度高考物理一轮复习 第十二章 近代物理初步 第2讲 原子和原子核课时达标训练-人教版教材高三全册物理.doc

2原子和原子核

选择题（1～7题为单项选择题，8～14题为多项选择题）
1．以mD、mP、mn分别表示氘核、质子、中子的质量，则（）
A．mD＝mP＋mn B．mD＝mP＋2mn
C．mD＞mP＋mn D．mD＜mP＋mn
解析质子和中子通过聚变反应生成氘核，并释放能量，出现质量损失，所以mP＋mn＞mD。
答案D
2．按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的圆轨道上，ra>rb，在此过程中（）
A．原子发出一系列频率的光子
B．原子要吸收一系列频率的光子
C．原子要吸收某一频率的光子
D．原子要发出某一频率的光子
解析ra>rb，是从高能级向低能级跃迁，应向外发射能量，且所发射光子的能量等于两个能级的能量差。选项D正确。
答案D
3．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有（）
A.eq\f(m,4) B.eq\f(m,8) C.eq\f(m,16) D.eq\f(m,32)
解析由半衰期公式m′＝m（eq\f(1,2)）eq\f(t,τ)可知，m′＝m（eq\f(1,2)）eq\f(32,8)＝eq\f(1,16)m，故选项C正确。
答案C
4．已知氦原子的质量为MHeu，电子的质量为meu，质子的质量为mpu，中子的质量为mnu，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知：1u对应于931.5MeV的能量，若取光速c＝3×108m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为（）
A．[2×（mp＋mn）－MHe]×931.5MeV
B．[2×（mp＋mn＋me）－MHe]×931.5MeV
C．[2×（mp＋mn＋me）－MHe]×c2J
D．[2×（mp＋mn）－MHe]×c2J
解析核反应方程为2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He，质量亏损Δm＝2×（mp＋mn）－（MHe－2me）＝2×（mp＋mn＋me）－MHe，所以释放的能量为ΔE＝Δm×931.5MeV＝[2×（mp＋mn＋me）－MHe]×931.5MeV，选项B正确。
答案B
5．如图1所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是（）

图1
A．α射线和β射线的混合放射源
B．纯α射线放射源
C．α射线和γ射线的混合放射源
D．纯γ射线放射源
解析在放射源和计数器之间加上铝片后，计算器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的射线，即α射线，在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有γ射线，因此放射源可能是α射线和γ射线的混合放射源。
答案C
6．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素eq\o\al(239,94)Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为eq\o\al(239,94)Pu→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ，下列说法中正确的是（）
A．X原子核中含有92个中子
B．100个eq\o\al(239,94)Pu经过24100年后一定还剩余50个
C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加
D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力
解析根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可得，X原子核中含有92个质子，235个核子，则中子数为235－92＝143（个），选项A错误；半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，100个eq\o\al(239,94)Pu经过24100年后不一定还剩余50个，选项B错误；由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量减少，选项C错误；衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项D正确。
答案D
7．一中子与一质量数为A（A>1）的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为（）
A.eq\f(A＋1,A－1) B.eq\f(A－1,A＋1)
C.eq\f(4A,（A＋1）2) D.eq\f(（A＋1）2,（A－1）2)
解析设中子质量为m，则原子核的质量为Am。设碰撞前、后中子的速度分别为v0、v1，碰后原子核的速度为v2，由弹性碰撞可得mv0＝mv1＋A