高三物理复习专项训练-(40)原子核-不带答案
高三物理原子核试题
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高三物理原子核试题1. 太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应,核反应方程是。
已知质子、氦核、X 的质量分别为m 1、m 2、m 3,真空中的光速为c 。
下列说法中正确的是___________。
(填选项前的字母) A .方程中的X 表示中子 B .方程中的X 表示电子C .这个核反应中的质量亏损D .这个核反应中释放的核能【答案】D【解析】根据核电荷数守恒可知,X 的核电荷数为=1,质量数为4×1-4=0,则X 是,故AB 错误;核反应过程中的质量亏损,故C 错误;这个核反应中释放的核能,故D 正确;【考点】考查了爱因斯坦质能方程的应用2. 假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子,已知氘核的质量是2.013 6 u ,中子的质量是1.008 7 u ,氦核同位素的质量是3.015 0 u.(1)聚变的核反应方程式是________,在聚变核反应中释放出的能量为______ MeV.(保留两位有效数字)(2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核,反应方程式为H +He→Li ,已知各核子比结合能分别为E H =1.112 MeV 、E He =7.075 MeV 、E Li =5.603 MeV ,求此核反应过程中释放的核能 . 【答案】(1) H +H→He +n 3.3 (2)7.585 MeV 【解析】(1)在核反应前后质量数和核电荷数守恒,由爱因斯坦的质能方程可知在聚变核反应中释放出的能量为(2.013 6 u+2.013 6 u-1.008 7 u-3.015 0 u )×931.5MeV="3.3"MeV(2)比结合能为平均每个核子的能量,所以释放的能量为1.112 MeV×3+7.075 MeV×4-5.603 MeV×7="7.585" MeV3. 目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,比如,有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性情性气体氡,而氡会发生放射性衰变,放射出α、β、γ射线,这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是A .氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下一个原子核了B .β衰变所释放的电子是来自于核外的电子C .γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱D .发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4【答案】C【解析】半衰期是统计规律,大量的原子核才有规律可循,对少量原子核不适用,A 错;β衰变的本质是因为原子核内部一个中子分裂为一个质子和一个电子而成,B 错;发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了2个,D 错;4. 一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子,其半衰期为3.8天.1 g 氡经过7.6天衰变掉氡的质量,以及衰变成的过程放出的粒子是( ) A .0.25 g,α粒子 B .0.75 g,α粒子 C .0.25 g,β粒子 D .0.75 g,β粒子【答案】B【解析】氡核半衰期为3.8天,7.6天为2个半衰期,所以1 g氡7.6天衰变掉的质量为1 g×y+(1 g×y)×y="0.75" g.由的过程中放出的粒子是^4_2He即α粒子,所以B正确.5.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是( )A.核反应方程是B.聚变反应中的质量亏损Δm=m1+m2-m3C.辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.γ光子的波长λ=【答案】B【解析】由+γ知A错;质量亏损Δm=m1+m2-m3,B正确;由ΔE=Δmc2结合质量亏损知C错误;Δmc2=hν=h所以γ光子的波长λ ,因此,D错误.6.一个运动的α粒子撞击一个静止的14N核,它们暂时形成一个复合核,随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核.已知复合核发生转化需要能量1.19 MeV.那么要想发生上述核反应,入射的α粒子的动能至少要多大?【答案】1.53 MeV【解析】α粒子撞击核形成复合核,应遵循动量守恒,即m1v=(m1+m2)v由能量守恒可知,系统损失的动能变成复合核发生转化所需的能量,即 (m1+m2)v2="1.19"MeV联立两式解得入射α粒子的动能 1.53 MeV.7.关于天然放射现象,以下叙述正确的是A.若使某放射性物质的温度升高,其半衰期将增大B.放射性元素发生β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的C.β射线与γ射线一样是电磁波,但穿透本领比γ射线小D.铀核()衰变为铅核()的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变【答案】B【解析】本题考查的是天然放射现象的问题。
高考物理近代物理知识点之原子核专项训练及答案
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高考物理近代物理知识点之原子核专项训练及答案一、选择题1.由核反应产生,且属于电磁波的射线是()A.α射线B.γ射线C.X射线D.阴极射线2.一个氘核()与一个氚核()发生聚变,产生一个中子和一个新核,并出现质量亏损,则聚变过程中A.吸收能量,生成的新核为B.吸收能量,生成的新核为C.放出能量,生成的新核为D.放出能量,生成的新核为3.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.卢瑟福在原子核人工转变的实验中发现了中子B.爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光子说C.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D.查德威克利用α射线轰击氮原子核获得了质子4.物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律,下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是A.甲图中,卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子和中子B.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大C.丙图中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由粒子组成D.丁图中,链式反应属于轻核裂变5.下列实验或发现中能提示原子具有核式结构的是A.粒子散射实验B.光电效应实验C.中子的发现D.氢原子光谱的发现6.中国大科学装置“东方超环”(EAST)近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破。
由于其内部核反应原理与太阳类似,因此“东方超环”也被称为“人造太阳”“人造太阳”采用的核反应方程可能是()A.B.C.D.7.C发生放射性衰变成为N,半衰期为5700年。
已知植物存活期间,其体内C与C的比例不变;生命活动结束后,C的比例持续减少。
现通过测量得知,某古木样品中C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.该古木采伐的年代距今约2850年B.C衰变为N的过程中放出射线C.C、C具有相同的中子数D.增加样品测量环境的压强将加速C的衰变8.关于原子物理知识,下列说法正确的是()A.γ射线是高速运动的电子流B.太阳辐射能量的主要来源是太阳内部发生的轻核聚变C.的半衰期为5天,10g经过10天后还剩下5gD.由爱因斯坦质能方程E=mc2可知质量与能量可以相互转化9.如图是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线,由图可知()A.原子核A分裂成原子核B和C时质量增加B.原子核A的比结合能比原子核C的比结合能大C.原子核D和E结合成原子核F一定释放能量D.原子核A的结合能一定比原子核C的结合能小10.“嫦娥四号”的核电池是利用放射性同位素23894Pu的衰变供电的。
高三物理原子核物理练习题及答案
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高三物理原子核物理练习题及答案一、选择题1.以下哪个是不稳定的原子核?A. 氘核B. 氦核C. 镭核D. 铀核答案:C2.下列物质中,具有中子最多的是:A. 氢B. 氮C. 铁D. 铀答案:D3.以下哪个是半衰期较短的放射性同位素?A. 铀-238B. 铀-235C. 钍-232D. 钚-239答案:D4.下列几种放射线中,穿透能力最强的是:A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线答案:C5.核反应中质量守恒定律及能量守恒定律的基础是:A. 爱因斯坦质能方程B. 力守恒定律C. 电荷守恒定律D. 反射定律答案:A二、填空题1.法拉第定律指出,电流的大小与通过导线的_____成正比,与导线的长度及截面积的____成反比。
