课时检测训练60 原子和原子核-【勤径学升】2025年高考物理一轮总复习课时检测训练（人教版）

正确；当光源S发出的光能使光电管 发生光电效应，那么光源越强，被烟 雾散射进入光电管的光就越多，越容 易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵 敏度越高，故D错误。故选C。 15.B 解析 因为太阳光中紫外线光子 能量介于3.1～3.9eV之间，小于金 属铝的逸出功4.21 eV,不发生光电 效应，c、d端没有输出电压，A 错误； 明火中的紫外线光子能量介于4.4～ 6.2 eV之间，大于金属铝的逸出功， 发生光电效应，c、d端有输出电压，B 正确；若阴极 K 材料选用金属锌， 3.9 eV大于金属锌的逸出功3.38eV, 发生光电效应，也能报警，即不能实 现有效报警，C错误；根据E=h六， 明火中紫外线波长越长，能量越小， 根据Em=hv-W?,则光电子的最大 初动能越小，D错误。 课时检测训练60 1.CD 解析 γ射线是放射性元素的原 子核从高能级向低能级跃迁时辐射出 来的，氢不是放射性元素，A错误；氢 原子从n=3能级向n=2能级跃迁时 辐射出的光子的能量 E=E?-E?= -1.51 eV-(-3.4 eV)=1.89 eV, 1.62 eV<1.89 eV<3.11 eV,故氢原 子从n=3能级向n=2能级跃迁时辐 射出的光为可见光，B错误；根据E= hv及题给条件可知，紫外线光子的能 量大于3.11 eV,要使处于n=3能级 的氢原子发生电离，需要的能量至少 为1.51 eV,故C正确；大量氢原子从 n=4能级向低能级跃迁时辐射出的光 子能量有0.66 eV、2.55 eV、12.75 eV、 1.89 eV、12.09 eV、10.2eV,故大量氢 原子从n=4能级向低能级跃迁时可 辐射出2种频率的可见光，D正确。 2.D 解析 原子吸收频率为v?的光子 从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ时 有Em—E?=hv?,且从激发态能级Ⅱ 向下跃迁到基态I的过程有E-E =hv?+hv?+hv?,联立解得v?=vo- 一v?,故选 D。 3.A 解析要使处于n=20的氢原子 吸收一个光子后恰好失去一个电子变 成氢离子，则需要吸收光子的能量为 E=0-(-20-)eV=0.034 ev.结 合题图可知被吸收的光子是红外线波 段的光子，故选A。 4.D 解析根据"C→'N+-1e,即'C 高考一轮总复习·物理 发生β衰变的产物是“N,选项 A错 误；β衰变辐射出的电子来自于原子核 内的中子转化为质子时放出的电子， 选项B错误；半衰期是核反应，与外界 环境无关，选项C错误；若测得一古木 ÷.可知样品的'C含量为活体植物的- 经过了2个半衰期，则该古木距今约为 5730×2年=11460年，选项D正确。 故选 D。 5.AB 解析 根据质量数守恒和电荷数 守恒可知，X的质子数为1,中子数为 1,即为|H,故A正确；常用的示踪原子 有：“C、O、H,故B正确；β衰变是由 原子核内的一个中子转化为一个质子 和一个电子，电子被释放出来，所以-le 来自原子核内，故C错误；半衰期是一 个统计规律，对于大量原子核衰变是 成立的，个数较少时规律不成立，故D 错误。 6.D 解析 根据受核反应满足质量数 和电荷数守恒可知，Y 是α 粒子 (;He),三种射线的穿透能力，γ射线 最强，α射线最弱；三种射线的电离能 力，α射线最强，γ射线最弱。故选D。 7.A 解析 根据质量数守恒和电荷数 守恒有，X的质量数为7,电荷数为3, 可知原子核 X是{Li,A正确、C错误； 由选项 A可知，原子核 X是；Li,则核 反应方程为；Be+-^e→Li+v,则反 应前的总质子数为4,反应后的总质子 数为3,B错误；中微子不带电，则中微 子v。的电荷量与电子的不相同，D 错误。 8.D 解析 设Y电荷数和质量数分别 为m和n,根据核反应方程质量数和电 荷数守恒可知第一个核反应方程的核 电荷数和质量数满足A+14=n+17, Z+7=m+8,第二个核反应方程的核 电荷数和质量数满足n+7=2A,m+3 =2Z,联立解得 Z=2,A=4,故选D。 9.AC 解析 根据质量数守恒和电荷数 守恒可知，X的质量数为1,电荷数为 0,为中子，A正确，B错误；根据题图可 知2U、Sr、3Xe相比，Sr的比结合 能最大，最稳定，U的质量数最大， 结合能最大，比结合能最小，最不稳 定，C正确，D错误。 10.A 解析 若 D、E能结合成F,有质 量亏损，结合时向外释放能量，故 A 正确，B错误；因为G分裂为B、C, 由图可知，有质量亏损，向外释放能 ·630· 量，则C、B结合成G,则需吸收能量， 故C错误；由图可以看出，F和C结 合成B,质量不一定亏损，不一定向 外释放能量，故D错误。