高考物理一轮复习 精选题辑 课练40 原子核-人教版高三全册物理试题.doc

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1、课练40原子核1(2018山东烟台期末)以下能说明原子核内具有复杂结构的实验或现象是()A光电效应B阴极射线实验C粒子散射实验 D天然放射现象答案：D解析：光电效应说明光具有粒子性，A错误；阴极射线实验说明能从原子中打出电子来，说明原子还可以再分，原子具有复杂的结构，B错误；卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，C错误；放射性元素自发地发出射线的现象叫天然放射现象，使人们认识到原子核内具有复杂的结构，D正确2(2018湖北武汉调研)(多选)关于放射现象，下列说法正确的是()A只有原子序数大于83的元素才具有放射性B射线是由氦原子核衰变产生的C在衰变中，反应前后原子核的质量数保持不变D

2、在原子核发生衰变或衰变时，常常伴随有射线产生答案：CD解析：原子序数大于83的元素都具有放射性，但不是只有原子序数大于83的元素才具有放射性，故A错误射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两个中子和两个质子结合在一起从原子核中释放出来的，故B错误射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出的一个高速电子即粒子，发生衰变时，元素原子核的质量数不变，电荷数增加1，故C正确原子核在发生衰变和衰变时产生的能量以光子的形式释放，故D正确3(2018重庆八中适应性考试)(多选)下列说法正确的是()A、三种射线中，射线的穿透能力最强B放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性C卢

3、瑟福通过实验发现质子的核反应方程为HeNOND质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么质子和中子结合成一个粒子，所释放的核能为E(m1m2m3)c2答案：BC解析：、和三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故A错误放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故B正确卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为HeNOH，故C正确两个质子和两个中子结合成一个粒子，质量亏损m2m12m2m3，由质能方程可知，释放的能量Emc2(2m12m2m3)c2，故D错误4(2018山东潍坊一模)14C是碳元素的一种具有放射性的同位素，其半衰期约为5 700年在

4、某次研究中，测得考古样品中14C的含量大约是鲜活生命体中14C含量的，则样品生活的年代约是()A11 400年前 B17 100年前C22 800年前 D45 600年前答案：B解析：由N余N0知，解得t3T17 100年，B正确5(2018浙江湖州期末)(多选)对以下几个核反应方程，判断正确的是()HHHenNaMgeUnBaKr3nA是裂变，是衰变B是聚变，是裂变C是衰变，是裂变D是裂变，是衰变答案：BC解析：是轻核的聚变，是衰变，是重核的裂变，故B、C正确6(2018浙江金华期末)(多选)下列说法正确的是()A氡的半衰期为3.8天，若取8个氡原子核，经7.6天后就一定剩下2个原子核了B重

5、核裂变释放核能产生新核的过程中，新核的比结合能比该重核的比结合能大C光子的能量由光的频率决定D.U衰变为Rn，要经过4次衰变及6次衰变答案：BC解析：半衰期是一个统计概念，对个别或少数原子核不适用，A错误；比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核的过程中释放能量，所以重核裂变释放核能产生新核的过程中，新核的比结合能比该重核的比结合能大，B正确；光子的能量h由光的频率决定，C正确；U衰变为Rn，质量数减少16个，发生了4次衰变，电荷数应减少8，而Rn的电荷数比U少6，说明还发生了2次衰变，D错误7(2018山西重点中学联考)(多选)新华社记者2016年11月2日从中科院合肥物质科学研究院获悉，该

6、院等离子体所承担的国家大科学工程“人造太阳”实验装置EAST近日在第11轮物理实验中再获重大突破，获得超过60秒的稳态高约束模等离子体放电关于太阳的相关知识，下列判断正确的是()A氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放出一定频率的光子，太阳的能量来自于这个过程B要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到1015 m以内，核力才能起作用，这需要非常高的温度C太阳内部大量氢核聚变成氦核，聚变后比结合能增加，释放出巨大的能量D氘核和氚核可发生热核聚变，核反应方程是HHHen答案：BCD解析：太阳的能量来自于太阳内部轻核的聚变，A错误，C正确；要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到1015 m以

7、内，核力才能起作用，这需要非常高的温度，所以轻核的聚变又叫热核反应，B、D正确8(2018广东肇庆二模)U的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成Bi，然后可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Tl，最后都衰变成Pb，衰变路径如图所示，下列说法中正确的是()A过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变B过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变C过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变D过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变答案：B解析：Bi经过变成X，质量数没有发生变化，为衰变，经过变成Pb，质量数少4，为衰变；Bi经过变成Tl，电荷数少2，为衰变

8、，过程的电荷数增加1，为衰变故B正确9(2018广东深圳模拟)(多选)如图是核子平均质量与原子序数Z的关系图象，下列说法中正确的是()A卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是射线C图中原子核d和e聚变成原子核f要吸收能量D图中原子核a裂变成原子核b和c要放出核能答案：ABD解析：粒子散射实验中，绝大多数粒子的运动方向几乎不变，只有极少数发生大角度偏转，故卢瑟福在此基础上提出了原子的核式结构模型，故A正确；天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线有、三种射线，其中不带电的是射线，则在磁场中一定