答案:电压、电阻2.铀-238衰变成钍-234时,放射出____和____。
答案:α粒子、氚核3.芬特方法通过测量放射性同位素的_____测定样品的年龄。
答案:衰变产物4.质子数为92的核素是_____。
答案:铀5.链式反应是指每个裂变核生成的中子都能引起_____个新的裂变核裂变。
答案:大于1个三、计算题1.一个铀-235核裂变时,平均产生3个中子,使周围8个铀-235核继续裂变。
假设每次裂变放出的能量为210MeV,求铀-235核裂变的倍增时间。
答案:根据倍增时间的定义,我们有Td = (N-1) × τ其中,Td为倍增时间,N为平均每次裂变释放的中子数,τ为平均裂变时间。
由题意可知,N = 3裂变时间τ = 1秒/8 = 0.125秒将N和τ代入上述公式,解得Td = (3-1) × 0.125 = 0.25秒2.一个样品中的放射性同位素含量初试为1000g,经过5个半衰期后剩余多少克?答案:根据半衰期的定义,经过一个半衰期放射性同位素的质量会剩下原来的一半。
因此,经过5个半衰期,剩余的质量为原质量的(1/2)^5倍。
即,剩余质量 = 1000g × (1/2)^5 = 1000g × 1/32 = 31.25g四、解答题1.请简述核聚变和核裂变的基本原理及其应用领域。
重庆市高三物理复习原子典型例题(无附答案)

重庆市高三物理复习原子典型例题( 无附答案 )1.( 1994·上海)提出原子核式构造模型的科学家是()A. 汤姆生B. 玻尔C. 卢瑟福D. 查德威克2.原子的核式构造学说的实验基础是()A .光电效应实验B .质子和中子的发现C.氢光谱的研究 D .粒子散射实验3.( 1996·上海)依据卢瑟福的原子核式构造模型,以下说法正确的选项是()A.原子中的正电荷平均散布在整个原子范围内B.原子中的质量平均散布在整个原子范围内C.原子中的正电荷和质量都平均散布在整个原子范围内D.原子中的正电荷和几乎所有质量都集中在很小的地区范围内4. ( 1997·全国)在卢瑟福的粒子散射实验中,有少量粒子发生大角度偏转,其原由是()A.原子的正电荷和绝大多数质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是平均散布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只好处于一系列不连续的能量状态中5.在粒子散射的实验中,当粒子最靠近金核时: []A .粒子动能最小B .粒子遇到的库仑力最大C.粒子电势能最小 D .粒子与金核间有核力作用6.( 2000·上海· 2)对于、、三种射线,以下说法中正确的选项是()A.射线是原子核自觉放射出的氦核,它的穿透能力最强B.射线是原子核外电子电离形成的电子流,它拥有中等的穿透能力C.射线一般陪伴着或射线产生,它的穿透能力最强D.射线是电磁波,它的穿透能力最弱7. (1999 ·上海· 2)天然放射现象的发现揭露了()A.原子不行再分B.原子的核式构造C.原子核还可再分D.原子核由质子和中子构成8、一个静止的铀核,放射一个α粒子而变为钍核,在匀强磁场中的径迹以下图,则正确的说法是[]A.1 是α粒子, 2 是钍核B.1是钍核, 2 是α粒子C.3 是α粒子, 4 是钍核D.3是钍核, 4 是α粒子9. 静止的1530P衰变为1430Si ,静止原子核23490 Th 衰变为23491 Pa ,在同一匀强磁场中的轨道如图所示,由此可知()A. 甲图为1530P 的衰变轨迹,乙图为Th 核衰变轨迹B. 甲图为23490Th 的衰变轨迹,乙图为1530 P 的衰变轨迹C.图中 2, 4 为新核轨迹, 1、 3 为粒子轨迹D.图中 2、 4 为粒子轨迹, 1、 3 为新核轨迹××××××××××××××2××××××××××4××××××××3××××1××××××××××××甲乙10、对于同一种元素的两种同位素,以下说法正确的选项是[]A.这两种同位素的原子核的质量数同样B.这两种同位素的原子核的质量数与电荷数的差值同样C.这两种同位素的原子核的电荷数同样,而质量数与电荷数的总值不一样D.这两种同位素的原子核内的中子数同样,质子数不一样11、以下粒子从初速度为零的状态经过加快电压为u 的电场以后,哪一种粒子的速度最大?[ ]A.质子B.氘核C.α粒子D.钠离子Na+12.以下说法中切合物理学史的是()A .玛丽·居里第一提出原子的核式构造学说.B.卢瑟福在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质子.D.爱因斯坦为解说光电效应的实验规律提出了光子说.13.在匀强磁场中一个静止的原子核X,因为天然衰变放出粒子Y 而变为 Z 原子核, Y 和 Z 的运动轨迹形成两个外切圆,两圆半径之比45∶ 1,则()A 、 Z 与 Y 动能之比是1∶1B 、Z 与 Y 动量大小之比是1∶1C、 X 的原子序数是91D、 Y 是α粒子14. (1993 ·上海·一、 1)以下几个原子核反响式中,X 代表粒子的反响式是()A.42 He94 Be126 C XB. 12H31 H10 n XC. 23490Th23491Pa X .D. 1530P1430Si X15. ( 1996·全国· 1)以下核反响方程中,表示核聚变过程的是()A. 30 P30 15 14C. 14 C14 67Si 10 e B. 12H13H24He 10 nN0 1 eD. 92238 U 90234 Th 24 He16. ( 1997·全国· 6)在以下核反响方程中, X 代表质子的方程是( )A. 1327 Al 24 He 1530 P XB.147 N 24He178 OXC. 12H01n X D. 13H X24He 10 n17. ( 1998·上海·一、 2)以下核反响方程中正确的选项是()238U234A. 92 90234234C. 90 Th 90Th 12 H B. 49 Be 24 He 126 C 10 nPa0 1 eD. 1531 P 1430 Si 10 e18. (1998 ·全国)天然放射性元素 90232Th (钍)经过一系列 衰变和衰变以后,变为 82208 Pb(铅)。
高三物理原子核试题
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高三物理原子核试题1.下列说法正确的是()A.α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子构成B.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定C.波尔理论认为:氢原子核外电子轨道能量变化是不连续的,存在着能级D.核力是短程力,只存在质子和质子之间【答案】BC【解析】α粒子散射实验的结果证明原子是由原子核和核外电子构成,故选项A错误;结合能越大,原子核越稳定,故选项B正确;波尔理论认为:氢原子核外电子轨道能量变化是不连续的,存在着能级,故选项C正确;核力是短程力,只有原子核之间才显现出来,将核子组成原子核的力,故选项D错误。
【考点】本题考查原子核问题2.与原子核内部变化有关的现象是A.电离现象B.光电效应现象C.天然放射现象D.a粒子散射现象【答案】C【解析】电离现象、光电效应是电子脱离原子核的束缚,a粒子散射现象与原子的核式结构有关,D错;天然放射现象是原子核内部中子和质子发生变化生成新的原子核的现象,C对;3.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子,其半衰期为3.8天.1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量,以及衰变成的过程放出的粒子是( )A.0.25 g,α粒子B.0.75 g,α粒子C.0.25 g,β粒子D.0.75 g,β粒子【答案】B【解析】氡核半衰期为3.8天,7.6天为2个半衰期,所以1 g氡7.6天衰变掉的质量为1 g×y+(1g×y)×y="0.75" g.由的过程中放出的粒子是^4_2He即α粒子,所以B正确.4.一速度为v的高速α粒子(24He)与同方向运动的氖核(1020Ne)发生弹性正碰,碰后α粒子恰好静止.求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正).【答案】v v【解析】设α粒子与氖核的质量分别为mα与mNe,氖核在碰撞前后的速度分别为vNe与vNe′由动量守恒与机械能守恒定律,有mαv+mNevNe=mNevNe′①mαv2+mNevNe2=mNevNe′2 ②解得vNe=v ③vNe′=v ④已知=⑤将⑤式代入③④式得:vNe =v,vNe′=v.5. (2010年高考上海卷)现已建成的核电站发电的能量来自于()A.天然放射性元素衰变放出的能量B.人工放射性同位素放出的能量C.重核裂变放出的能量D.化学反应放出的能量【答案】C.【解析】现在核电站所用原料主要是铀,利用铀裂变放出的核能发电,故C项正确.6.(6分)随着现代科学的发展,大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识,下列有关原子、原子核的叙述正确的是________.(填选项前的编号)①卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构②天然放射现象表明原子核内部有电子③ H+H―→ He+ n 是轻核聚变反应方程④氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级,前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长【答案】③【解析】卢瑟福α粒子散射实验说明的是原子内部的结构而不是原子核内部的结构;天然放射现象说明原子核具有复杂的结构;氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级放出的光子能量大于从n=2能级跃迁到n=1能级放出的光子能量,故前者波长小于后者.7.(2010·上海物理·4)现已建成的核电站的能量来自于()A.天然放射性元素衰变放出的能量B.人工放射性同位素放出的的能量C.重核裂变放出的能量D.化学反应放出的能量【答案】C【解析】本题考查原子核反应。
