第15章 第2讲 原子和原子核 (Word练习)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

第2讲　原子和原子核 (建议用时：25分钟) 题组一　玻尔理论和能级跃迁 1．已知氢原子基态的能量为E1＝－13.6 eV.大量氢原子处于某一激发态．由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.937 5E1(激发态能量En＝，其中n＝2，3……)，则下列说法正确的是(　C　) A．这些氢原子中最高能级为5能级 B．这些氢原子中最高能级为6能级 C．这些光子可具有6种不同的频率 D．这些光子可具有4种不同的频率 2．氢原子的能级图如图所示．用氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射的光照射逸出功为6.34 eV 的金属铂，下列说法正确的是(　A　) A．产生的光电子的最大初动能为6.41 eV B．产生的光电子的最大初动能为12.75 eV C．氢原子从n＝2能级向n＝1能级跃迁时辐射的光不能使金属铂发生光电效应 D．氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射的光也能使金属铂发生光电效应 3．已知氢原子的能级公式En＝(E1＝－13.6 eV，n＝1，2，3…)．大量处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成a、b、c、d、e、f六束(含不可见光)，如图所示．据此可知，从n＝3能级向n＝1能级(基态)跃迁产生的那一束是(　D　) A．b B．c C．d D．e 题组二　原子核的衰变及半衰期 4．(多选)在医学上，常用钴60产生的γ射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗．钴60的衰变方程为Co ―→Ni＋X，下列说法正确的是(　AB　) A．钴60发生的是β衰变，X是电子 B．γ射线比β射线的穿透能力强 C．X粒子是钴60原子核的组成部分 D．该衰变过程释放的核能全部转化为γ射线的能量 5．一块含铀矿石的质量为M，其中铀的质量为m，铀发生一系列衰变，最终生成物为铅．已知铀的半衰期为T，则经过时间T，下列说法正确的是(　C　) A．这块矿石的质量为0.5M B．这块矿石的质量为0.5(M－m) C．这块矿石中铀的质量为0.5m D．这块矿石中铅的质量为0.5m 题组三　核反应方程及书写 6．宇宙射线进入地球大气层时同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮核N引发核反应，产生碳核C和原子核X，则X为(　A　) A．H B．H C．He D．He 7．1919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.下列判断正确的是(　B　) A．m＝16，n＝1 B．m＝17，n＝1 C．m＝16，n＝0 D．m＝17，n＝0 题组四　质量亏损及核能的计算 8．铀核裂变的产物是多样的，一种典型的情形是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是U＋n―→Ba＋Kr＋3n，下列说法正确的是(　D　) A．该反应质量数守恒，没有质量亏损 B．U的中子数比Ba的多91个 C．U的比结合能比Ba的大 D．Ba的结合能比Kr的大 9．我国已经建成了新托卡马克(EAST)装置——中国环流器二号M装置(HL—2M)，为“人造太阳”创造了条件，其等离子温度有望超过2亿摄氏度，将中国的聚变堆技术提升到了新的高度．设该热核实验反应前氘核(H)的质量为m1，氚核(H)的质量为m2，反应后氦核(He)的质量为m3，中子(n)的质量为m4.关于聚变的说法正确的是(　D　) A．核裂变比核聚变更为安全、清洁 B．由核反应过程质量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4 C．两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前减少 D．HL—2M中发生的核反应方程式是 H＋H―→He＋n 10．散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置．下列关于中子研究的说法正确的是(　B　) A．α粒子轰击N，生成O并产生了中子 B．U经过4次α衰变，2次β衰变后，新核与原来的原子核相比中子数少了10个 C．γ射线实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗 D．核电站可通过“慢化剂”控制中子数目来控制核反应的速度 11．下列说法正确的是(　A　) A．大量处于基态的氢原子在某一频率的光照射下，能发出多种频率的光子，其中有一种光的频率与入射光频率相同 B．卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，证实了在原子核内部存在中子 C．某种金属能否发生光电效应取决于照射光的时长 D．一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，共发生了8次衰变 12．Th具有放射性，发生一次β衰变成为新原子核X的同时放出能量，下列说法正确的是(　B　) A．Th核能放射出β粒子，说明其原子核内有β粒子 B．新核X的中子数为143 C．Th核的质量等于新核X与β粒子的质量之和 D．让Th同其他的稳定元素结合成化合物，其半衰期将增大 13．原子核的核反应类型通常分为四种，反应过程中都遵守质量数、电荷数守恒规律．下列核反应方程式，书写正确且属于人工转变的是(　C　) A．Th ―→Pa＋e B．U＋n ―→Ba＋Kr＋3n C．He＋Be ―→C＋n D．H＋H ―→He＋n 14．地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内部持续不断地发生核反应释放出的核能．在太阳内部发生的典型核反应方程是4H―→He＋2X，这个核反应释放出的能量为ΔE，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是(　D　) A．该核反应属于裂变反应 B．方程中的X为电子(e) C．该核反应前后质量数守恒，因而反应前后总质量保持不变 D．该核反应过程产生的质量亏损为Δm＝ 15．秦山核电站是我国第一座核电站，其三期工程采用重水反应堆技术，利用中子(n)与静止氘核(H)的多次碰撞，使中子减速．已知中子某次碰撞前的动能为E，碰撞可视为弹性正碰．经过该次碰撞后，中子损失的动能为(　B　) A．E B．E C．E D．E 16．一静止的氡核(Rn)发生α衰变，放出一个速度为v0、质量为m的α粒子和一个质量为M的反冲核钋(Po)，若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能． (1)写出衰变方程； (2)求出反冲核的速度； (3)求出这一衰变过程中亏损的质量．(计算结果不得使用原子量表示) 解析　(1)设反冲核钋的质量数为A，核电荷数为Z， 由核衰变的质量数守恒得 A＝222－4＝218， 由核衰变的核电荷数守恒得 Z＝86－2＝84， 则衰变方程为Rn―→Po＋He. (2)设反冲核钋的速度大小为v，由动量守恒定律得0＝mv0－Mv， 解得v＝. (3)由题意可知，α粒子与钋核的动能为核反应释放出的能量， 则衰变释放的能量为 ΔE＝mv＋Mv2＝， 由质能方程ΔE＝Δmc2可得质量亏损为 Δm＝＝. 答案　(1)Rn―→Po＋He　(2)　(3)　 学科网（北京）股份有限公司 $$