9、不偏转的是射线，故B正确；题图中原子核d和e聚变成原子核f过程中有质量亏损，故会放出核能，C错误；题图中原子核a裂变成原子核b和c过程中有质量亏损，故会放出核能，D正确10(多选)图示是原子核的平均结合能与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是()A如D和E能结合成F，结合过程一定会吸收核能B如D和E能结合成F，结合过程一定会释放核能C如A分裂成B和C，分裂过程一定会吸收核能D如A分裂成B和C，分裂过程一定会释放核能答案：BD解析：若D、E能结合成F，平均结合能增大，结合时向外释放能量，A项错误，B项正确；因为A分裂为B、C，由图可知，平均结合能增大，向外释放能量，C项错误，D项正确11(多选

10、)中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m，相应的能量Emc22.2 MeV是氘核的结合能下列说法正确的是()A用能量小于2.2 MeV的光子照射静止的氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B用能量等于2.2 MeV的光子照射静止的氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C用能量大于2.2 MeV的光子照射静止的氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D用能量大于2.2 MeV的光子照射静止的氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零答案：AD解析：考查结合能的概念及能量守恒定律的简单应用只有静止的氘核吸收光子的能量大于其结合能时，才能

11、分解为一个质子和一个中子，A项正确，B项错误；根据能量守恒定律可知，光子的能量大于氘核的结合能时，多余的能量以核子动能的形式呈现，C项错误，D项正确12假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应，生成氦核的同位素和中子，已知氘核的质量是2.0136 u，中子的质量是1.0087 u，氦核同位素的质量是3.0150 u.(1)聚变的核反应方程是_，在聚变核反应中释放出的能量为_ MeV(结果保留2位有效数字)(2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核，核反应方程为HHeLi，已知各核子比结合能分别为EH1.112 MeV、EHe7.075 MeV、ELi5.603 MeV，试求此核反应过程中释放的核能答案：

12、(1)HHHen3.3(2)7.585 MeV解析：(1)根据题中条件，可知核反应方程为HHHen核反应过程中的质量亏损：m2mH(mHemn)22.0136 u(3.01501.0087) u3.5103u由于1 u的质量与931.5 MeV的能量相对应，所以氘核聚变反应时放出的能量：E3.5103931.5 MeV3.3 MeV.(2)H和He分解成7个核子所需的能量E131.112 MeV47.075 MeV31.636 MeV7个核子结合成Li，释放的能量E275.603 MeV39.221 MeV所以此核反应过程中释放的核能EE2E139.221 MeV31.636 MeV7.585

13、 MeV.刷题加餐练1(2017新课标全国卷，17)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电氘核聚变反应方程是：HHHen.已知H的质量为2.013 6 u，He的质量为3.015 0 u，n的质量为1.008 7 u,1 u931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A3.7 MeVB3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeV答案：B解析：在核反应方程HHHen中，反应前物质的质量m122.013 6 u4.027 2 u，反应后物质的质量m23.015 0 u1.008 7 u4.023 7 u，质量亏损mm1m20.003 5 u.则氘核聚变释放的核

14、能为E9310.003 5 MeV3.3 MeV，选项B正确2(2017课标全国卷，15)一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为UThHe.下列说法正确的是()A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答案：B解析：衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A错，选项B对根据半衰期的定义，可知选项C错衰变释放核能，有质量亏损，故选项D错3(2017天津卷，1)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

15、中属于聚变反应的是()A.HHHenB.NHeOHC.HeAlPnD.UnBaKr3n答案：A解析：A对：两个轻核结合成质量较大的原子核B错：原子核的人工转变C错：原子核的人工转变D错：重核裂变4(2016新课标全国卷，35(1)(多选)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si.下列说法正确的是()A核反应方程为pAlSiB核反应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105 m/s，方向与质子初速度的方向一致答案：ABE解析：核反应过程中遵循质量数守恒

16、和电荷数守恒，核反应方程为pAlSi，说法A正确核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，说法B正确，说法C错误核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，说法D错误根据动量守恒定律有mpvpmSivSi，碰撞后硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度方向一致，说法E正确5(2018浙江衢州质检)(多选)以下说法正确的是()A一种元素具有放射性，与它是以单质还是化合物存在无关B铀块体积大于或等于临界体积是发生链式反应的条件之一C利用14C(碳14)的衰变可以进行物质年代的测定D一束射线射向验电器上端的金属球，原来带正电而有一定张角的金属箔的角度将变得更大答案：ABC解析：元

17、素的放射性与它存在的状态是单质还是化合物无关，A正确发生链式反应的条件：一是应用慢中子，二是铀块的体积应大于或等于临界体积，B正确动植物在死亡以后的年代里，因碳14是放射性同位素，仍在不断地进行衰变，因此死亡动植物体内的碳14的含量在一天天地减少碳14的量是可以通过测量其放射性确定的，放射性碳测定年代法是最常用的考古方法，C正确因为射线具有一定的电离作用，它能使所经过的路径的空气分子电离，使空气变成导体，从而使带正电的验电器上的正电荷发生转移、中和，所以验电器金属箔的张角将变小，D错误6(2018广东揭阳一中、潮州金中联考)(多选)下列说法中正确的是()A发现天然放射现象的意义在于使人类认识到

