高三物理总复习课时跟踪检测（五十六）原子结构原子核

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课时跟踪检测（五十六）原子结构原子核

1．(2021·湖南高考)核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是(　 )

A．放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽

B．原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒

C．改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期

D．过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害

解析：选D　根据半衰期的定义可知，放射性元素经过两个完整的半衰期后，还剩余原来的未衰变，故A错误；原子核衰变时满足电荷数守恒、质量数守恒，故B错误；放射性元素的半衰期是由原子核的自身结构决定的，而与物理环境如压力、温度或浓度无关，与化学状态无关，故C错误；过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害，故D正确。

2．(2021·湖北高考)20世纪60年代，我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展。1964年，我国第一颗原子弹试爆成功；1967年，我国第一颗氢弹试爆成功。关于原子弹和氢弹，下列说法正确的是(　 )

A．原子弹和氢弹都是根据核裂变原理研制的

B．原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的

C．原子弹是根据核裂变原理研制的，氢弹是根据核聚变原理研制的

D．原子弹是根据核聚变原理研制的，氢弹是根据核裂变原理研制的

解析：选C　原子弹是根据重核裂变研制的，而氢弹是根据轻核聚变研制的，故A、B、D错误，C正确。

3．(2021·河北高考)银河系中存在大量的铝同位素26Al。26Al核β＋衰变的衰变方程为Al―→Mg＋e，测得26Al核的半衰期为72万年。下列说法正确的是(　 )

A．26Al核的质量等于26Mg核的质量

B．26Al核的中子数大于26Mg核的中子数

C．将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变

D．银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg

解析：选C　26Al核发生β＋衰变的过程中释放正电子的同时还有核能释放，发生质量亏损，所以26Al核的质量大于26Mg核的质量，故A错误；26Al核的中子数n1＝26－13＝13，而26Mg核的中子数n2＝26－12＝14，所以26Al核的中子数小于26Mg核的中子数，故B错误；半衰期是原子核固有的属性，与物理环境和化学状态无关，故C正确；铝同位素26Al的半衰期为72万年，所以经过144万年也就是两个半衰期后还剩下没有衰变，故D错误。

4．(2021·北京等级考)硼(B)中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂(Li)离子。这个核反应的方程是(　 )

A.B＋n―→Li＋He　 B.B＋He―→N＋n

C.N＋He―→O＋H D.N＋n―→C＋H

解析：选A　由题知，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂(Li)离子，而α粒子为氦原子核，则这个核反应方程为B＋n―→Li＋He，故选A。

5．(2021年8省联考·湖北卷)用粒子加速器加速后的质子轰击静止的锂原子核，生成两个动能均为 8.919 MeV的α粒子(He)，其核反应方程式为：H＋Li―→He＋He。已知质子质量为1.007 825 u，锂原子核的质量为7.016 004 u，α粒子的质量为4.002 603 u,1 u相当于931 MeV。若核反应释放的能量全部转化为α粒子的动能，则入射质子的动能约为(　 )

A．0.5 MeV B．8.4 MeV

C．8.9 MeV D．17.3 MeV

解析：选A　该反应放出能量ΔE＝(1.007 825 u＋7.016 004 u－2×4.002 603 u)×931 MeV/u≈17.34 MeV，入射质子的动能EkH＝2Ekα－ΔE≈0.5 MeV，故A正确。

6.如图所示为氢原子能级示意图，下列有关说法正确的是(　 )

A．处于基态的氢原子吸收10.5 eV 的光子后能跃迁至n＝2能级

B．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光

C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定能发生光电效应

D．用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41 eV

解析：选D　处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后能跃迁至n＝2能级，不能吸收10.5 eV的光子，故A错误；大量处于n＝4能级的氢原子，最多可以辐射出C＝6种不同频率的光子，故B错误；从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的能量大于从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子的能量，用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定不能发生光电效应，故C错误；处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为：E＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，根据光电效应方程，照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为：Ek＝E－W0＝12.75 eV－6.34 eV＝6.41 eV，故D正确。

7.(2021·全国甲卷)如图，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为(　 )

A．6　　　　　 B．8

C．10 D．14

解析：选A　X的中子数为146，质子数为92，质量数为146＋92＝238，Y的中子数为124，质子数为82，质量数为124＋82＝206，质量数减少238－206＝32，发生α衰变的次数为32÷4＝8，发生β衰变的次数为82－(92－2×8)＝6，即在此过程中放射出电子的总个数为6，A正确。

8．(2021·福建高考)核污水中常含有氚(H)等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氚β衰变的半衰期长达12.5年，衰变方程为H―→He＋e＋e，其中e是质量可忽略不计的中性粒子，Z＝________，A＝________。若将含有质量为m的氚的核污水排入大海，即使经过50年，排入海中的氚还剩________m(用分数表示)。