故选A。 11.C 解析 根据质量数和电荷数守恒 可知，衰变方程为Pu→U+!He, 即衰变方程中的 X=234,A 错 误；He是α粒子，穿透能力比γ射线 弱，B错误；比结合能越大越稳定，由 于34Pu衰变成为了9U,故U比 Pu稳定，即Pu比32U的比结合 能小，C正确；半衰期由原子核本身决 定的，与温度等外部因素无关，D错 误。故选 C。 12.B 解析设刚植入时碘的质量为 m,经过180天后的质量为m,根据 m=m(号) ,代入数据解得m= m(÷)*=m(告)=÷m,故选 B 13.C 解析 根据核反应方程式，6个氘 核聚变反应可释放出43.15 MeV的 能量，1kg海水中的氘核反应释放的 能量为 E=1081×43.15 Mev≈ 7.19×102MeV≈1.15×101°J,则相 当于燃烧的标准煤的质量为 M= 1.15×10 kg≈396.6 kg,约为400 kg。2.9×10 (2)2πmq2B14.(1)^X→2-2Y+!He qB 2πm (a)F 解析 (1)4X→二?Y+?He。 (2)洛伦兹力提供向心力，有 9u.B=m· 所以口=2r=-2· 环形电流大小1-号-2。 (3)衰变过程动量守恒，有0=px+p, 所以py=-p。,“—”表示方向相反， 因为p=mo,E?=≥md2, 所以E,=. 即 Ey:E=m:M, 由能量守恒得△mc2=Ey+E, am=(“),其中E= =9BF, 所以 om-x 。 课时检测训练60 原子和原子核 -对应答案P630 三基础对点练 3.(2022·广东卷)目前科学家已经能够制备出能 对点练1玻尔理论和能级跃迁 量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的 1.(多选)由玻尔原子模型求得氢原子能级如图所 能量为E.= 5其中E=-13.6eV。图是按能 示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV 量排列的电磁波谱，要使n=20的氢原子吸收一 之间，则 个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸 E/ev -085 收的光子是 -151 -3.4 红外线 外 射5 10H 10 10 1010 能绿(=) 11 -136 A.红外线波段的光子B.可见光波段的光子 A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出 C.紫外线波段的光子D.X射线波段的光子 Y射线 对点练2原子核的衰变及半衰期 B.氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时会辐 4.(2023·浙江1月选考)宇宙射线进入地球大气 射出红外线 层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮 C.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的 14会产生以下核反应：：N十n→C十H,产生 紫外线并发生电离 D.大量氢原子从=4能级向低能级跃迁时可镉 的'C能自发进行3衰变，其半衰期为5730年， 射出2种频率的可见光 利用碳14的衰变规律可推斯古木的年代。下列 说法正确的是 () 2.(2023·山东卷)“梦天号”实验舱携带世界首套 可相互比对的冷原子钟组发 A.C发生3衰变的产物是'N 射升空，对提升我国导航定 激光 B.B衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外 位，深空探测等技术具有重要 电子 C,近年来由于地球的温室效应，引起：C的半衰 意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系， 期发生微小变化 原子吸收频率为。的光子从基态能级I跃迁至 D.若测得一古木样品的C含量为活体植物的 激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为的光 子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下 ,则该古木距今约为11460年 可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发 5.(多选)(2022·浙江6月选考)秦山核电站生产 出钟激光，最后辐射出频率为的光子回到基 C的核反应方程为：N+nC+X,其产物C 态。该原子钟产生的钟激光的频率为( 的衰变方程为C→：N十-e。下列说法正确的 A.十十 B.%十一的 是 C.