专题13 原子结构和原子核（解析版）

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专题 13 原子结构和原子核
【2020 年】
1.（2020·新课标Ⅰ）下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4代表 α粒子的有（　　）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】α粒子为氦原子核 He，根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒，A选项中的 X1为
He，B选项中的 X2为He，C选项中的 X3为中子 n，D选项中的 X4为He。故选 BD。
2.（2020·新课标Ⅱ）氘核 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式
表示。海水中富含氘，已知 1kg 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= 1.6×10–13J，则 M约为（　　）
A. 40 kg B. 100 kg C. 400 kg D. 1 000 kg
【答案】C
【解析】氘核 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式
则平均每个氘核聚变释放的能量为
1kg 海水中含有的氘核约为 1.0×1022 个，可以放出的总能量为
由 可得，要释放的相同的热量，需要燃烧标准煤燃烧的质量
1
3.（2020·新课标Ⅲ）1934 年，约里奥—居里夫妇用 α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素
X，反应方程为： 。X会衰变成原子核 Y，衰变方程为 ，则（　　）
A. X 的质量数与 Y的质量数相等 B. X 的电荷数比 Y的电荷数少 1
C. X 的电荷数比 的电荷数多 2 D. X 的质量数与 的质量数相等
【答案】AC
【解析】设 和 的质子数分别为 和 ，质量数分别为 和 ，则反应方程为
，
根据反应方程质子数和质量数守恒，解得
，
，
解得 ， ， ，
即 的质量数与 的质量数相等， 电荷数比 的电荷数多 2， 电荷数比 的质量数多
3，AC 正确，BD 错误。故选 AC。
4.（2020·浙江卷）太阳辐射的总功率约为 ，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中，
一个质量为 （c为真空中的光速）的氘核（ ）和一个质量为 的氚核（
）结合为一个质量为 的氦核（ ），并放出一个 X粒子，同时释放大约
的能量。下列说法正确的是（　　）
A. X 粒子是质子
B. X 粒子的质量为
2
C. 太阳每秒因为辐射损失的质量约为
D. 太阳每秒因为辐射损失的质量约为
【答案】BC
【解析】由质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为 1，电荷数为 0，则 X为中子，A错误；根据能量
关系可知 ，解得 ，B正确；太阳每秒放出的能
量
，损失的质量 ，C正确；
因为 ，则太阳每秒因为辐射损失的质量
为
，D错误。故选 BC。
5.（2020·山东卷）氚核 发生 β衰变成为氦核 。假设含氚材料中 发生 β衰变产生的电子可以
全部定向移动，在 3.2 104 s时间内形成的平均电流为 5.0 10-8 A。已知电子电荷量为 1.6 10-19 C，在这段
时间内发生 β衰变的氚核 的个数为（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据 ，可得产生的电子数为 个，因在 β衰变
中，一个氚核产生一个电子，可知氚核的个数为 1.0×1016 个。故选 B。
【2019 年】
1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。
要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为
3
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