高三物理原子核结构试题
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高三物理原子核结构试题1.下列说法正确的是A.卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子核是由质子和中子组成的B.γ射线是核反应过程中产生的一种高速运动的粒子流,它的穿透能力很差C.铀235能自发的发生裂变反应,但因半衰期不变,所以秦山核电站的发电功率也是固定不变的D.爱因斯坦质能方程E=mc2表明,物体具有的能量和它的质量之间有简单的正比关系,但不能说核反应中质量会转化成能量【答案】D【解析】英国物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验,提出原子是可分的,原子是由原子核和电子组成的,A错误;γ射线是高速运动的电子流.,它的穿透能力很强,B错误;秦山核电站的发电功率与核电站对能的利用率的高低有关,与铀235无关,C错误;爱因斯坦的质能方程E=mc2,不是质量和能量可以相互转化,二者概念根本不同,当发生质量亏损时,质量只是以光子形式发射出去.D正确;【考点】考查了原子物理基础知识2.(5分)以下关于天然放射现象,叙述正确的是(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减少B.衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的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b过程中,要经过8次衰变和6次衰变E.衰变的实质是原子核内个质子和两个中子结合成一个粒子【答案】CDE【解析】放射性物质放射的本质是原子核内部的反应,温度的变化不能影响原子核内部,所以半衰期不变,选项A错。
衰变所释放的电子是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子而形成的,选项B错。
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,选项C对。
铀核衰变为铅核的过程,假设发生x次衰变和y次衰变,则有质量数守恒和电荷数守恒,可得,选项D对。
衰变的实质是原子核内个质子和两个中子结合成一个粒子离开原子核的过程,选项E对。
【考点】原子核内部结构3.卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是A.粒子的散射实验B.光电效应实验C.电子的发现D.中子的发现【答案】A【解析】关于原子的结构最先提出的是汤姆生的枣糕模型,但是当卢瑟福进行粒子的散射实验发现绝大多数粒子不偏转,少数发生偏转,极少数发生大角度偏转,这与枣糕模型是不相符的,从而否定了枣糕模型提出了核式结构模型,选项A对。
2023年高三物理原子核物理练习题及答案
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2023年高三物理原子核物理练习题及答案1. 原子核物理基础1.1 简述原子核物理的研究对象和研究内容。
原子核物理研究的对象是原子核,其研究内容包括原子核的结构、性质、稳定性以及与核反应相关的规律和过程。
1.2 解释原子核的质量数、电荷数和核素符号的意义。
原子核的质量数是指原子核中质子数和中子数之和,用A表示。
电荷数是指原子核中的质子数,用Z表示。
核素符号则是用来表示特定的原子核,由元素符号和质量数构成。
1.3 简述质子和中子的基本性质。
质子是带正电荷的基本粒子,其质量约为1.67262×10^-27千克,位于原子核中。
中子是电荷为零的基本粒子,其质量约为1.67493×10^-27千克,也位于原子核中。
2. 原子核结构与稳定性2.1 利用核素符号回答下列问题:(1) 氢的原子核中有几个质子和几个中子?氢的原子核中只有一个质子,没有中子。
(2) 氘的原子核中有几个质子和几个中子?氘的原子核中有一个质子和一个中子。
(3) 铀的原子核中有几个质子和几个中子?铀的原子核中有92个质子和146个中子。
2.2 解释原子核稳定性的概念以及稳定核素的特点。
原子核稳定性是指原子核在一定条件下保持相对长久的性质。
稳定核素具有以下特点:质子数与中子数之和为奇数或偶数;质子数和中子数在某个范围内具有最佳的比例;核子排布趋于对称。
3. 核反应与放射性3.1 解释以下概念:放射性衰变、半衰期和辐射。
放射性衰变是指原子核自发地转变为稳定核或其他核的过程。
半衰期是指放射性物质中,有一半的原子核发生衰变所需的时间。
辐射是放射性物质放出的具有能量的粒子或电磁波。
3.2 回答下列问题:(1) 根据原子核的衰变过程,解释放射性核素的变化。
放射性核素经过衰变,原子核中的质子数和中子数会发生变化,进而生成新的核素。
(2) 为什么放射性核素会产生辐射?放射性核素衰变时会释放出稳定核、粒子或电磁波,这些释放出的粒子或波动具有能量,因此称为辐射。
高考物理原子核专题训练附解析
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高考物理原子核专题训练(附解析)高考物理原子核专题训练(附解析)1、下列说法正确的是__________。
(填正确答案标号。
选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。
每错选1个扣3分,最低得分为0分)A.氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B.若使放射性物质的温度升高,其半衰期可能变小C.Th核发生一次α衰变时,新核与原来的原子核相比,中子数减少了4D.α粒子散射实验能揭示原子具有核式结构E.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应答案ADE2、下列说法正确的是__________(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给5分。
选错一个扣3分,最低得分为0分)A.卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性C.β衰变中产生的β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D.爱因斯坦在对光电效应的研究中,提出了光子说E.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应F.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大答案ACE。
由α粒子散射实验可知是卢瑟福通过该实验建立了原子核结构模型,A正确;B答案是很难观察到它的波动性,易看到粒子性,B错误;根据衰变中产生的β射线产生的机理可知C正确;受普朗克量子论的启发,爱因斯坦在对光电效应的研究中,提出了光子说。
D错误;根据光电效应规律可知入射光的频率高于该材料的极限频率(入射光的波长必须小于这个波长)才能发生光电效应,E正确;根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能将减小,核外电子的加速度增大,F错误;故本题选择ACE。
3、以下关于天然放射现象,叙述正确的是()A.若使某放射性物质的温度升高,其半衰期将变短B.衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C.铀核衰变为铅核的过程中,要经过8次衰变和6次衰变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,电势能增大,原子的总能量不变答案C解析:A、半衰期的长度与元素的物理状态无关,若使某放射性物质的温度升高,其半衰期将不变,故A错误;B、β衰变所释放的电子是从原子核内释放出的电子,故B错误;C、铀核(23892U)衰变为铅核(20682Pb)的过程中,每经一次α衰变质子数少2,质量数少4;而每经一次β衰变质子数增1,中子数不变;由质量数和核电荷数守恒,要经过8次α衰变和6次β衰变,故C 正确;D、库仑力对电子做负功,所以动能变小,电势能变大(动能转为电势能)而因为吸收了光子,总能量变大,D错误;4、已知氘核的比结合能是1.09MeV,氚核的比结合能是2.78MeV,氦核的比结合能是7.03MeV。
北京市高考物理训练 原子核(无答案)
