2020高考物理专题20原子物理备考强化训练51原子核二新人教版.pdf

【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/23 2020高考物理专题 20原子物理备考强化训练51原子核二新人教版编 辑：_时 间：_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/23 本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于通过训练使我们了解天然放射现象，掌握射线、射线、射线的本质及性质，知道半衰期概念.知道原子核的人工转变、质子和中子的发现，知道原子核的组成，会写核反应方程.理解核能、质量亏损概念及爱因斯坦的质能方程，会根据质量亏损和质能方程计算核能.知道重核的裂变、链式反应及轻核的聚变.全卷 23 题，总计 135 分，选做题 15道备用。一、破解依据欲解决核反应中有关“守恒”与“核能的计算”问题，试归纳以下几条“依据”：五个守恒：质量数守恒；质子数（或核电荷数）守恒；质量守恒（“亏损质量”与释放或吸收的“核能”相当）；能量守恒。对衰变、嬗变等过程，间或应用动量守恒。两个方程：质能方程：，m指运动质量。核能：2mvE2cmE一个半衰期（）：反映衰变的速度。剩余核数：；剩余质量：。tNN)21(0tmm)21(0核能的计算：或质能关系。其中，分别为诸反应物、生成物的静止质量，为反应物、生成物的静止质量之差，亦即核反应的质量亏损。若则为释放核能的情形；若则为吸收核能的情形。)(2JcmE)(5.931MeVmE21mmm21mm、m，0m，0E，0m，0E若不计光子辐射的能量时，则有，即核能（动能）的增加等于“系统能量”的减少；反之亦反之。EEkkEE核力及其做功问题：核力的性质：是引力，与核子（质子、中子等）是否带电无关；短程力，作用距离小于；（由于核子距离为，因而核力只存在于相邻的核子之间，距离稍远则迅速减为零。）强相互作用。m15100.2m15108.0【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/23 核力的功等于核能的变化。若核力做正功，则系统能量减少，故系统向外界放出核能（动能、光能等）；核力做负功，系统从外界吸收核能，故系统能量增加。一、破解依据选择题（每小题5 分，共 70 分）1.(14上海)核反应方程中的X 表示()9412426BeHeCXA.质子 B.电子 C.光子 D.中子2.（17 全国）一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为。下列说法正确的是（）238234492902UThHeA衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量3.（17 天津）我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是（）A B23411120HHHen1441717281NHeOHC D427301213150HeAlPn235114489192056360UnBaKr3 n4.（15 广东学）在同一匀强磁场中，粒子（）和质子（）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则 粒子和质子（）He42H21A运动半径之比是21 B运动周期之比是 21C运动速度大小之比是41 D受到的洛伦兹力之比是 21【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】4/23 5.（15 西安交大附中）（6 分）下列说法正确的是（）A玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同E汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷6.（16 天津）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（）A、赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B、查德威克用 粒子轰击获得反冲核，发现了中子147N178OC、贝克勒尔发现的天然放射性向下，说明原子核有复杂结构D、卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型7.（15 重庆）题图-2 中曲线 a、b、c、d 为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是（）A.a、b 为粒子的经迹 B.a、b 为粒子的经迹C.c、d 为粒子的经迹 D.c、d 为粒子的经迹8.（15 新课标 III）一静止的铝原子核俘获一速度为m/s 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是（）2713Al71.0 102814SiA、核反应方程为27281314pAlSi【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】5/23 B、核反应方程过程中系统动量守恒C、核反应过程中系统能量不守恒D、核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E、硅原子核速度的数量级为m/s，方向与质子初速度方向一致5109.（14 新课标）关于天然放射性，下列说法正确的是（）A所有元素都可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度无关C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D、和 三种射线中，射线的穿透能力最强E一个原子核在一次衰变中可同时放出、和 三种射线10.(14 新课标)在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是()A.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D.卢瑟福通过 粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷11（15山东）发生放射性衰变为，半衰期约为5700年。已知植物存活其间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是（）14C14N14C12C14C14C（双选，填正确答案标号）【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】6/23 a.该古木的年代距今约为5700年b.、具有相同的中子数12C13C14Cc.衰变为的过程中放出 射线14C14Nd.增加样品测量环境的压强将加速的衰变14C12.（14 天津）下列说法正确的是()A玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同13.14重庆 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.B.C.D.m3214.