟是放射性物质，其半衰期为12.5年．氚核(H)与其同位素氘核(H)在一定条件下可以发生反应，反应方程是H＋H→He＋n.下列说法正确的是(　　) A．氚核(H)和氦核(He)的中子数相同 B．100 g氚经过25年会全部衰变完 C．当氚核(H)发生β衰变时，衰变产物有氘核(H) D.H＋H→He＋n是α衰变方程 6．关于原子结构、原子核的组成与性质的认识，下列说法正确的是(　　) A.Th(钍核)经过6次α衰变和4次β衰变后变成Pb B．太阳辐射的能量，主要来自太阳内部发生的重核裂变 C．比结合能越小的原子核越稳定 D.Bi的半衰期为5天，10 gBi经过15天后，发生衰变的Bi的质量为1.25 g 7．(多选)(2023·辽宁大连市模拟)卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子的核反应为：N＋He→O＋H.已知氮核质量为mN＝14.007 53 u，氦核质量mHe＝4.003 87 u，氧核的质量为mO＝17.004 54 u，质子(氢核)质量为mp＝1.008 15 u．(已知1 u相当于931 MeV)；假设入射氦核以v0＝3×107 m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核．反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1∶50.则(　　) A．卢瑟福通过该反应发现了原子的核式结构 B．该反应吸收能量1.2 MeV C．反应生成物的比结合能增大 D．反应后氧核的速率为1.8×106 m/s 8.氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62～3.11 eV之间，下列说法正确的是(　　) A．一个氢原子从n＝4能级向基态跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光 B．处于基态的氢原子可以吸收一个能量为12 eV的光子跃迁到n＝3能级 C．氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，会发出可见光 D．处于基态的氢原子不能吸收一个具有14 eV能量的光子 9.如图所示为氢原子部分能级示意图．现有大量处于激发态n＝5能级的氢原子，向基态跃迁时，会放出不同频率的光子．已知可见光的光子能量范围介于1.63～3.10 eV之间，某锌板发生光电效应的逸出功为3.34 eV.下列说法正确的是(　　) A．最多有6种不同频率的光子放出 B．所有放出的光子中，有3种是可见光 C．所有放出的光子中，有3种可以使该锌板发生光电效应 D．放出的所有光子照射该锌板，逸出光电子的初动能的最大值为9.41 eV 10．(多选)天然放射性元素镭放出的α粒子动能约为Ekα＝4.793 MeV，用α粒子轰击氮原子核，核反应可能不止有一种，比如：①He＋N→O＋H；②He＋N→F＋n等，可以通过计算判断其是否有可能发生．已知：各原子核的相对原子质量如表所示，其中1 u的质量对应931.5 MeV的能量，下列关于第②种核反应的说法中正确的是(　　) He N F n M1＝4.002 603 u M2＝14.003 074 u M3＝17.002 095 u M4＝1.008 665 u A．第②种核反应为放能反应，一次核反应放出的能量约为4.735 MeV B．第②种核反应为吸能反应，一次核反应吸收的能量约为4.735 MeV C．用该α粒子(Ekα＝4.793 MeV)轰