专题(50)原子核(解析版)

2021年（新高考）物理一轮复习专题强化练

专题（50）原子核（解析版）

一、选择题（本题共17小题，每小题6分，满分102分。在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。）

1.(多选)下列应用是把放射性同位素作为示踪原子的是()

A.利用钴60治疗肿瘤等疾病

B.γ射线探伤

C.利用含有放射性碘131的油检测地下输油管的漏油情况

D.把含有放射性元素的肥料施给农作物用以研究农作物吸收养分的规律

【答案】CD

2、如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的是()

A.α射线

B.β射线

C.γ射线

D.三种射线都可以

【答案】C

【解析】α、β、γ三种射线中α射线电离能力最强，γ射线穿透能力最强，因此用γ射线来检查金属内部的伤痕，故选C。

3.(多选)下列说法正确的是()

A.天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构

B.α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构

C.原子核发生β衰变生成的新核原子序数增加

D.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到基态辐射出的光子的波长(氢原子

的能级公式E n＝1

n2E1，n＝1,2,3，…)

【答案】AC

【解析】天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A正确.α粒子散射实验说明原子具有核式结构，B 错误.根据电荷数守恒、质量数守恒知，β衰变放出了一个电子，新核的核电荷数增加1，即原子序数增加，C正确.氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的频率小于从能级2跃迁到基态辐射出的光子的频率，故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到基态辐射出的光子的波长，D错误.

4.(多选)下列有关说法正确的是()

A.铀核发生α衰变时，释放出α粒子和一定的能量，目前核电站利用的就是这一自发释放的能量

B.如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应

C.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会释放出一定频率的光子

D.机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性

【答案】CD

【解析】核电站利用的是铀核的裂变反应释放的能量，选项A错误；紫光的频率大于红光，如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，则改用红光不一定能发生光电效应，有可能发生光电效应，选项B错误；氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会释放出一定频率的光子，选项C正确；机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性，选项D正确.

5.(多选)下列说法正确的是()

A.分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较小

B.用升温、加压或发生化学反应的方法不能改变放射性元素的半衰期

C.以m D、m p、m n分别表示氘核、质子、中子的质量，则m D＝m p＋m n

D.天然放射现象中的γ射线是原子核受激发产生的

【答案】BD

【解析】分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，由光电效应方程：E k＝hν－W0，则用

频率比较大的X 射线照射时光电子的最大初动能较大，故A 错误；放射性元素的半衰期与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故B 正确；质子和中子结合成氘核，有质量亏损，可知m D ＜m p ＋m n ，故C 错误；天然放射现象中的γ射线是原子核受激发产生的，故D 正确. 6.(多选)人类对微观世界进行探索的过程中，下列说法正确的是( ) A.G.P.汤姆孙从实验中发现了电子衍射现象，说明实物粒子也具有波动性

B.查德威克用α粒子轰击铍核发现中子的核反应为42H ＋94Be→01n ＋12

6C

C.有些元素的半衰期会随外界温度和压强的改变而略微改变

D.一般化学反应只是核外电子的改变，而核反应则是原子核的改变.所以一般化学反应能量改变比核反应小 【答案】AD

7.(多选)下列关于近代物理学的叙述中，说法正确的是( ) A.卢瑟福提出了原子的核式结构模型

B.已知铀238的半衰期为4.5×109年，则100个铀238原子经过9×109年后未发生衰变的有25个

C.β衰变释放出的是电子流，且这些电子不是原子核外的电子

D.爱因斯坦的光子说以及光电效应方程，说明光子具有波动性 【答案】AC

【解析】卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项A 正确；半衰期是对大量原子核的衰变行为作出的统计规律，对少量原子不成立，选项B 错误；β衰变释放的电子流，来自于原子核内部，选项C 正确；爱因斯坦的光子说以及光电效应说明光子具有粒子性，选项D 错误.

8.（2020·四川省广元市高三第三次高考适应性统考）钍基熔盐堆核能系统（TMSR ）是第四代核能系统之一．其中钍基核燃料铀由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次β衰变而来；铀的一种典型裂变产物是钡和氪．以下说法正确的是

A ．题中铀核裂变的核反应方程为

233

1142891

92

056360U n Ba Kr 3n +→++

B ．钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态和外部条件决定

C ．钍核

232

90

Th 经过2次β衰变可变成镤23291Pa

D ．在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能减小 【答案】A

【解析】A ．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，铀核裂变的核反应方程为：2331142

89

1

9205636

0U n Ba Kr 3n +→+

+，

选项A 正确；

B ．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故B 错误；

C ．钍核(

232

90

Th )经过1次β衰变可变成镤(23291Pa )，选项C 错误；

D ．重核裂变的过程中释放能量，所以重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能增大，故D 错误；

9.(多选)14C 发生放射性衰变成为14N ，半衰期约为5 700年，已知植物存活期间，其体内14C 与12C 的比例不变；生命活动结束后，14C 的比例持续减少，现通过测量得知，某古木样品中14C 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( ) A.该古木的年代距今约5 700年 B.12C 、14C 具有相同的中子数 C.14C 衰变为14N 的过程中放出β射线 D.增加样品测量环境的压强将加速14C 的衰变 【答案】AC

【解析】放射性元素经过一个半衰期剩下的原子核的质量是原来的一半，故该古木的年代距今约为5 700年，A 正确；12C 和14C 互为同位素，具有相同的质子数、不同的中子数，B 错误；14C 衰变为14N ，电荷数增加1，说明放出了电子，发生了β衰变，C 正确；半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，D 错误. 10.如图所示，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( )