18、原子具有复杂的结构B结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定C根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和不守恒D已知Th的半衰期是24天，48 g的Th经过72天后衰变了42 g答案：CD解析：发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构，而电子的发现说明原子具有复杂结构，故A错误；比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B错误；根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中，电子的总能量将减小(或增大)，即电子的电势能和动能之和是不守恒的，这是因为氢原子要辐射(或吸收)光子，故C正确；经过3个半衰期后，48 g的Th还剩下

19、483 g6 g，衰变了48 g6 g42 g，故D正确7(2018陕西宝鸡一模)放射性同位素Th经一系列、衰变后生成氡Rn，以下说法正确的是()A每经过一次衰变原子核的质量数会减少2个B每经过一次衰变原子核的质子数会增加1个C放射性元素钍Th的原子核比氡Rn的原子核的中子数少4个D钍Th衰变成氡Rn一共经过2次衰变和3次衰变答案：B解析：每经过一次衰变，原子核的质量数会减少4个，A错误；每经过一次衰变，原子核内就有一个中子转变成一个质子，原子核的质子数会增加1，B正确；Th的原子核比Rn的原子核的质量数多12，质子数多4，中子数多8，C错误；Th的原子核衰变成Rn，发生了3次衰变，86(90

20、32)2次衰变，D错误8(多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，如图所示，则()A粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反B原来放射性元素的原子核电荷数为88C反冲核的核电荷数为88D粒子和反冲粒子的速度之比为1：88答案：AC解析：微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反由于释放的粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动由Bqv得：R若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对粒子：R1对反冲核：R2由于p1p

21、2，得R1：R244：1，得Q90它们的速度大小与质量成反比，B、D两项错误，A、C两项正确9两个动能均为1 MeV的氘核发生正面碰撞，引起如下反应：HHHH.若放出的能量全部转变为新生核的动能，则新生的氚核具有的动能是(已知H核质量为2.0136 u，H核质量为3.0156 u，H核质量为1.0073 u,1 u相当于931.5 MeV)()A4.005 MeVB0.0043 MeVC2.013 MeV D1.001 MeV答案：D解析：此核反应中的质量亏损和放出的能量分别为：m(22.01363.01561.0073) u0.0043 u，Emc20.0043931.5 MeV4.005

22、MeV.因碰前两氘核动能相同，相向正碰，故碰前的总动量为零因核反应中的动量守恒，故碰后质子和氚核的总动量也为零设其动量分别为p1、p2，必有p1p2.设碰后质子和氚核的动能分别为Ek1和Ek2，质量分别为m1和m2.则，故新生的氚核具有的动能Ek2E4.005 MeV1.001 MeV，D项正确对基本概念掌握不牢固导致错误10(2018天津和平区期末)(多选)下列关于原子及原子核的说法正确的是()A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应B外界环境温度升高，原子核的半衰期不变C原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子D比结合能越大，原子核越稳定答案：BD解析：太阳辐射的能量主要来自太阳

23、内部轻核的聚变，A错误；半衰期与外界因素无关，B正确；原子核发生一次衰变，原子核内部就有一个中子转变成一个质子，从而释放出一个电子，C错误；比结合能越大，原子核越稳定，D正确对核反应方程及衰变不能正确认知11(2018浙江杭州期末)(多选)在家居装饰中常用到花岗岩、大理石等天然石材，这些岩石都含有不同程度的放射性元素下列说法中正确的是()A放射性元素U发生衰变的方程是UThHeB衰变中，粒子获得的能量越大，其德布罗意波长越短C衰变中产生的电子来源于原子核的内部，故半衰期会受元素化学状态的影响D若某一原子核衰变辐射出一个频率为的光子，该过程的质量亏损为m，则hmc2答案：AB解析：衰变过程中遵循

24、电荷数守恒和质量数守恒，A正确；衰变中，粒子获得的能量越大，其动量就越大，由p得，动量大的粒子德布罗意波长就短，B正确；衰变中产生的电子来源于原子核的内部，半衰期不受元素化学状态的影响，C错误；若某一原子核衰变辐射出一个频率为的光子，该过程的质量亏损为m，由于衰变后生成的粒子一般会有动能，所以hmc2，D错误12(2017北京卷，23)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变放射出的粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示粒子的质量和电荷量(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该衰变的核反应方程(2)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小(3)设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损m.答案：(1)XYHe(2)(3)解析：(1)XYHe(2)设粒子的速度大小为v，由qvBm，T，得粒子在磁场中运动周期T环形电流大小I(3)由qvBm，得v设衰变后新核Y的速度大小为v，系统动量守恒Mvmv0v由mc2Mv2mv2得m说明：若利用Mm解答，亦可