（15 青岛统测）下列说法正确的是（）（双选，填正确答案标号）a天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构b氢原子从n3 的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光c比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量d放射性元素每经过一个半衰期，其质量减少一半填空题（共 25 分）15（13 上海）（4 分）放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为 22 的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是。21084Po20682Pb199F【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】7/23 16.（13 新课标 I）(6 分)一质子束入射到能止靶核上，产生如下核反应:AI2713P+X+nAI2713式中 P 代表质子，n 代表中子，x 代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核 X的质子数为，中子数为。17.（14 江西联考）（6 分）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，HNC XQ2，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1H3 2He4 2He12 6C13 7N15 7N 质量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1 则 X是_，Q2_Q1（填“大于”、“等于”或“小于”）18.（13 山东）（4 分）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”。1完成“氦燃烧”的核反应方程：。BeHe+_+8442 2Be84是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.610-16s。一定质量的，经 7.810-16s 后所剩下的占开始时的。Be84Be8419.（15 新课标 II）（5 分）在下列描述核过程的方程中，属于衰变的是，属于衰变的是，属于裂变的是，属于聚变的是（填正确答案标号）AB14140671CN+e3232015161PS+eCD238234492902UTh+He1441717281N+HeO+HEF235114094192054380U+nXe+Sr+2 n32411120H+HHe+n计算题（共 40 分）20.（15 西城二模）（10 分）在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。在轻核聚变的核反应中，两个氘核（）以相同的动能 E0=0.35MeV做对心碰撞，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核（）和中子（）的动能。已知氘核的质量mD=2.0141u，中子的质量mn=1.0087u，氦核的质量mHe=3.0160u，其中1u 相当于931MeV。在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少 MeV（结果保留 1 位有效数字）？H21He32n1021.（15 苏州二调）（10 分）氚（）是最简单的放射性原子核，夜光手表即是利用氚核衰变产生的 射线激发荧光物质发光氚核【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】8/23 发生 衰变过程中除了产生 粒子和新核外，还会放出不带电且几乎没有静止质量的反中微子在某次实验中测得一静止的氚核发生 衰变后，产生的反中微子和 粒子的运动方向在一直线上，设反中微子的动量为p1，粒子的动量为 p2求：H31e氚发生 衰变的衰变方程；产生新核的动量22.（14 泰安一模）（10 分）云室处于一个垂直于纸面向外的匀强磁场中，静止的原子核X 在云室中发生了一次衰变，其衰变产物在磁场中运动的圆轨迹如图-3 所示已知新核Y 的质量为 M，粒子的质量为 m，衰变后粒子的速度大小为v，假设原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能(1)试写出核衰变方程(2)求原子核衰变时释放的能量23（14 武汉联考）（10 分）某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生 或 衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么氡会经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康原来静止的氡核(Rn)发生一次 衰变生成新核钋(Po)，并放出一个能量E00.09 MeV的光子已知放出的粒子动能 E5.55 MeV；忽略放出光子的动量，但考虑其能量；1 u 相当于 931.5 MeV.(1)写出衰变的核反应方程(2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(结果保留三位有效数字)(四)选做题24.（13 新课标 II）关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】9/23 A原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核变成 粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C铯原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能1335520882D比结合能越大，原子核约不稳定E自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量小于该原子核的结合能25.（13 全国）放射性元素氡（）经 衰变成为钋，半衰期为3.8 天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（）22286Rn21884Po22286RnA目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变22286RnB在地球形成的初期，地壳中元素的含量足够高22286RnC当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程21884Po21884Po22286RnD主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期22286Rn 26.（13广东）铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应，下列说法正确的有（）nKrBanU1089361445610235923A上述裂变反应中伴随着中子放出B铀块体积对链式反应的发生无影响C铀核的链式反应可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】10/23 27.