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1.(10年广东高考)关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有( )A.eq \o\al(238, 92)U―→eq \o\al(234, 90)Th+eq \o\al(4,2)He是α衰变B.eq \o\al(14, 7)N+eq \o\al(4,2)He―→eq \o\al(17, 8)O+eq \o\al(1,1)H是β衰变C.eq \o\al(2,1)H+eq \o\al(3,1)H―→eq \o\al(4,2)He+eq \o\al(1,0) n是轻核聚变D.eq \o\al(82,34)Se―→eq \o\al(82,36)Kr+2eq \o\al(0,-1)e是重核裂变2.一个氘核和一个氚核结合成氦时,释放的核能为ΔE,阿伏加德罗常数为NA,则4克氘核与6克氚核完全反应,发生的质量亏损是( )A.2NAΔEc2 B.4NAΔEc2C.eq \f(2NAΔE,c2) D.eq \f(4NAΔE,c2)3.eq \o\al(239, 92)U经过衰变生成eq \o\al(239, 94)Pu.下列说法中正确的是( )A.eq \o\al(239, 94)Pu与eq \o\al(239, 92)U的核内具有相同的中子数、不同的核子数B.eq \o\al(239, 92)U发生β衰变时所释放的电子是原子核外的自由电子C.eq \o\al(239, 92)U经过2次β衰变生成eq \o\al(239, 94)PuD.温度越高,eq \o\al(239, 92)U的衰变越快4.如图,放射源放在铅块上的细孔中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向度垂直于纸面向外.已知放射源放出的射线有α、β、γ三种.下列判断正确的是第4题图( )A.甲是α射线,乙是γ射线,丙是β射线B.甲是β射线,乙是γ射线,丙是α射线C.甲是γ射线,乙是α射线,丙是β射线D.甲是α射线,乙是β射线,丙是γ射线5.(11年广东模拟)以下说法正确的是( )A.当氢原子从n=4的状态跃迁到n=2的状态时,要吸收光子B.某金属产生光电效应,当增大照射光的强度时,则逸出光电子的最大初动能也随之增大C.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 D.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的6.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3,普朗克常量为h ,真空中的光速为c.下列说法正确的是( )A .核反应方程是eq \o\al(1,1)H +eq \o\al(1,0)n ―→eq \o\al(3,1)H+γB .聚变反应中的质量亏损Δm=m 1+m 2-m 3C .辐射出的γ光子的能量E =(m 3-m 1-m 2)cD .γ光子的波长λ=eq \f(h,(m 1+m 2-m 3)c 2)7.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eq \o\al(1,1)H +eq \o\al(12, 6)C ―→eq \o\al(13, 7)N +Q 1 eq \o\al(1,1)H +eq \o\al(15, 7)N ―→eq \o\al(12, 6)C +X +Q 2方程中Q 1、Q 2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:原子核,eq \o\al(1,1)H,eq \o\al(3,2)He,eq \o\al(4,2)He,eq \o\al(12,6)C,eq \o\al(13, 7)N,eq \o\al(15, 7)N 质量/u,1.0078,3.0160,4.0026,12.0000,13.0057,15.0001 以下推断正确的是( )A .X 是eq \o\al(3,2)He ,Q 2>Q 1B .X 是eq \o\al(4,2)He ,Q 2>Q 1C .X 是eq \o\al(3,2)He ,Q 2<Q 1D .X 是eq \o\al(4,2)He ,Q 2<Q 18.1956年,李政道和杨振宁提出在弱相互作用中动量不守恒,并由吴健雄用eq \o\al(60,27)Co 放射源进行了实验验证,1957年李、杨两人为此获得诺贝尔物理学奖.eq \o\al(60,27)Co 的衰变方程是: eq \o\al(60,27)Co eq \o\al(A ,Z )Ni + 0-1e +eq \x\to(ν)e ,其中eq \x\to(ν)e 是反中微子,它的电荷为零,静止质量可认为是零,则衰变产物eq \o\al(A ,Z )Ni 的质量数和核电荷数分别为( )A .60,28B .60,26C .59,26D .59,289.科学家发现在月球上含有丰富的eq \o\al(3,2)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eq \o\al(3,2)He +eq\o\al(3,2)He ―→2eq \o\al(1,1)H +eq \o\al(4,2)He.关于eq \o\al(3,2)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eq \o\al(3,2)He 聚变反应发电10.(11年广东模拟)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 .eq \o\al(2,1)H +eq \o\al(3,1)H→eq \o\al(4,2)He +eq \o\al(1,0)nB .eq \o\al(14, 7)H +eq \o\al(4,2)He→eq \o\al(17, 8)O +eq \o\al(1,1)HC .eq \o\al(235, 92)U +eq \o\al(2,0)n→eq \o\al(136, 54)Xe +eq\o\al(90,38)Sr +10eq \o\al(1,0)nD.eq \o\al(238, 92)U→eq \o\al(234, 90)Th+eq \o\al(4,2)He11.(11年广东模拟)氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4,如果氘核和氚核结合生成氦核,则下列说法中正确的是( )A.核反应方程式为eq \o\al(2,1)H+eq \o\al(3,1)H→eq \o\al(4,2) He+eq \o\al(1,0)nB.这是一个裂变反应C.核反应过程中的质量亏损Δm=m1+m2-m3D.核反应过程中释放的核能ΔE=(m1+m2-m3-m4)c212.eq \o\al(235,92)U受中子轰击时会发生裂变,产生eq \o\al(139,56)Ba和eq \o\al(94,36)Kr,同时放出200MeV的能量.(1)写出核反应方程式;(2)现要建设发电能力是5×105kW的核电站,用铀235作为原子锅炉的燃料.假设所提供的铀235能全部发生这种裂变,核裂变释放的能量全部被用来发电,那么一天需要消耗多少质量的铀235?(阿伏伽德罗常数取6×1023mol-1)13.一静止的氡核(eq \o\al(222,86)Rn)发生α衰变,放出一个速度为v0、质量为m 的α粒子和一个质量为M的反冲核钋(Po),如果氡核发生衰变时,释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能.(1)写出衰变方程;(2)求出反冲核的速度;(计算结果不得使用原子量表示)(3)求出这一衰变过程中亏损的质量.(计算结果不得使用原子量表示)。
高考物理最新近代物理知识点之原子核技巧及练习题附答案
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高考物理最新近代物理知识点之原子核技巧及练习题附答案一、选择题1.关于原子和原子核的组成,说法正确的是( )A .汤姆孙通过对阴极射线一系列研究,发现了原子核内部放出的β射线B .玻尔将量子观念引入原子领域,建立了氢原子量子化模型C .卢瑟福分析α粒子散射实验数据,发现了原子核内部的质子D .贝克勒尔研究了铀的天然放射性,建立了原子核式结构模型 2.关于原子、原子核以及核反应,以下说法正确的是( )A .一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线,且γ射线穿透能力最强B .一个氢原子从n =3的能级发生跃迁,可能只辐射1种频率的的光子C .10个23592U 原子核经过一个半衰期后,一定还剩5个23592U 原子核没发生衰变D .核泄漏事故污染物铯(Cs)137能够产生对人体有危害的辐射,其衰变方程为1371375556Cs Ba+x →,由方程可判断x 是正电子3.对原子的认识,错误..的是 A .原子由原子核和核外电子组成 B .原子核的质量就是原子的质量 C .原子核的电荷数就是核中的质子数 D .原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值 4.为提出原子核式结构模型提供依据的实验或现象是 A .α粒子散射实验 B .电子的发现 C .质子的发现 D .天然放射现象5.一个氘核()与一个氚核()发生聚变,产生一个中子和一个新核,并出现质量亏损,则聚变过程中 A .吸收能量,生成的新核为 B .吸收能量,生成的新核为 C .放出能量,生成的新核为D .放出能量,生成的新核为6.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 .卢瑟福在原子核人工转变的实验中发现了中子B .爱因斯坦为了解释光电效应的实验规律提出了光子说C .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D .查德威克利用α射线轰击氮原子核获得了质子 7.下列关于α粒子的说法,正确的是 A .α粒子是氦原子核,对外不显电性B .卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子“枣糕模型”C .天然放射现象中, α粒子形成的射线速度很快,穿透能力很强D .核反应2382349290U TH X →+中,X 代表α粒子,则是α衰变8.物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律,下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是A .甲图中,卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子和中子B .乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大C .丙图中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由粒子组成D .丁图中,链式反应属于轻核裂变 9.下列说法正确的是( )A .a 粒子散射实验可以估算原子核的半径的大小B .玻尔理论可以解释原子的稳定,也能完美解释所有原子光谱规律C .γ射线是穿透能力极强的电磁波,可以穿透几厘米的铅板D .结合能越大的原子核越稳定 10.23290Th 具有放射性,经以下连续衰变过程:2322282282282089088899082Th Ra Ac Th Pb →→→→→,最后生成稳定的20882Pb ,下列说法中正确的是 A .23290Th 和22890Th 中子数相同,质子数不同B .整个衰变过程共发生6次α衰变和4次β衰变C .22888Ra 发生β衰变后变为22889Ac ,说明22888Ra 原子核内有β粒子D .22888Ra 的半衰期为6.7年,取40个该种原子核,经过13.4年剩下10个该种原子核11.有关放射性知识,下列说法正确的是( )A .β衰变是原子核内的中子转化成质子和电子从而放出电子的过程B .氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下一个氡原子核C .23892U→23490Th +42He +γ,其中γ只是高能光子流,说明衰变过程中无质量亏损 D .γ射线一般伴随着α或β射线产生,这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力也最强12.下列说法正确的是A .原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B .α射线是高速运动的带电粒子流,穿透能力很强C .氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D .发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光的频率成正比13.如图所示,X 为未知放射源.若将由N 、S 磁极产生的强力磁场M 移开,发现计数器单位时间接收到的射线粒子数保持不变;若再将铝薄片也移开,发现计数器单位时间接收到的射线粒子数大幅度上升.则X 为( )A .α、β混合放射源B .α、γ混合放射源C .纯β放射源D .纯γ放射源14.关于天然放射现象,叙述正确的是( ) A .若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减少 B .β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C .在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D .铀核(23892U )衰变为铅核(20682U )的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变15.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 .0 B .m/4 C .m/8D .m/1616.2017年12月29日,中国首个快堆核电示范工程在福建霞浦开工建设.“快堆”核反应进程依次为:23823923923992929394U U Np Pu →→→,下列说法正确的是( )A .23892U 和23992U 是同位素,其原子核内中子数相同 B .23892U 变为23992U 发生了α衰变 C .23892U 变为23992U 发生了β衰变D .1g23992U 经过一个半衰期,23992U 原子核数目变为原来的一半17.下列核反应方程中,属于重核裂变的是A .卢瑟福发现质子的核方程1441717281N He O H +→+B .贝克勒尔发现天然放射现象,其中的一种核方程23423409091-1Th Pa e →+C .太阳中发生的热核反应,典型的一种核方程23411120H H He n +→+D .核电站可控的链式反应中,典型的一种核方程235114489192056360U n Ba Kr 3n +→++18.一种典型的铀核裂变是生成钡和氪,同时放出3个中子,核反应方程是可表示为2351448919256360U+X Ba+Kr+3n →,已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示,下列说法正确的是( )A .核反应方程中,X 粒子是正电子B .核反应方程中,X 粒子是质子C .23592U 、14456Ba 和8936Kr 相比,14456Ba 核的比结合能最大,它最稳定 D .23592U 、14456Ba 和8936Kr 相比,23592U 核的核子数最多,它的结合能最大19.下列说法正确的是( )A .α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子构成B .平均结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定C .核力是短程力,其表现一定为吸引力D .质子、中子、α粒子的质量分别为1m 、2m 、3.m 质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是:()2123m m m c +-20.下列现象中,与原子核内部变化有关的是 A .天然放射现象 B .光电效应现象 C .α粒子散射现象 D .感应起电现象21.关于衰变,以下说法正确的是A .同种放射性元素衰变快慢是由原子所处化学状态和外部条件决定的B .23892U (铀)衰变为22286Rn (氡)要经过4次α衰变和2次β衰变C .β衰变的实质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流D .氡的半衰期为3.8天,若有四个氡原子核,经过7.6天就只剩下一个22.根据爱因斯坦的研究成果,物体的能量和质量的关系是E =mc 2,这一关系叫爱因斯坦质能方程.质子的质量为m p ,中子的质量为m n ,氦核的质量为m α,下列关系式正确的是( ) A .m α=(2m p +2m n ) B .m α<(2m p +2m n ) C .m α>(2m p +2m n )D .以上关系式都不正确23.关于、、三种射线,下列说法正确的是A .射线是一种波长很短的电磁波B .射线是一种波长很短的电磁波C .射线的电离能力最强D .射线的电离能力最强 24.下列符合物理历史事实的有A .卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构B .德布罗意认为电子也有波动性,且电子的波长与它的动量成反比C .贝克勒耳发现天然放射现象,揭示了原子可再分的序幕D .结合能越大,原子核越稳定25.关于原子与原子核,下列说法正确的是 A .将温度升高,放射性元素的半衰期变短B .核电站要建很厚的水泥防护层,目的是阻隔γ射线C .对于甲状腺病人,可以用放射性同位素碘131来治疗D .在α、β、γ三种射线中,β射线的电离本领最强【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 【详解】汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,阴极射线的电子来自原子核外的电子,而不是原子核内部;故A 错误;玻尔将量子观念引入原子领域,建立了氢原子量子化模型,故B 正确;卢瑟福通过α粒子散射实验,提出原子具有核式结构,并没有证实了在原子核内存在质子。
2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练40原子核含解析
