高中试卷答案网第五章 原子与原子核 单元检测（B卷）
一、单选题
1．居里夫人发现了元素钋（Po），其α衰变的核反应方程式为，下列按序对a、b、c、d、e、f赋值正确的是（ ）
A．84、211、2、4、1、0
B．84、210、2、4、0、0
C．84、207、1、1、0、1
D．83、207、1、1、0、0
2．下列说法不正确的是（ ）
A．卢瑟福α粒子散射实验说明了原子核内部具有复杂结构
B．普朗克的能量子假说是对经典思想与观念的一次突破
C．汤姆孙发现电子使人们认识到原子本身也具有结构
D．贝可勒尔对天然放射现象的发现开启了人类研究原子核结构的序幕
3．下列属于放射性衰变的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福的能级原子模型，说明了原子能级是不连续的
B．爱因斯坦发现的光电效应现象说明了光具有波粒二象性
C．天然放射现象使人们意识到原子核还有内部结构
D．法拉第发现的电流磁效应将电与磁紧密地联系在了一起
5．普朗克说过：“科学的历史不仅是一连串事实、规则和随之而来的数学描述，它也是一部概念的历史”．下列表示正确的是（ ）
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C．紫外线照射到金属锌表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌版表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
D．大量的氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时只会辐射两种不同频率的光
6．近日，三星堆考古发现轰动了整个考古界。考古人员对“祭祀坑”中出土的碳周样本通过14C年代检测，推算出文物的年代。其中14C的衰变方程为，则（ ）
A．发生的是α衰变
B．X来源于原子外层的电子
C．的比结合能比的要小
D．文物长时间埋在地下致14C半衰期变大
7．2022年2月21日23时49分，华龙一号海外示范工程、全球第四台机组——巴基斯坦卡拉奇核电工程3号机组反应堆首次达到临界状态，标志着机组正式进入带功率运行阶段，为后续并网发电和商业运行奠定了基础。卡拉奇核电工程利用的是铀核裂变释放的核能。下列说法正确的是（ ）
A．铀核主要用于核反应堆中的核燃料，也是制造核武器的主要原料之一
B．自然界中的轴元素只有这两种同位素
C．铀核不具有放射性
D．铀核裂变可能的一种核反应方程式为
8．下列说法正确的是（ ）
A．研制核武器的钚239（Pu） 由铀239（U）经过2次β衰变而产生
B．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
C．20g的U经过两个半衰期后，质量变为15g
D．U在中子轰击下，生成Sr和Xe的核反应前后，原子核的核子总数减少
二、多选题
9．下列史实正确的是（ ）
A．贝克勒尔首先发现某些元素能发出射线并与居里夫妇分享了1903年的诺贝尔物理学奖
B．卢瑟福用α粒子轰击氮核，打出了质子，并由此发现了质子
C．查德威克通过实验证实了原子核内存在质子
D．玻尔提出了自己的原子结构假说，并由此解释了所有的原子发光现象
10．关于原子物理学知识，下列说法正确的是（ ）
A．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了所有原子的光谱规律
B．质子与中子结合成氘核的过程一定会放出能量
C．将放射性物质放在超低温的环境下，将会大大减缓它的衰变进程
D．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，共有6个中子变成质子
11．下列说法中正确的是（ ）
A．铀核裂变的核反应是U→Ba＋Kr＋2n
B．已知质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1＋2m2－m3）c2
C．铀（U）经过多次α、β衰变形成稳定的铅（Pb）的过程中，有6个中子转变成质子
D．一个处于n=5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能辐射10种不同频率的电磁波
12．根据图象，下列叙述正确的是
A．图甲所示的远距离输电通常通过提高电压以减少电能损耗
B．图乙所示的行李安检仪采用射线来透视安检物品
C．图丙所示的照相机镜头上呈现的淡绿色是由光的偏振引起的
D．图丁所示的核反应堆可以通过调整插入镉棒的深度来控制核反应速度
三、实验题
13．19世纪，科学家在光学，原子和原子核的研究方面有不断的突破，指出下面三幅示意图中所表示的实验;并说明这些实验能提出的物理模型或物理规律：
A图：________________________________
B图：________________________________
C图：________________________________
14．（1）1919年，科学家卢瑟福通过题图所示的实验装置，首次实现用人工方法把原子核“轰开”，并使原子核发生转变。该实验中，气室内通入的气体是_______。该实验中银箔的作用是使_______恰好无法打到荧光屏上产生光点。该实验中，能够穿过银箔使荧光屏产生光点的粒子是_______。
四、解答题
15．海水中含有丰富的氘，总蕴藏量约有。已知两个氘核可结合成一个氦核并放出一个中子，中子、氘核和氦核的质量分别为。
（1）写出核聚变的方程并算出释放的核能；（已知相当于的能量）
（2）若每升海水中含氘量为，让其全部发生核聚变释放的能量和完全燃烧多少千克汽油放出的热量相当？（汽油的热值，，）
