2022年高考物理 黄金易错点专题汇编 专题16 原子物理.doc

2014年高考物理 黄金易错点专题汇编 专题16 原子物理1下列说法中正确的是 ( ) A.玛丽·居里首先提出原子的核式结构 B卢瑟福在a粒子散射实验中发现了电子 C.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子 d.爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说2铀裂变的产物之一氪90(Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成稳定的锆90(Zr)，这些衰变是 ( ) A. 1次a衰变，6次衰变B4次衰变 C. 2次a衰变 D2次a衰变，2次衰变4为了捍卫我国的领海主权，随着我国综合国力的不断增强，相信在不远的将来，我国会拥有自己的航空母舰假设航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程式是UnBaKr()n(1)在括号内填写n前的系数；(2)用m1、m2、m3分别表示U、Ba、Kr核的质量，m表示中子的质量，则上述反应过程中一个铀235核发生裂变产生的核能E是多少？(3)假设核反应堆的功率P6.0×105kW，若一个铀235核裂变产生的能量为2.8×1011J，则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少kg铀235？(铀235的摩尔质量M0.235kg/mol，一个月约为t2.6×106s，阿伏加德罗常数NA6.0×1023mol1，计算结果保留两位有效数字)5在真空中，原来静止的原子核X在进行衰变时，放出粒子的动能为E0.假设衰变后产生的新核用字母Y表示，衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来，真空中的光速为c，原子核的质量之比等于其质量数之比，原子核的重力不计(1)写出衰变的核反应方程；(2)求衰变过程中总的质量亏损6如图甲所示，MN为竖直放置、彼此平行的两块平板，两板间距为d，两板中央有一个小孔O、O正对在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间变化如图乙所示，有一放射源内装镭核(Ra)，放在平行板电容器的左侧，镭核(Ra)沿着OO方向释放一个粒子后衰变成氡(Rn)设粒子的质量为m，电荷量为q，该粒子在匀强磁场中运动的周期与磁场变化的周期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计粒子受的重力(1)写出镭核的衰变方程；(2)求磁感应强度B0的大小；(3)要使粒子从O孔垂直于N板射出磁场，求射入磁场的速度7.在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？8.原子从一个能级跃迁到一个较低能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离原子的电子叫俄歇电子.已知铬原子的能级公式可简化为式中n=1,2,3,表示不同的能级,A是正的已知常数.上述俄歇电子的动能是多少？10.已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u,的质量为3.015 0 u.(1)写出两个氘核聚变成的核反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能；(3)若两氘核以相等的动能0.35Me做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的和中子的动能各是多少?【正确解答】解：为求出该系列反应后释放的能量，将题中所给的诸核反应方程式左右两侧分别相加，易错起源1、a粒子散射实验及原子子的核式结构 例1下列说法中正确的是 ( ) A.质子与中子的质量不等，但质量数相等 B两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力 C.同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同 D除万有引力外，两个中子之间不存在其他相互作用力易错起源2、核反应，衰变，半衰期 例2本题中用大写字母代表原子核正经a衰变成为F，再经衰变成为C，再经a衰变成为H上述系列衰变可记为下式：另一系列衰变如下：已知P是F的同位素，则 ( ) A.Q是G的同位素，R是H的同位素 BR是E的同位素，S是F的同位素 CR是C的同位素，S是H的同位素 DQ是E的同位素，R是F的同位素 易错起源3、 核能，质量亏损，质能方程 例3中子n、质子p、氘核0的质量分别为mn、mp、mD.现用光子能量为E的射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是 ( ) A(mD-mp-mn)c2-E B(mD+mn-mp)c2-E C·(mD-mp-mn)c2+E D(mD+mn-mp)c2-E 1科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3)它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为HeHe2HHe.关于He聚变下列表述正确的是 ()A聚变反应不会释放能量B聚变反应产生了新的原子核C聚变反应没有质量亏损D目前核电站都采用He聚变反应发电2放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是 ()A射线，射线，射线B射线，射线，射线C射线，射线，射线D射线，射线，射线3下列说法正确的是()A.NHCHe是衰变方程B.HHHe是核聚变反应方程C.UThHe是核裂变反应方程D.HeAlPn是原子核的人工转变方程4某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为HCNQ1，HNCXQ2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核HHeHeCNN质量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001以下推断正确的是 ()AX是He，Q2>Q1BX是He，Q2>Q1CX是He，Q2<Q1 