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原子核小题狂练小题是基础练小题提分快.[·安徽省四校模拟]下列关于近代物理知识的说法中,正确的是( ).所有元素都可能发生衰变.太阳辐射的能量来自太阳内部的核裂变反应.可利用γ射线对某些金属棒进行探伤检测.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流答案:解析:有些元素的原子核不稳定,可以自发地衰变,但不是所有元素都可能发生衰变,错误;太阳辐射的能量来自太阳内部的核聚变反应,错误;γ射线的实质是一种电磁波,所以可利用γ射线对某些金属棒进行探伤检测,正确;β射线为原子核内的中子转化为质子时形成的电子流,错误..[·湖南省益阳市、湘潭市调研]在下列个核反应方程中,表示中子的是( )→+)→)++→++→+答案:解析:由核反应方程的质量数守恒以及电荷数守恒可知,选项中粒子的电荷数为、质量数为,即为正电子,错误;选项中粒子的电荷数为、质量数为,即为α粒子,错误;选项中粒子的电荷数为、质量数为,即为质子,错误;选项中粒子的电荷数为、质量数为,即为中子,正确..[·广东省惠州调研]下列与α粒子相关的说法正确的是( ).天然放射现象中产生的α射线速度与光速相当,穿透能力很强)(铀)放出一个α粒子后就变为)(钍).高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为+)→)+.丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型答案:解析:天然放射现象中产生的α射线的速度约为光速的,穿透能力不强,错误;根据质量数和电荷数守恒可知,)(铀)放出一个α粒子后就变为)(钍),正确;高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子,核反应方程为+)→)+,错误;卢瑟福进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型,错误..[·吉林省白城一中模拟])衰变成),之后)衰变成),而核处于高能级,它向低能级跃迁辐射出一个粒子.在这个过程中,前两次衰变放出的粒子和最后辐射出的粒子,依次是( ).γ光子、电子、α粒子.α粒子、γ光子、β粒子.β粒子、γ光子、中子.α粒子、β粒子、γ光子答案:解析:根据电荷数守恒、质量数守恒,)衰变成),释放的粒子电荷数为,质量数为,为α粒子)衰变成),释放的粒子电荷数为-,质量数为,为电子,即β粒子)向低能级跃迁时辐射出一个粒子为γ光子,故选..[·河北省承德二中测试]在某些恒星内,个α粒子结合成一个),)原子的质量是,原子的质量是,已知=,则此核反应中释放的核能约为( )...×-.×-答案:解析:根据质量亏损,结合爱因斯坦质能方程求出核反应中释放的核能.该核反应的质量亏损Δ=× -=,则释放的核能Δ=Δ·==×-,正确..[·吉林省通榆一中监测]下列说法正确的是( ).原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和.在所有核反应中,都遵从“质量数守恒,电荷数守恒”的规律.在天然放射现象中放出的β射线就是电子流,该电子是原子的内层电子受激发后辐射出来的.镭衰变为氡的半衰期为年,也就是说,个镭核经过年后一定还剩下个镭没有发生衰变答案:解析:结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量,而是为把核子分开而需要的能量,错误;在所有核反应中,都遵从“质量数守恒,电荷数守恒”的规律,正确;在天然放射现象中放出的β射线就是电子流,该电子是原子核内的中子转化成质子和电子,从原子核中辐射出来的,错误;半衰期是对大量原子核衰变的统计规律,错误..[·贵州省黔东南州联考]由于放射性元素)的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现.已知)经过一系列α衰变和β衰变后变成),下列说法正确的是( ).衰变过程中原子核的质量和电荷量守恒)的原子核比)的原子核少个中子.衰变过程中共发生了次α衰变和次β衰变.经过两个半衰期后含有)的矿石的质量将变为原来的四分之一答案:解析:衰变过程中有质量亏损,原子核的质量不守恒,错误;)的原子核比)的原子核质量数少,电荷数少,故中子少个,错误;设)变为)需要经过次α衰变和次β衰变,根据质量数和电荷数守恒则有:-=-,=-,所以解得:=,=,正确;经过两个半衰期后)的原子核个数变为原来的四分之一,但含有)的矿石质量大于原来的四分之一,错误..[·山东省淄博一中质检](多选)人们发现,不同的原子核,其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系.下列关于原子结构和核反应的说法正确的是( ).由图可知,原子核和聚变成原子核时会有质量亏损,要吸收能量.由图可知,原子核裂变成原子核和时会有质量亏损,要放出核能.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度.在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止射线和射性物质的泄漏答案:解析:由题图图象可知,和核子的平均质量大于核子的平均质量,原子核和聚变成原子核时,核子总质量减小,有质量亏损,要释放出核能,错误;由题图图象可知,核子的平均质量大于与核子的平均质量,原子核裂变成原子核和时会有质量亏损,要放出核能,正确;在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度,正确;在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止射线和放射性物质的泄漏,正确..[·湖北省武汉调研](多选)一种典型的铀核裂变时生成钡和氪,同时放出个中子,核反应方程是)+→)++,已知部分原子核的比结合能与质量数的关系如图所示,下列说法正确的是( ).核反应方程中,粒子是中子.核反应方程中,粒子是质子)、)、相比,)的比结合能最大,它最稳定)、)、相比,)的核子数最多,它的结合能最大答案:解析:根据质量数和电荷数守恒可得为,为中子,正确,错误;从题图中可知的比结合能最大,错误;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,则原子核的核子越多,它的结合能越高,正确..[·湖北省襄阳四中模拟](多选)(正电子发射型计算机断层显像)的基本原理是:将放射性同位素)注入人体,参与人体的代谢过程在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图象,根据原理,下列说法正确的是( ))衰变的方程)→)+.将放射性同位素)注入人体,)的主要用途是作为示踪原子.一对正、负电子湮灭后可能只生成一个光子.中所选的放射性同位素的半衰期应较长答案:解析:由质量数守恒和电荷数守恒得,)的衰变方程是:)→)+,正确;将放射性同位素)注入人体,)主要是作为示踪原子,正确;正、负电子湮灭产生两个光子,错误;氧在人体内的代谢时间不长,因此中所选的放射性同位素的半衰期应较短,错误..[·广东省深圳模拟](多选)一个质子和一个中子聚变成一个氘核,同时辐射出一个γ光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为、、,普朗克常量为,真空中的光速为.下列说法正确的是( ).核反应方程是+→+γ.聚变反应中的质量亏损Δ=+-.辐射出的γ光子的能量=(--).γ光子的波长λ=答案:解析:辐射出光子的能量为=Δ·=(+-),错误;因为ν==(+-),所以λ=,错误..[·吉林省长春测试]年月日,大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖.大多数原子核发生核反应的过程中都伴随着中微子的产生,例如核裂变、核聚变、β衰变等.下列关于核反应的说法正确的是( ))衰变为),经过次α衰变、次β衰变+→+是α衰变方程,)→)+,-)是β衰变方程)+→)++是核裂变方程,也是氢弹的核反应方程.高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,其核反应方程为+)→)+答案:解析:)经过次α衰变后质量数减少、质子数减少,再经过次β衰变后质子数增加,衰变为),正确;+→+是核聚变方程,)→)+,-)是β衰变方程,错误;)+→)++是核静止在匀强电场中的碳原子核,与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直,且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示.那么碳的核反应方程可能是( )小之比为,已知质子质量为.该核反应方程为+.质子的速度=是,>.是,>.是,<.是,<答案:解析:在核反应过程中,据反应前后电荷数和质量数守恒有:的质量数为,电荷数为,则一定是氦原子核;又据释放的能量为:Δ=Δ·,前一个反应的质量亏损为Δ=+-=,后一个反应的质量亏损为:Δ=+--=,所以后一个反应释放能量较大,即<,正确,、、错误..[·福建省质检]我国对中微子的研究处于世界领先地位,大亚湾反应堆中微子实验工程获年国家自然科学奖一等奖.太阳发生核反应时会放出大量中微子及能量.假设太阳释放的能量由“燃烧氢”的核反应→++ν提供,式中ν为中微子,这一核反应平均每放出个中微子相应释放的能量.已知太阳每秒约辐射×的能量,地球与太阳间的距离约为×,则地球表面与太阳光垂直的每平方米面积上每秒接收到的中微子数目的数量级为( ) .个.个.个.个答案:解析:由题中条件可算得太阳每秒放出×=×个中微子,中微子向四面八方辐射,成球面形状分布,地表上每平方米每秒可接收到的数目为≈×个,正确.课时测评综合提能力课时练赢高分一、选择题.对于核反应方程)→)+,反应中释放能量,下列说法正确的是( ).此核反应是氡核)的裂变方程.此核反应生成物中含有两个质子、两个中子.此核反应过程中电荷数和质量均守恒.由于释放能量,该核反应不满足能量守恒定律答案:解析:由核反应过程中电荷数和质量数均守恒可知,此核反应方程中的是氦核,有两个质子、两个中子,即此核反应是α衰变,项错误,项正确;此核反应过程中释放能量,有质量亏损,项错误;该核反应过程中虽释放能量,但该核反应仍满足能量守恒定律,错误..放射性元素钋())发生衰变时,会产生和一种未知粒子,并放出γ射线,其核反应方程为)→ ++γ.下列说法正确的是( )的穿透能力比γ射线强.=.核的中子个数为.这种核反应为β衰变答案:解析:的穿透能力比γ射线弱,选项错误;=-=,选项正确;核的中子个数为-=,选项错误;题中的核反应为α衰变,选项错误..