提分集训(85)原子的核式结构(Word练习)-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

[A级　练对点·固本] 对点练1　原子的核式结构 1．α粒子散射实验装置如图所示，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素作为放射源，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线打到金箔上，图中虚线表示被散射的α粒子的径迹．关于该实验，下列说法正确的是(　　) A．实验现象可用汤姆孙提出的“枣糕模型”来解释 B．依据实验结果可以推测原子核是可以再分的 C．α粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了“碰撞” D．统计散射到各个方向的α粒子所占比例，可以推知原子中正电荷的大致分布情况 解析：选D　A．实验现象可用卢瑟福的原子的核式结构理论来解释，不能通过汤姆孙提出的“枣糕模型”来解释，故A错误； B．依据实验结果不可以推测原子核是可以再分的，故B错误； C.α粒子发生偏转是由于它受到了金箔中的金原子核的斥力作用，故C错误； D．统计散射到各个方向的α粒子所占比例，可以推知原子中正电荷的大致分布情况，即原子的中间存在一个原子核，原子的正电荷和几乎的全部质量都集中在原子核上，故D正确． 故选D. 对点练2　玻尔理论与能级跃迁　氢原子光谱 2．(2022·广东高考)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子．氢原子第n能级的能量为En＝，其中E1＝－13.6 eV.图是按能量排列的电磁波谱，要使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，被吸收的光子是(　　) A．红外线波段的光子 B．可见光波段的光子 C．紫外线波段的光子 D．X射线波段的光子 解析：选A　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－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A正确． 3．如图所示，能级间的跃迁产生不连续的谱线，从不同能级跃迁到某一特定能级就形成一个线系，比如：巴耳末系就是氢原子从n＝3，4，5，…能级跃迁到n＝2的能级时辐射出的光谱，其波长λ遵循以下规律：＝R，R为常数，下列说法正确的是(　　) A．氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时辐射出的光子，在巴耳末系中波长最短 B．氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子放出光子，其核外电子的动能增大 C．用能量为14.0 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，受照射后，氢原子能跃迁到n＝4的能级 D．用大量电子去撞击一群处于基态的氢原子，使处于基态的氢原子跃迁到n＝4能级的电子德布罗意波长λ> 解析：选B　A．根据玻尔理论可知 ΔE＝hν＝h 氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时辐射出的光子，在巴耳末系中光子中能量值最小，则波长最长，A错误； B．氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，放出光子，其核外电子的轨道半径减小，由牛顿第二定律可得 k＝m 即Ek＝mv2＝ 故电子动能增大，B正确； C.由于入射光子的能量满足 14．0 eV>13.6 eV 故该光子能使基态氢原子电离，C错误； D．用大量电子去撞击一群处于基态的氢原子，使处于基态的氢原子跃迁到n＝4能级的电子的能量需满足 E＝hν＝h>E4－E1 则德布罗意波长需满足 λ< D错误． 故选B. 对点练3　原子核的衰变及半衰期 4．(2025·重庆模拟)放射性始祖核素经过一系列连续的递次衰变，直至生成一个稳定核素，称为衰变链．已知U的衰变链如图所示．则(　　) A．纵坐标为中子数，横坐标为核电荷数 B．U衰变最终生成的稳定核素为Y C．一个U衰变生成X，共释放4个电子 D．U衰变最终生成的稳定核素，共有两种不同的衰变路径 解析：选C　A．根据铀235具有92个质子和143个中子，可知图中的纵坐标表示核电荷数，横坐标表示中子数，故A错误； B．由图可知，U衰变最终生成的稳定核素为X，故B错误； C．一个U衰变生成X，α衰变时质量数减少4，电荷数减少2，β衰变的过程中质量数不变，电荷数增加1，所以经过的α衰变的次数 x＝＝7 β衰变的次数y＝＝4 所以一个U衰变生成X，共释放4个电子，故C正确； D．由图可知，衰变路径有两个分岔，根据排列组合可知共有四种不同的衰变路径，故D错误． 故选C. 对点练4　核反应及核能的计算 5．