DX是He，Q2<Q16北京奥运会的相关场馆建设大量采用对环境有益的新技术，如奥运会场馆周围80%的路灯利用了太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水采用了全玻真空太阳能集热技术太阳能的产生是太阳内部高温高压条件下的核反应形成的，下列说法正确的是()A该核反应的方程可能是4HHe2eB该核反应的方程可能是92Un54XeSr10nC4HHe2e反应之所以释放出能量，是因为H核子的平均质量较He的大D4HH2e反应之所以释放出能量，是因为H核子的平均质量较He的小7太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看作是4个氢核(H)结合成1个氦核(He)下表中列出了部分粒子的质量(1u相当于931.5MeV的能量)粒子名称质子p粒子电子e中子n质量/u1.00734.00150.000551.0087以下说法中正确的是 ()A核反应方程式为4HHe2eB核反应方程式为4HHe2eC4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.0266uD聚变反应过程中释放的能量约为24.8MeV8下列说法中错误的是()A天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构B粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构C发现质子的核反应方程是NHeOHD玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论914C是一种半衰期为5730年的放射性同位素若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的，则该古树死亡的时间距今大约()A22920年 B11460年C5730年 D2865年10“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子，核内一个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子(其质量小于电子质量且不带电)若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”(电子的初动量可不计)，则()A生成的新核与衰变前的原子核质量数相同B生成新核的核电荷数增加C生成的新核与衰变前的原子核互为同位素D生成的新核与中微子的动量大小相等11.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为，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h + h B. 辐射光子的能量为h + h C. 吸收光子的能量为h- h D. 辐射光子的能量为h - h 12关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D实物粒子的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性13.下列说法错误的是()A.半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期越长，衰变越慢 B.同位素的核外电子数相同，因而具有相同的化学性质C.阴极射线和射线都是电子流，它们的产生机理是一样的D.重核裂变过程中一定伴随着质量亏损14.下列说法中正确的是()A.氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加B.射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在、三种射线中是最弱的C.原子核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变15.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为:,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的.已知的质量为m1，的质量为m2,则下列判断正确的是()A.3m1m2B.3m1m2C.3m1=m2D.m1=3m216.K介子衰变的方程为K0，其中K介子和介子带负的元电荷e，0介子不带电.如图15-1所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度分别为B1、B2.今有一个K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B1中，其轨迹为圆弧AP，P在MN上，K在P点时的速度为v，方向与MN垂直.在P点该介子发生了上述衰变.衰变后产生的介子沿v反方向射出，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线.则以下说法正确的是()A.介子的运行轨迹为PENCMDPB.介子运行一周回到P用时为C.B14B2D.0介子做匀速直线运动17.下列说法正确的是()A.研制核武器的钚239由铀239经过4次衰变而产生B.发现中子的核反应方程是C.20 g的经过两个半衰期后其质量变为15 gD.在中子轰击下，生成和的核反应前后，原子核的核子总数减少18.北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术，如2008年奥运会场馆周围80%90%的路灯利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能聚热技术.太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是()A.B.C.D.19.关于天然放射现象，以下叙述正确的是()A.衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的B.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小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.铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次衰变和10次衰变20.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法正确的是()A.“人造太阳”的核反应方程是B.“人造太阳”的核反应方程是C.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是E=mc2D.“人造太阳”核能大小的计算公式是17