16．若放射性同位素的样品经过6小时只剩下没有发生衰变，它的半衰期是多少？
17．一静止原子核发生α衰变，生成一α粒子及一新核，测得α粒子的速度为光在真空中的速度的0.1倍。已知α粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为α粒子的质量的n倍；光在真空中的速度大小为c。
求：（1）衰变过程中新核所受冲量的大小；
（2）衰变前原子核的质量。
18．（1）写出所给放射性元素的衰变方程：铋核
（2）写出所给放射性元素的衰变方程：钍核
（3）已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过120天后还剩多少？
（注：衰变生成的新核均由X来表示）
参考答案：
1．B
【详解】为光子，故e、f赋值为0、0。a为氦核，故c、d赋值为2、4。根据质量数守恒和电荷数守恒，故a、b赋值为84、210。故B正确，ACD错误。
故选B。
2．A
【详解】卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式结构模型，天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，故A说法错误；普朗克的能量子假说是对经典思想与观念的一次突破，故B说法正确；汤姆逊发现电子使人们认识到原子本身也具有结构，故说法C正确；贝克勒尔对天然放射现象的发现开启了人类研究原子核结构的序幕，故D说法正确．所以选A．
3．A
【详解】A．，，同时有一个电子产生，属于衰变，A正确；
B．，反应方程为重核的裂变，B错误；
C．，氘与氚生成氦核，属于聚变反应，C错误；
D．，用粒子轰击铝原子，产生了磷原子，属于原子核的人工转变，D正确。
故选A。
4．C
【详解】A．原子能级模型是玻尔提出的，该模型认为原子能级是不连续的、分立的，故A错误；
B．爱因斯坦提出的解释光电效应现象的理论认为光具有粒子性，故B错误；
C．天然放射现象说明原子核具有复杂结构，从而使人们意识到原子核还有内部结构，故C正确；
D．奥斯特发现的电流磁效应将电与磁紧密地联系在了一起，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，故A正确．B、β衰变所释放的电子是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故B错误．C、根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，故C错误．D、根据知，大量的氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时，可能辐射出3种不同频率的光，故D错误．故选A．
【点睛】本题考查了轻核聚变、β衰变、光电效应方程、能级等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，注意β衰变产生的电子来自原子核内部，不是核外电子．
6．C
【详解】A．14C衰变时电荷数和质量数都守恒，由此可知X电荷数为-1，为，所以14C发生的是β衰变，A错误；
B．射线的电子是由原子核内中子转化为质子释放出来的，不是来源于原子外层的电子，B错误；
C．衰变成，故比更稳定，可知的比结合能比的要小，C正确；
D．半衰期是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件均无关，D错误。
故选C。
7．A
【详解】A．铀核是自然界唯一能够发生可控裂变的同位素，主要用于核反应堆中的核燃料，也是制造核武器的主要原料之一，A项正确；
BC．在自然界中铀元素有三种同位素存在，分别为铀234、轴235和铀238，均具有放射性，BC项错误；
D．根据质量数守恒和电荷数守恒可得该核裂变可能的一种核反应方程式为
D项错误。
故选A。
8．A
【详解】A．经过β衰变电荷数多1，质量数不变，所以钚239由铀239经过2次β衰变而产生，故A正确；
B．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的核聚变反应，故B错误；
C．根据半衰期公式
可得
即20g的U经过2个半衰期后其质量变为5g，故C错误；
D．核反应前后，原子核的核子总数守恒，故D错误。
故选A。
9．AB
【详解】（1）贝克勒尔发现了天然放射现象，居里夫人与她丈夫皮埃尔 居里发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra），因此他们一起分享了1903年的诺贝尔物理学奖．故A正确；
（2）1919年卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现质子．故B正确；
（3）1932年查德威克用α粒子轰击铍核，发现中子．故C错误；
（4）玻尔提出了自己的原子结构假说，并由此解释了氢光谱，并不是解释了所有的原子发光现象．故D错误．
故本题正确答案选AB．
10．BD
【详解】玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释所有原子光谱的实验规律，故A错误；质子与中子结合成氘核的过程中一定会放出能量，选项B正确；放射性元素的半衰期与外界环境无关，选项C错误；铀核（）衰变为铅核（ ）的过程中，质量数少32，可知α衰变的次数为8次，经过8次α衰变电荷数少16，但是衰变的过程中电荷数少10，可知发生了6次β衰变，每一次β衰变中一个中子转化为一个质子，故共有6个中子变成质子，故D正确；故选BD.