（15 天津）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（）A、赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B、查德威克用 粒子轰击获得反冲核，发现了中子147N178OC、贝克勒尔发现的天然放射性向下，说明原子核有复杂结构D、卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型。28.(15大庆实验中学)（1）（5 分）以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是（）A紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应C有 10 个放射性元素的原子核，当有5 个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期D氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大E.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量29（14 西安联考）下列说法正确的是()A原子的核式结构模型是汤姆孙最早提出的B铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中，要经过8 次 衰变和 6次 衰变C一个氢原子从量子数n3 的激发态跃迁到基态时最多可辐射 2 种不同频率的光子D一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】11/23 E考古专家发现某一骸骨中C的含量为活着的生物体中C的，已知 C的半衰期为 5730年，则确定该生物死亡时距今约为11 460年30（14 海淀期中）下列表示重核裂变的方程是()A.H HHe nB.P SieC.NHe O HD.UnSrXe10n31.（14 湖南联考）下列说法正确的是（）A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构C的半衰期是 5 天，12 g 经过 1 5 天后还有 15 g 未衰变D按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大32.（14 江西师大附中）北京时间20 xx 年 3 月 11 日 13 时 46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131 的衰变方程为+Y。根据有关放射性知识，下列说法正确的是（）I13153Xe13154AY粒子为 粒子B的半衰期大约是8 天，若取 4 个碘原子核，经16 天就可能剩下 1 个碘原子核了I13153C生成的处于激发态，放射射线。射线的穿透能力最强，电离能力也最强Xe13154D中有 53 个质子和 131 个核子 E.如果放射性物质碘131 处于化合态，可能对放射性会有影响I1315333.（14 日照一中）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为，普朗克常量为 h，真空中的光速为c，若产生的核能全部被光子带走。下列说法正确的是（）123mmm、A核反应方程是113101HnHB聚变反应中的质量亏损123mmmmC辐射出光子的能量312Emmmc【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】12/23 D光子的波长123hmmmc34.（14 襄阳四中）科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部个氢核转化成一个氦核和两个正电子并放出能量已知质子的质量，粒子的质量，电子的质量的质量相当于931.5 的能量H11e01ump0073.1um0015.4ume0005.0写出该热核反应方程；一个氢核反应平均释放出多少的能量？（结果保留位有效数字）H1135.（15 衡水三调）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（）A.紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C原子核式结构模型是由汤姆逊在a 粒子散射实验基础上提出的D太阳内部发生的核反应是热核反应E关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象36（15 苏州二调）下列说法正确的是（）A卢瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的 B 射线与 射线一样都是电磁波，但穿透本领远比 射线弱 C原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 D裂变时释放能量是因为发生了亏损质量37.（15 潍坊二模）下列关于近代物理知识的描述中，正确的【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】13/23 是（）a 处于 n=3 能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3 种种频率的光子 b 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 c 在 核 反 应 中，x是 质 子，这 个 反 应 过 程 叫 衰 变XOHN178e4247 d原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量38.（14 武昌模拟）用中子轰击锂核（Li）发生核反应，产生氚和 粒子并放出 4.8 MeV 的能量写出核反应方程式；求上述反应中的质量亏损为多少（保留两位有效数字）；若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则 粒子和氚的动能之比是多少？三、参考答案选择题【答案】选 D。【解析】根据质量数守恒可知X 的质量数为 1;根据电荷数守恒可知X的 电荷数为0,所以X表 示中子。【答案】B【解析】根据动量守恒定律可知，生成的钍核的动量与粒子的动量等大反向，选项B 正确；根据可知，衰变后钍核的动能小于粒子的动能，选项A 错误；铀核的半衰期等于一半数量的铀核衰变需要的时间，而放出一个粒子所经历的时间是一个原子核衰变的时间，故两者不等，选项C 错误；由于该反应放出能量，由质能方程可知，衰变后质量发生亏损，粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项 D错误；故选 B。2k2pEm【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】14/23【答案】A【解析】HHHe n 是核聚变反应方程，A 正确；NHe O H 是卢瑟福发现质子的、人类第一次实现原子核的人工转变反应方程，B错误；HeAlPn 是小居里夫妇发现磷30 的人工放射性的核反应方程，C 错误；UnBaKr3n 是典型的铀核裂变的反应方程，D错误【答案】B【答案】BDE【解析】A、卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故 A错误；B、紫外线可以使荧光物质发出荧光，利用这一特性对钞票或商标进行有效的防伪措施，故B正确；C、天然放射现象中产生的射线不能在电场或磁场中发生偏转，故 C错误；D、当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，故D正确；E、汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故E 正确。