1、单元质量检测（十二）一、选择题（19 题为单项选择题，1014 题为多项选择题）1下列说法正确的是（ ）A卢瑟福的原子结构模型很好地解释了 粒子散射实验B 衰变中产生的 射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的C某放射性元素的 4 个原子核经过一个半衰期后一定还剩下 2 个没有发生衰变D利用 射线可以消除静电解析 卢瑟福做了 粒子散射实验，并根据 实验结 果提出了原子的核式结构模型，所以卢瑟福的原子结构模型很好地解释了 粒子散射实验，选项 A 正确； 衰变中产 生的 射线 是原子核内的中子转变为质 子时产生的高速电子流，所以 射 线来自原子核内，选项 B 错误；原子核的半衰期是一个统计规律，只
2、对大量的原子核才适用，所以选项 C 错误； 射线是高频电磁波，其电离本领很弱，不可以用来消除静电， 粒子的电离本领较强，可以用来消除静电，选项 D 错误。答案 A2放射性元素发生 衰变放出一个电子，这个电子是（ ）A核外电子向内层轨道跃迁时放出来的 B核内有一个质子分裂时放出的 C核内有电子受激发后由核内射出来的D核内中子转化为质子时放出来的解析 n H e，核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，质子留10 1 0 1在核内，而电子放射出来，选项 D 正确。答案 D3玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时，和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是（ ）A电子绕核运动的向心力，就是电子与核之间的静电引
3、力B电子只能在一些不连续的轨道上运动C电子在不同轨道上运动时能量不同D电子在不同轨道上运动时静电引力不同解析 卢瑟福的核式结构学说的内容是原子有一个很小的核，集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量，核外电子绕核旋转，由此得出向心力和能量等与半径关系的描述。而玻尔的原子模型提出核外电子只能在某些不连续的轨道上运动，即轨道量子化，而在可能的轨道上的运动仍遵守牛顿运动定律。选项 B 正确。答案 B4氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光的频率为 1，从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为 2，已知普朗克常量为 h，若氢原子从能级 k 跃迁到能级 m，则 （ ）A吸收光子的能量为 h1h
4、 2B辐射光子的能量为 h1h 2C吸收光子的能量为 h2h 1D辐射光子的能量为 h2h 1解析 氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红 光， 说明能级 m 高于能级 n，而从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光， 说明能级 k 也比能级 n 高，而紫光的频率 2 大于红 光的频率 1，所以 h2h 1，因此能级 k 比能级 m 高，所以若氢原子从能级 k 跃迁到能 级 m，应辐射光子，且光子能量应为 h2h 1。故选项 D 正确。答案 D5若元素甲的半衰期为 4 天，元素乙的半衰期为 5 天，经过 20 天后两种放射性元素的质量恰好相等，则在这 20 天前这两种元素的质量比 m 甲 m
5、 乙 等于（ ）A54 B45 C12 D21解析 20 天是元素甲的 5 个半衰期，是元素乙的 4 个半衰期，由题意有m 甲 （ ）5m 乙 （ ）4，m 甲 m 乙 2112 12选项 D 正确。答案 D6图 1 为 X 射线管的结构示意图，E 为灯丝电源。要使射线管发出 X 射线，须在 K、A 两电极间加上几万伏的直流高压（ ）图 1A高压电源正极应接在 P 点，X 射线从 K 极发出B高压电源正极应接在 P 点，X 射线从 A 极发出C高压电源正极应接在 Q 点，X 射线从 K 极发出D高压电源正极应接在 Q 点，X 射线从 A 极发出解析 K 受热放出电子，电子通过电场加速，高速撞击
6、 A，使 A 原子的内层电子受激发发出 X 射线，加速电场方向应由 A 到 K，故 Q 接高压电源正极。答案 D7一个静止的放射性同位素的原子核 P 衰变为 Si，另一个静止的天然放3015 3014射性元素的原子核 Th 衰变为 Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的23490 23491运动径迹 1、2、3、4，如图 2 所示，则这四条径迹依次是（ ）图 2A电子， Pa， Si、正电子23491 3014B. Pa，电子，正电子， Si23491 3014C. Si，正电子，电子， Pa3014 23491D正电子， Si， Pa，电子3014 23491解析 衰变前后动量守恒，由运动半径
7、 r 知，1、 4 为反冲核，根据旋转方mvqB向知 2 是电子，3 是正电子。 选项 B 正确。答案 B8如图 3 所示，为氢原子的能级图，处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，若从 n3 能级跃迁到 n2 能级，辐射的光子恰能使某种金属发生光电效应，则其他跃迁中能使该金属发生光电效应的有（ ）图 3A5 种 B4 种 C3 种 D2 种解析 根据玻尔理论和光电效应规律，光子能量与跃迁的能级差有关，能级差越大，辐射光子的能量越高，光电效应越容易发生。 氢原子在如图所示的各能级间跃迁时能产生 6 种不同能量的光子，除由 n4 能级向 n3 能级跃迁时辐射的光子不能使金属产生光电效应外，其余