11．BC
【详解】A．铀核裂变时要用中子轰击铀核才能产生核反应，不能直接反应，故A错误；
B．已知质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，因两个质子和两个中子结合成一个α粒子，那么质子和中子结合成一个α粒子，质量亏损为2m1＋2m2－m3，释放的能量是
E=（2m1＋2m2－m3）c2
故B正确；
C．根据质量数和电荷数守恒知
238-206=4×8
发生8次α衰变；
92=82＋2×8-6
发生6次β衰变，β衰变的实质即为中子转化为质子同时释放电子，所以有6个中子转变成质子，故C正确；
D．一个处于n=5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射4种不同频率的电磁波，故D错误；
故选BC。
12．AD
【详解】A. 远距离输电，可以通过提高输电电压、减小电流来降低输电线路上的能量损耗，故A正确；
B. 行李安检仪采用X射线来透视安检物品，故B错误；
C．照相机镜头上呈现的淡绿色是由薄膜干涉引起的，故C错误；
D. 镉棒可以吸收铀核裂变中产生的中子，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度，故D正确
故选AD．
13． 根据图像可知为α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式模型 光的双缝干涉实验，证明了光的波动性 光电电效应的实验，证明了光的粒子性
【详解】[1]A图：根据图像可知为α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式模型；
[2]B图：光的双缝干涉实验，证明了光的波动性；
[3]C图：此实验是光电效应的实验，说明光具有粒子性。
14． 氮气 粒子 质子
【详解】（1）[1][2][3]1919年，科学家卢瑟福通过题图所示的实验装置，首次实现用人工方法把原子核“轰开”，并使原子核发生转变。该实验中，气室内通入的气体是氮气。该实验中银箔的作用是使粒子恰好无法打到荧光屏上产生光点。该实验中，能够穿过银箔使荧光屏产生光点的粒子是质子。
15．（1），3.26MeV；（2）
【详解】（1）核反应方程如下
核反应的质量亏损为
所以释放的能量为
（2）每升海水含有的氘对数为
所以释放的能量为
所以相当于汽油的质量为
16．
【详解】设原来的质量为，半衰期为T，依题意，根据半衰期规律可得
可求得：
17．（1）0.1mc；（2）
【详解】（1）设衰变后新核质量为M，速率为v，则有
对新核有
（2）衰变前新核质量为
解得
18．（1）放射性元素的衰变方程是，
（2）放射性元素的衰变方程是
（3）已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过120天后还剩．
【分析】根据衰变过程中质量数和电荷数守恒列出衰变方程经过1个半衰期，有半数发生衰变，求出半衰期的次数，从而得出还剩的质量．
【详解】（1）根据衰变过程中质量数和电荷数守恒得，放射性元素的衰变方程为
（2）根据衰变过程中质量数和电荷数守恒得，放射性元素的衰变方程为
（3）已知钍234的半衰期是24天，经过120天后，发生5个半衰期，所以1g钍经过120天后还剩
【点睛】根据衰变前后质量数和电荷数守恒求出生成物的质量数和电荷数.能够应用半衰期进行定量的计算．
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