故选：BDE【答案】AC【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用 粒子轰击，获得反冲核，发现了质子，选项B 错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】15/23 说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对 粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D 错误；故选AC.147N178O【答案】D【答案】ABE【答案】BCD【解析】本题考查了原子核的衰变原子序数大于83 的元素才可以发生衰变，原子序数小于83 的元素有的可以发生衰变，有的不可以发生衰变，A错误；放射性元素的半衰期与元素所处的物理、化学状态无关，B、C 正确；三种射线、穿透能力依次增强，D正确；原子核发生 或 衰变时常常伴随着光子的产生，但同一原子核不会同时发生 衰变和 衰变，E错误【答案】选 A、C、E。【解析】密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6 10-19C,A 正确;贝克勒尔发现了天然放射现象,B 错误;居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素,C 正确;卢瑟福通过粒子散射实验,得出了原子的核式结构理论,D 错误;汤姆逊通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的 粒 子 组 成,并 测 定 了 粒 子 的 比 荷,E正 确。【答案】ac【解析】因古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5700 年，选项 a 正确；、具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项b 错误；根据核反应方程可知，衰变为的过程中放出电子，即发出 射线，选项 c 正确；外界环境不影响放射性【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】16/23 元 素 的 半 衰 期，选 项d错 误；故 选ac.14C12C13C14C14C14N【答案】6BD【解析】本题是对玻尔理论、天然放射现象及多普勒效应等知识的考查，粒子散射实验导致原子核式结构模型的建立，A 错误；紫外线可以使荧光物质发光，B 正确；天然放射现象中产生的射线在电场或磁场中不会发生偏转，C 错误；观察者和波源发生相对运动时，观察者接收到的频率就会发生改变，D正确【答案】C【解析】本题考查元素的半衰期根据半衰期公式m m0，将题目中的数据代入可得C正确，A、B、D错误【答案】ACD【解析】A、天然放射现象的发现说明原子核内部是有结构的，进而人们研究揭示了原子核有复杂的结构，故A正确；B、从的能级向低能级跃迁时会辐射3 种不同频率的光，故B错误；3nC、比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时释放核能，故 C正确；D、放射性元素样品中，放射性原子核的数目减少一半所需的时间等于半衰期，故发生衰变的物体每经过一个半衰期，其总质量将减少一半，故 D正确。故选：ACD填空题【答案】+He He+Ne+H。21084Po20682Pb4242199F221011【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】17/23【解析】根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是+He。用射线轰击，可得到质量数为22 的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：He+Ne+H。21084Po20682Pb42199F42199F221011【答案】14 13【解析】根据核反应方程遵循的电荷量守恒1+13=n+0可得新核X 的 质 子 数 为n=14.根 据 核 反 应 方 程 遵 循 的 质 量 数 守 恒27+1=(14+m)+1可得新核的中子数m=13.【答案】He；大于。【解 析】中 质 量 亏 损 为：m1=1.0078+12.0000-13.0057=0.0021（u），根据根据电荷数守恒和质量数守恒可知中X的电荷数为 2、质量数为4，故 X为粒子即，质量亏损为：m2=1.0078+15.0001-12.0000-4.0026=0.0053（u）根据爱因斯坦的质能方程可知：Q1=m1C2，Q2=m2C2，则 Q1Q2，NCH13712611XCNH12615711He42【答案】He;1/8或 12.5%.42【解析】由核反应满足的质量数守恒和电荷数守恒可得“氦燃烧”的核反应方程：He+He Be+。424284经 7.810-16s 即三个半衰期后所剩Be 占开始时的（1/2）3=1/8。84【答案】C、AB、E、F。【解略】计算题【答案】（1）；。（2）；。2312ekmr212ker1MeV 3MeV【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】18/23【解析】由爱因斯坦的质能方程，核聚变反应中释放的核能为：2mcE解得：MeV3.3E根据核反应中系统的能量守恒，有：EEEE0knkHe2根据核反应中系统的动量守恒，有：0nHepp由mpE22k可知：HenknkHemmEE解得：0(2)1nkHenHemEEEMeVmm21.【答案】发生衰变的衰变方程，evHeeH320131产生新核的动量 p1p2【解析】根据质量数与质子数守恒，则氚发生衰变的衰变方程：evHeeH320131衰变过程中动量守恒，0=P1+P2+P所以新核的动量大小为P=p1p2；22.【答案】(1)X YHe；(2)。【解析】(1)衰变方程为 XYHe.(2)原子核在衰变前后动量守恒，设衰变后新核的速度为v1，则Mv1 mv根据题意可知，衰变时释放的总能量EMv mv2联立以上二式解得E.23.【答案】(1)RnPoHe；(2)0.006 16 u。【解析】(1)发生衰变，方程为RnPoHe.(2)忽略光子的动量，由动量守恒定律，有0ppPo【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】19/23 又 Ekp22m新核钋的动能 EPo E由题意知，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核钋、粒子的动能形式出现，衰变时释放出的总能量EE EPo E0mc2则衰变过程中总的质量亏损m 0.006 16 u.（四）选做题24.【答案】ABC【解析】比结合能越大，原子核约稳定，选项D 错误。