(多选)下列说法正确的是( ).铀核裂变的核反应是)→)++.原子从低能级向高能级跃迁,不一定通过吸收光子来实现.根据爱因斯坦的“光子说”可知光的波长越大,光子的能量越小.氕和氚结合成氦原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该氦原子核的结合能答案:解析:铀核裂变的核反应是用一个中子轰击铀核得到三个中子,但是方程式中中子不能约去,故错误;从低能级向高能级跃迁时,可能通过粒子的碰撞获得能量来实现,故正确;根据=ν=,可知,光的波长越大,光子的能量越小,故正确;氚核本身有一定的结合能,所以氕和氚结合成氦原子核时,其质量亏损所对应的能量小于该氦原子核的结合能,故错误..(多选)某次用中子轰击)原子核的核反应方程为)+―→+)+,)、、、)的质量分别为、、、,真空中的光速为.下列说法正确的是( ).该反应过程中的质量亏损为---.该反应过程中释放的能量为(---).该核反应属于聚变.原子核中含有个中子答案:解析:该过程中,质量亏损为+---=---,选项正确;根据爱因斯坦质能方程,该反应过程中释放的能量为(---),选项错误;该反应属于裂变反应,选项错误;原子核中含有的中子数为-+-(-)-=,选项正确..[·天津卷]国家大科学工程——中国散裂中子源()于年月日首次打靶成功,获得中子束流,可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台.下列核反应中放出的粒子为中子的是( ))俘获一个α粒子,产生)并放出一个粒子俘获一个α粒子,产生并放出一个粒子)俘获一个质子,产生并放出一个粒子俘获一个质子,产生并放出一个粒子答案:解析:根据质量数守恒、电荷数守恒,各选项核反应方程如下:错:)+→)+对:+→+错:)+→+错:+→+.[·四川凉山模拟]关于原子核反应,下列描述正确的是( ).温度升高,放射性元素衰变的半衰期减小.放射性物质)发生β衰变所释放的电子来源于核外电子)经过次α衰变、次β衰变后变成).用中子轰击铀核,产生几个中等质量原子核的现象属于核聚变答案:解析:放射性元素衰变的半衰期仅由核内部自身的因素决定,与温度无关.β衰变所释放的电子来源于核内的中子,由中子转化为质子与电子.设)经过次α衰变、次β衰变后变成),有-=-+=,解得=,=.用中子轰击铀核,产生几个中等质量原子核的现象属于核裂变..[·山东潍坊模拟]是碳元素的一种具有放射性的同位素,其半衰期约为年.在某次研究中,测得考古样品中的含量大约是鲜活生命体中含量的,则样品生活的年代约是( ) .年前.年前.年前.年前答案:解析:由余=知=,解得==年,正确..[·山西重点中学联考](多选)新华社记者年月日从中科院合肥物质科学研究院获悉,该院等离子体所承担的国家大科学工程“人造太阳”实验装置近日在第轮物理实验中再获重大突破,获得超过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( ).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.要使轻核发生聚变,必须使它们的距离达到-以内,核力才能起作用,这需要非常高的温度.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.氘核和氚核可发生热核聚变,核反应方程是+→+答案:解析:太阳的能量来自于太阳内部轻核的聚变,错误,正确;要使轻核发生聚变,必须使它们的距离达到-以内,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,、正确..(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α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为:,如图所示,则( ) .α粒子与反冲粒子的动量大小相等,方向相反.原来放射性元素的原子核电荷数为.反冲核的核电荷数为.α粒子和反冲粒子的速度之比为:答案: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α粒子和反冲核的动量大小相等,方向相反.由于释放的α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=得:=若原来放射性元素的核电荷数为,则对α粒子:=对反冲核:=由于=,得:=:,得=它们的速度大小与质量成反比,、两项错误,、两项正确..两个动能均为的氘核发生正面碰撞,引起如下反应:+→+.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(已知核质量为,核质量为,核质量为,相当于 )( )....答案:解析:此核反应中的质量亏损和放出的能量分别为:Δ=(× -- ) =,Δ=Δ=× ≈ .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、,必有=-.设碰后质子和氚核的动能分别为和,质量分别为和.则=====,故新生的氚核具有的动能=Δ=× ≈ ,项正确..(多选)中子和质子结合成氘核时,质量亏损为Δ,相应的能量Δ=Δ=是氘核的结合能.下列说法正确的是( ).用能量小于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.用能量等于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.用能量大于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.用能量大于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: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,才能分解为一个质子和一个中子,项正确,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,项错误,项正确.二、非选择题.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,中子的质量是,氦核同位素的质量是 .()聚变的核反应方程是,在聚变核反应中释放出的能量为 (结果保留位有效数字).()若氚核和氦核发生聚变生成锂核,核反应方程为+→,已知各核子比结合能分别为=、=、=,试求此核反应过程中释放的核能.答案:()+→+()解析:()根据题中条件,可知核反应方程为+→+核反应过程中的质量亏损:Δ=-(+)=× -( + ) =×-由于的质量与的能量相对应,所以氘核聚变反应时放出的能量:Δ=×-× ≈ .()和分解成个核子所需的能量=× +× =个核子结合成,释放的能量=× =所以此核反应过程中释放的核能Δ=-=-= .。
高三物理原子核试题答案及解析
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高三物理原子核试题答案及解析1. 假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子,已知氘核的质量是2.013 6 u ,中子的质量是1.008 7 u ,氦核同位素的质量是3.015 0 u.(1)聚变的核反应方程式是________,在聚变核反应中释放出的能量为______ MeV.(保留两位有效数字)(2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核,反应方程式为H +He→Li ,已知各核子比结合能分别为E H =1.112 MeV 、E He =7.075 MeV 、E Li =5.603 MeV ,求此核反应过程中释放的核能 . 【答案】(1) H +H→He +n 3.3 (2)7.585 MeV 【解析】(1)在核反应前后质量数和核电荷数守恒,由爱因斯坦的质能方程可知在聚变核反应中释放出的能量为(2.013 6 u+2.013 6 u-1.008 7 u-3.015 0 u )×931.5MeV="3.3"MeV(2)比结合能为平均每个核子的能量,所以释放的能量为1.112 MeV×3+7.075 MeV×4-5.603 MeV×7="7.585" MeV2. 中子和质子结合成氘核时,质量亏损为Δm,相应的能量ΔE=Δmc 2="2.2" 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】用能量小于等于结合能的光子照射氘核时,氘核一定不能分解,所以A 正确,B 错误.用能量大于结合能的光子照射氘核时,氘核可能分解,只要分解,分解出的质子和中子动能之和一定不为零(若动能之和为零就分不开了),所以C 错误,D 正确.3. (山东临沂一模)如图所示是原子核的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 .若D 、E 能结合成F,结合过程一定要释放能量B .若D 、E 能结合成F,结合过程一定要吸收能量C .若A 能分裂成B 、C,分裂过程一定要释放能量D .若A 能分裂成B 、C,分裂过程一定要吸收能量【答案】AC【解析】核反应过程中,核子数守恒,反应后比反应前核子平均质量减小,则反应过程一定要放出能量,反之,反应后核子平均质量增大,则反应过程中一定要吸收能量,由图象易知A 、C 正确.实际上在这里A 项为轻核的聚变反应,C 项为重核的裂变反应.4. 放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往会同时伴随__________辐射.