一十4 D.一4一均 A.X是H 课时检测训练·物理 476 B.:C可以用作示踪原子 t比结合能MN 4H60 C.e来自原子核外 D.经过一个半衰期，10个”C将剩下5个 6.(2023·广东卷)理论认为，大质量恒星塌缩成黑 --+--- 洞的过程，受核反应C十Y→O的影响。下列 说法正确的是 01t 408012016020240质五数A A,Y是3粒子，3射线穿透能力比Y射线强 A.X粒子是中子 B.Y是B粒子，B射线电离能力比Y射线强 B.X粒子是质子 C.Y是a粒子，a射线穿透能力比Y射线强 C.5U、Sr、mXe相比，tSr的比结合能最大， D.Y是a粒子，a射线电离能力比Y射线强 最稳定 对点练3核反应及核能的计算 D.U、Xe相比，U的质量数最大，结合能 7.(2022·湖北卷)上世纪四十年代初，我国科学家 最大，最稳定 王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方 案：如果静止原子核Be俘获核外K层电子e,可 客综合提升练 生成一个新原子核X,并放出中微子，即 10.(2023·天津静海一中月考)如图所示是原子核 的平均核子质量A与原子序数Z的关系图像， Be十-Ie→X十：y.。根据核反应后原子核X的 下列说法正确的是 () 动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动 量，进而确定中微子的存在。下列说法正确的是 ( A.原子核X是Ii B.核反应前后的总质子数不变 A.若D、E能结合成F,结合过程一定要释放 C.核反应前后总质量数不同 能量 D.中微子。的电荷量与电子的相同 B.若D、E能结合成F,结合过程一定要吸收 8.(2023·全国甲卷)在下列两个核反应方程中X 能量 +N→Y+O、Y+Li→2X,X和Y代表两种 C.若C、B能结合成G,结合过程一定要释放 不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数 能量 和质量数，则 ( D.若F、C能结合成B,结合过程一定要释放 A.Z=1,A=1 B.Z=1,A=2 能量 C.Z=2,A=3 D.Z=2,A=4 11.(2023·浙江6月选考)“玉兔二号”装有核电 9.(多选)铀核裂变的一种方程为U十X→Sr十 池，不惧漫长寒冷的月夜。核电池将Pu衰变 Xe十36n,已知原子核的比结合能与质量数的 释放的核能一部分转换成电能。“Pu的衰变方 关系如图所示，下列说法中正确的有 程为Pu→U+He,则 () 477 课时检测训练·物理 A.衰变方程中的X等于233 14.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的 B.He的穿透能力比Y射线强 放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α C.Pu比U的比结合能小 粒子(：He)在与磁场垂直的平面内做圆周运 D.月夜的寒冷导致Pu的半衰期变大 动，其轨道半径为R。以m,?分别表示a粒子 12.(2022·山东卷)碘125衰变时产生Y射线，医 的质量和电荷量。 学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半 (1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号 衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者 用Y表示，写出该a衰变的核反应方程 病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚 (2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电 植入时的 ( 流，求圆周运动的周期和环形电流大小。 A吉 B君 (3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子 和新核的动能，新核的质量为M,求衰变过程的 c n号 质量亏损△m。 13.氘核H可通过一系列聚变反应释放能量，其总 效果可用反应式6H→2He+2H+2n十 43.15MeV表示。海水中富含氘，已知1kg海 水中含有的氘核约为1,0×10”个，若全都发生 聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤 燃烧时释放的热量相等：已知1kg标准煤燃烧 释放的热量约为2.9×10J,1MeV=1.6× 10口J,则M约为 A.40 kg B.100 kg C.400 kg D.1000kg 课时检测训练·物理 478