(2023·北京高考)下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是(　　) A．U＋n→Ba＋Kr＋(　　) B．U→Th＋(　　) C．N＋He→O＋(　　) D．C→N＋(　　) 解析：选A　根据电荷数和质量数守恒知，核反应方程为U＋n→Ba＋Kr＋(3n)，故A符合题意；核反应方程为U→Th＋(He)，故B不符合题意；核反应方程为N＋He→O＋(H)，故C不符合题意；核反应方程为C→N＋(e)，故D不符合题意． 6．(多选)(2025·湖南模拟)原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线如图所示．下列说法正确的是(　　) A．He核的结合能约为14 MeV B．Kr核比Ba核更稳定 C．三个中子和三个质子结合成Li核时放出能量 D．在核反应U＋n→Kr＋Ba＋3n中，要吸收热量 解析：选BC　A．根据图像可知He的平均结合能约为7 MeV，核子数为4，所以结合能约为 4×7 MeV＝28 MeV A错误； B．平均结合能越大，原子核越稳定，所以Kr核比Ba核更稳定，B正确； C．核子结合成原子核时会质量亏损放出核能，即结合能，所以三个中子和三个质子结合成Li核时放出能量，C正确； D．重核裂变会质量亏损，所以会释放能量，D错误． 故选BC. 7．用中子轰击静止的锂核，核反应方程为n＋Li→He＋X＋γ.已知光子的频率为ν，锂核的比结合能为E1，氦核的比结合能为E2，X核的比结合能为E3，普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是(　　) A．该核反应为α衰变 B．E1>E2 C．释放的核能ΔE＝－6E1＋hν D．质量亏损Δm＝ 解析：选D　A．衰变是由放射性元素自发进行的反应，该核反应不是α衰变，故A错误； B．核反应释放能量，比结合能增大 E1<E2 故B错误； C．根据质量数和电荷数守恒可知X核为H，由比结合能的概念可知，该核反应释放的核能为 ΔE＝－6E1 故C错误； D．根据质能方程，质量亏损为 Δm＝ 故D正确． 故选D. [B级　练综合·提分] 8．(2023·浙江6月选考)“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜，核电池将Pu衰变释放的核能一部分转换成电能．Pu的衰变方程为Pu→U＋He，则(　　) A．衰变方程中的X等于233 B．He的穿透能力比γ射线强 C．Pu比U的比结合能小 D．月夜的寒冷导致Pu的半衰期变大 解析：选C　由于核反应遵循质量数守恒、电荷数守恒，则X应为234，A错误；α射线的穿透能力比γ射线的穿透能力弱，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，则U的比结合能比Pu的比结合能大，C正确；放射性元素的半衰期与物理状态以及化学状态均无关，D错误． 9．(多选)(2024·重庆高考)我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像．Hα和Hβ分别为氢原子由n＝3和n＝4能级向n＝2能级跃迁产生的谱线(如图)，则(　　) A．Hα的波长比Hβ的小 B．Hα的频率比Hβ的小 C．Hβ对应的光子能量为3.4 eV D．Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态 解析：选BD　AB.氢原子n＝3与n＝2的能级差小于n＝4与n＝2的能级差，则Hα与Hβ相比，Hα的波长大、频率小，故A错误、B正确； C．Hβ对应的光子能量为 E＝(－0.85)eV－(－3.40)eV＝2.55 eV 故C错误； D．氢原子从基态跃迁到激发态至少需要能量 E＝(－3.40)eV－(－13.60)eV＝10.2 eV Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态，故D正确． 故选BD. [C级　练加强·培优] 10．(2025·兰州模拟)静止在O点的C原子核发生衰变的同时，空间中加入如图所示的匀强电场．之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是(　　) A．A、B两粒子均带负电 B．衰变后瞬间A、B粒子动量大小之比为2∶1 C．B粒子为He D．衰变后瞬间A、B粒子速度大小之比为5∶2 解析：选C　A．根据A、B两粒子的运动轨迹，可知其所受电场力方向均与电场方向相同，A、B两粒子均带正电，C原子核发生的是α衰变，故A错误； BD.该核反应方程为 C→Be＋He 衰变过程动量守恒，有 mAvA－mBvB＝0 可得衰变后瞬间A、B粒子动量大小之比为1∶1，速度大小之比为vA∶vB＝2∶5 故BD错误； C．粒子在电场中做类平抛运动，则有 x＝vt，y＝··t2 解得y＝＝ 可知当两粒子竖直方向的位移相等时，Be粒子的水平位移较小，B粒子为He，故C正确． 故选C. 学科网（北京）股份有限公司 $$