自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项 E错误。25.【答案】A【解析】目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变，选项A 正确。22286Rn22286Rn26.【答案】AC【解析】根据题给裂变反应方程，可知上述裂变反应中伴随着中子放出，选项A 正确，铀块体积对链式反应的发生有影响，只有铀块体积大于临界体积时才能发生链式反应，选项B 错误。铀核的链式反应可人工控制，铀核的半衰期不会受到环境温度的影响，选项C正确 D错误。27.【答案】AC。28.【答案】BDE【解析】A、根据光电效应方程知，光电子的最大初动能，与入射光的频率有关，与光的强度无关，故A错误；0kmEhW【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】20/23 B、太阳辐射的能量主要来自太阳内的聚变反应，故B正确；C、半衰期具有统计意义，对大量的原子核适用，故C错误；D、氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，原子能量减小，根据知，电子的动能增大，则氢原子的电势能减小，故 D正确；222evkmrrE、质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量，故 E正确。故选：BDE29.【答案】BCE【解析】原子的核式结构模型是卢瑟福最早提出的，选项A 错误；铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中，由质量数守恒可得发生衰变的次数为 8，由电荷数守恒可得发生衰变的次数为6，选项B 正确；一个氢原子从量子数n3 的激发态跃迁到基态时最多可辐射 2 种不同频率的光子，选项C 正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光的频率小于金属的极限频率，选项D错误；考古专家发现某一骸骨中C的含量为活着的生物体中C的，可知经过了 2 个半衰期，故该生物死亡时距今约为2T11 460 年，选项 E正确30.【答案】D【解析】HHHe n 是轻核聚变；PSie 是产生正电子的方程；NHeO H 是原子人工核反应；UnSr54Xe10n 是重核裂变综上可知，选项D正确31.【答案】CD【解析】A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，不是核裂变反应，故A错误；B、汤姆生发现电子，说明原子可以再分，而粒子散射实验，【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】21/23 表明原子具有核式结构，故B错误；C、由公式 C正确；D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，则有：，可知电子的动能减小，由于电子吸收能量才会向高能级 跃 迁，所 以 原 子 总 能 量 增 大，故 D 正 确；故 答 案 为CDgMmTt5.1)21(12)21(515remrek22232.【答案】AD【解析】A、53131I54131Xe+Y，根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，Y粒子为粒子，故A正确 B、半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的所以，则若取 4 个碘原子核，经16天剩下几个碘原子核无法预测故B错误 C、生成的 54131Xe处于激发态，还会放射射线射线的穿透能力最强，射线是高能光子，即高能电磁波，它是不带电的，所以射线的电离作用很弱，故C错误 D、53131I 中有 53个质子，131 表示质量数即核子数，故D正确E、半衰期与外部环境和所处状态无关，E错误；故选：AD 33.【答案】BD【解析】A、该核反应方程质量数不守恒，故A错误；B、聚变反应中的质量亏损 m=（m1+m2）-m3，故 B 正确；C、聚变反应中亏损的 质量 转化为 能量 以光 子的形 式放 出，故光子 能量 为 E=（m1+m2-m3）c2，故 C错误；D、根据 E=（m1+m2-m3）c2，得光子的波长为：=，故 D错误故选 Bhccmmmh)(32134.【答案】14112142HHee6.218EMev【解析】写出核反应方程：14112142HHee由反应前的总质量减去反应后总质量得：又根据原子核的质能方程可得：可用一原子质量相当于931.5 计算，平均释放的能量为：。0.0267mu224.87EmCMevMev6.218EMev35.【答案】BDE【解析】A、光电子的最大初动能与入射光的频率有关与光照强度无关，因此增大光照强度，光子的最大初动能不变，故A错误；B、核子为短程力，只能跟邻近的核子产生核力的作用，故B 正确；C、原子核式结构模型是由卢瑟福在粒子散射实验基础上提出的，故 C错误；【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】22/23 D、太阳内部发生的是热核反应，故D正确；E、关于原子核内部的信息，最早来自于天然放射性现象，故E正确。故选：BDE36.【答案】CD【解析】卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量用于表示原子核结合松紧程度结合能：两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能，分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能A、卢瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型；故A错误；B、射线的本质的电子流，射线是电磁波，故B错误；C、根据分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能，所以原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量故 C正确；D、根据爱因斯坦质能方程可知，裂变时释放能量是因为发生了亏损质量，故 D正确；故选：CD37.【答案】ad【解析】a、处于能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出种频率的光子，故 a 正确；3n233C【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】23/23 b、衰变中产生的射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故b 错误；c、核反应中，是质子，但这个反应过程不叫衰变，只有是氦原子核，才是衰变，故c 错误；14417728NHeOXXd、原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，因为核子结合成原子核时要释放能量，由质能方程知质量减小，故d正确。故选：ad38.【答案】Li nHHe 8.5 1030 kg 34.【解析】Li nHHem kg 8.51030 kg设 m1、m2、v1、v2 分别为氦核、氚核的质量和速度，由动量守恒定律得 0m1v1 m2v2氦核、氚核的动能之比Ek1Ek2m2 m1 34.