2024届高考物理新一轮复习专题强化试卷：第十六章 第2练　原子结构　原子核

1．(2022·湖南卷·1)关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是(　　)

A．卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征

B．玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律

C．光电效应揭示了光的粒子性

D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性

2．(2022·北京卷·1)氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子(　　)

A．放出光子，能量增加

B．放出光子，能量减少

C．吸收光子，能量增加

D．吸收光子，能量减少

3．(2022·辽宁卷·2)2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果．表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列．实验中所用核反应方程为X＋Mg→Al，已知X、Mg、Al的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E.下列说法正确的是(　　)

A．X为氘核H

B．X为氚核H

C．E＝(m1＋m2＋m3)c2

D．E＝(m1＋m2－m3)c2

4．(多选)(2022·浙江6月选考·14)秦山核电站生产C的核反应方程为N＋n→C＋X，其产物C的衰变方程为C→N＋e.下列说法正确的是(　　)

A．X是H

B.C可以用作示踪原子

C.e来自原子核外

D．经过一个半衰期，10个C将剩下5个

5．(2022·广东卷·5)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

6．如图所示为氢原子能级图，以及从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线．则下列叙述正确的有(　　)

A．Hα、Hβ、Hγ、Hδ的频率依次增大

B．可求出这四条谱线的波长之比，Hα、Hβ、Hγ、Hδ的波长依次增大

C．处于基态的氢原子要吸收3.4 eV的能量才能被电离

D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，Hβ一定可以使该金属发生光电效应

7．(2021·全国甲卷·17)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

8．(多选)(2022·浙江1月选考·14)2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9×1011 kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨．为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热．下列说法正确的是(　　)

A．秦山核电站利用的是核聚变释放的能量

B．秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6 kg

C．核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度

D．反应堆中存在U＋n→Ba＋Kr＋3n的核反应

9．(多选)铀核裂变的一种方程为U＋X→Sr＋Xe＋3n，已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法中正确的有(　　)

A．X是中子

B．X是质子

C.U、Sr、Xe相比，Sr的比结合能最大，最稳定

D.U、Sr、Xe相比，U的质量数最大，结合能最大，最稳定

10．(2020·全国卷Ⅱ·18)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＋43.15 MeV表示．海水中富含氘，已知1 kg海水中含有的氘核约为1.0×1022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1 kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107 J,1 MeV＝1.6×10－13 J，则M约为(　　)

A．40 kg  B．100 kg  C．400 kg  D．1 000 kg

11．A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直．图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是(　　)

A．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子

B．a为α粒子运动轨迹，d为β粒子运动轨迹

C．a轨迹中的粒子比b轨迹中的粒子动量小

D．磁场方向一定垂直纸面向外

12．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨迹半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．

(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程；

(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小；

(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，求衰变过程的质量亏损Δm(光速为c)．