8、4 种均可。选项 B 正确。答案 B9氢原子核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道时（ ）A要吸收光子，电子的动能、电势能都减小B要吸收光子，电子的动能增大，电势能减小C要放出光子，电子的动能、电势能都减小D要放出光子，电子的动能增大，电势能减小解析 根据 Ek mv ，而 ，有 Ek ，当 rn减小时，E k 增加，而12 2n ke22rn氢原子的能量（包括动能和电势能）E n eV，所以当 rn减小时，氢E1n2 13.6n2原子的能量要减少，原子能量中动能增加， 总能量减少，所以电势能必然减少。选项 D 正确。答案 D10 （2017广东梅州一模） 关于天然放射现象，以下叙述正确
9、的是（ ）A若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将变短B 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C在 、 这三种射线中， 射线的穿透能力最强， 射线的电离能力最强D铀核（ U）衰变为铅核（ Pb）的过程中，要经过 8 次 衰变和 623892 20682次 衰变解析 半衰期是放射性元素有半数发生衰变的时间，由原子核的种类决定，与温度等外界因素无关，故 A 错误； 衰变的实质是原子核中的中子转变成质子和电子，即电子来源于原子核，故 B 错误；在 、这三种射线中， 射线是波长很短的电磁波，其穿透能力最强， 射线是 He 原子核，带正电，故其电离能力最强，故 C 正确； 铀核（ U）衰变为铅核（
10、 Pb）的过程的方程为：23892 20682U Pb8 He6 e，即每次 衰变放出一个 粒子，每次 衰变23892 20682 42 0-1放出一个电子，故 D 正确。答案 CD11下列说法正确的是（ ）A发现中子的核反应方程是 Be He C n94 42 126 10B 20 个 U 的原子核经过两个半衰期后剩下 5 个 U23892 23892C. U 在中子轰击下生成 Sr 和 Xe 的过程中，原子核中的平均核子质23592 9438 1405量变小D原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定辐射出一定频率的光子解析 发现中子的核反应方程是 Be He C n，A 正确；原子核的半94
11、 42 126 10衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，所以 B 错误； U 在中子23592轰击下生成 Sr 和 Xe 的过程中，原子核中的平均核子 质量变小，所以该9438 1405反应过程会产生质量亏损，从而放出核能，C 正确；原子从一种定 态跃迁到另一种定态时，可能辐射出一定频率的光子，也可能会吸收一定频率的光子，所以 D 错误。答案 AC12下列说法正确的是（ ）A一个氢原子从 n3 的能级发生跃迁，可能只辐射一种频率的光子B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应C比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D放射性元素的半衰期随温度的升高而变短解析 一个氢原子
12、从 n3 的能级发生跃迁，可能辐射一种或者两种频率的光子，选项 A 正确；太阳辐 射的能量是氢核聚变产生的能量，选项 B 正确；比结合能越大，核子结合得越牢固，原子核越稳定， 选项 C 错误；半衰期由原子核内部因素决定，与元素的化学状态、温度、压强等因素无关， 选项 D 错误。答案 AB13氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是 m1、m 2、m 3 和 m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是（ ）A核反应方程式为 H H He n21 31 42 10B这是一个裂变反应C核反应过程中的质量亏损 mm 1m 2m 3D核反应过程中释放的核能 E（m 1m 2 m3m 4）c 2解析
13、 由氘核和氚核的结合以及电荷数、质量数守恒可知选项 A 正确；该核反应为聚变反应，选项 B 错误；核反应过程中的质量 亏损为mm 1m 2m 3m 4，选项 C 错误；由爱因斯坦质 能方程可知核反应过程中释放的核能 Emc 2，可知 选项 D 正确。答案 AD14如图 4 所示，为汞原子的能级图，一个自由电子的总能量为 9 eV，和处于基态的汞原子碰撞后（不计汞原子能量的变化） ，该电子剩余能量可能为（碰撞时系统无能量损失） （ ）图 4A0.2 eV B1.4 eV C2.3 eV D5.5 eV解析 由能级图知 E2E 14.9 eV，E3E 16.7 eV，E4E 18.8 eV。电子碰
14、撞激发汞原子跃迁，电子剩余能量可能为（94.9）eV4.1 eV，（96.7）eV2.3 eV， （98.8）eV0.2 eV 。选项 A、C 正确。答案 AC二、非选择题15如图 5 所示，静止在匀强磁场中的 Li 核俘获一个速度为 v07.710 4 m/s63的中子而发生核反应 Li n H He。若已知 He 的速度 v22.010 4 63 10 31 42 42m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，求：图 5（1） H 的速度是多大；31（2）在图中画出两粒子的运动轨迹并求出轨道半径之比；（3）当粒子 He 旋转 3 圈时，粒子 H 旋转几圈。42 31解析 （1）中子撞击锂核生
15、成氚核和氦核过程中动量守恒，有m0v0m 1v1m 2v2式中 m0，m1，m2 分别为中子、氚核、氦核的质量，v 1为氚核速度，代入数据得 v11.010 3 m/s，方向与 v0 相反（即与 v2 相反）。（2）氚核、氦核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为r1r 2 m1v1Bq1 m2v2Bq2 30.1104B1 42104B2340运动轨迹如图所示。（3）氚核、氦核做圆周运动的周期之比为T1T 2 3 22m1Bq1 2m2Bq2 23B1 24B2所以它们旋转周数之比为 n1n 2T 2T 12 3当 粒子旋转 3 圈时，氚核旋转 2 圈。答案 （1）1.010 3 m/s （2）见解析图 340 （3）2