已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2,经过t=T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比mA mB=__________.【答案】γ 2T22T1【解析】由半衰期公式m=m0结合题意可得mA·mB·所以5.太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为一个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.(1)写出这个核反应方程.(2)这一核反应能释放出多少能量?(3)已知太阳每秒释放能量为3.8×1026 J,则太阳每秒减少的质量为多少kg?(4)若太阳质量减小万分之三,热核反应不能继续进行,计算太阳还能存在多少年?(mp=1.0073u,mα=4.0015 u,me=0.00055 u,太阳的质量为2×1030 kg)【答案】(1)4H―→He+2e(2)24.78 MeV (3)4.2×109 kg(4)4.5×109年【解析】(1)核反应方程是4H―→He+2 e.(2)这一核反应的质量亏损是Δm=4mp -mα-2me=0.0266 uΔE=Δmc2=0.0266×931.5 MeV≈24.78 MeV.(3)由ΔE=Δmc2得每秒太阳质量减少Δm== kg≈4.2×109 kg.(4)太阳的质量为2×1030 kg,太阳还能存在的时间为t==s≈1.4×1017 s即为4.5×109年.6.太阳的能量来源是轻核的聚变,太阳中存在的主要元素是氢,核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子.试写出核反应方程,并由表中数据计算出该聚变反应过程中释放的能量(取1 u=×10-26 kg).粒子名称质子pα粒子电子e中子n质量/u 1.0073 4.00150.00055 1.0087【答案】:见解析【解析】核反应方程为4H―→He+2e,4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损为Δm=(1.0073×4-4.0015-2×0.00055)u=0.0266 u=4.43×10-29 kg由爱因斯坦质能方程得,聚变反应过程中释放的能量为ΔE=Δmc2=4.43×10-29×(3×108)2 J=4.0×10-12 J.7.(2010·北京·15)太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少。
高中物理 原子核(附答案)各省高考训练题
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原子核(附答案)各地训练题1.(高考上海卷)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.α射线,β射线,γ射线B.γ射线,β射线,α射线C.γ射线,α射线,β射线D.β射线,α射线,γ射线2.(高考浙江卷)氦原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力,则3种力从大到小的排列顺序是() A.核力、万有引力、库仑力B.万有引力、库仑力、核力C.库仑力、核力、万有引力D.核力、库仑力、万有引力3.(河北保定二模)现有核反应方程为1327Al+24He―→1530P+X,新生成的1530P 具有放射性,继续发生衰变,核反应方程为:1530P―→1430Si+Y.平行金属板M、N 间有匀强电场,且φM>φN,X、Y两种微粒竖直向上离开放射源后正确的运动轨迹是()图15-3-24.(思维拓展题)居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料.这些材料都不同程度地含有放射性元素.有些含有铀和钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡,而氡发生衰变,放射出α、β、γ射线,很容易对人体造成伤害.下列有关放射性知识的说法中正确的是()A.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核经过7.6天后只剩下一个氡原子核了B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C.γ射线一般伴随α射线或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力最弱D.发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少45.(高考安徽卷)原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源.当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生,放出能量.这几种反应的总效果可以表示为612H―→k24He+d11H+201n+43.15MeV 由平衡条件可知()A.k=1,d=4B.B.k=2,d=2C.k=1,d=6D.D.k=2,d=36.(高考重庆卷)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:11H+612C―→713N+Q111H+715N―→612C+X+Q2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11H23He24He612C713N715N质量/u 1.0078 3.0160 4.002612.000013.005715.0001以下推断正确的是()A.X是23He,Q2>Q1B.B.X是24He,Q2>Q1C.X是23He,Q2<Q1D.D.X是24He,Q2<Q17.(高考天津卷)一个氡核86222Rn衰变成钋核84218Po并放出一个粒子,其半衰期为3.8天.1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量,以及86222Rn衰变成84218Po的过程放出的粒子是()A.0.25g,α粒子B.0.75g,α粒子C.0.25g,β粒子D.0.5g,β粒子8.(高考北京卷)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是()A.核反应方程是11H+01n→13H+γB.聚变反应中的质量亏损Δm=m1+m2-m3C.辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.γ光子的波长λ=h(m1+m2-m3)c29.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(86222Rn),由于衰变它放出一个粒子,此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆,大圆与小圆的直径之比为42∶1,如图15-3-3所示,那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个()A.86222Rn→87222Fr+-10eB.86222Rn→84218Po+24HeC.86222Rn→85222At+10eD.86222Rn→85222At+12H图15-3-310.(山东淄博质检)某些建筑材料可产生放射性气体氡,氡可以发生α或β衰变,如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,那么,氡经过人的呼吸道沉积在肺部,并大量放出射线,从而危害人体健康.原来静止的质量为M的氡核(86222Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po).已知衰变后的α粒子的质量为m、电荷量为q、速度为v,并假设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和新核的动能.(注:涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计)(1)写出衰变方程;(2)求出衰变过程中的质量亏损.11.(2010年湖南长沙模拟)海水中含有丰富的氘,完全可充当未来的主要能源.两个氘核的核反应为:12H+12H→23He+01n,其中氘核的质量为2.0136u,氦核的质量为3.0150u,中子的质量为1.0087u.求:(1)核反应中释放的核能;(2)在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能.12.钚的同位素离子94239Pu发生衰变后生成铀(U)的一个同位素离子,同时放出能量为E=0.09MeV的光子.从静止的钚核中放出的α粒子在垂直通过正交的匀强电场和匀强磁场时做匀速直线运动.已知匀强电场的电场强度为E=2.22×104N/C,匀强磁场的磁感应强度为B=2.00×10-4T(普朗克常量h=6.63×10-34J·s ,真空中的光速为c =3×108m/s ,电子电荷量为e =1.6×10-19C).求:(1)写出该核反应方程式;(2)该光子的波长;(3)放出的α粒子的速度大小;(4)若不计光子的动量,求α粒子和铀核的动能之比.答案:1B2D3B4BC5B6B7B8B9B10答案:(1)86222Rn→84218Po+24He (2)mMv 22(M -m )c211答案:(1)3.26MeV(2)2.97MeV 0.99MeV12答案:(1)94239Pu→92235U+24He(2)1.38×10-11m(3)1.11×108m/s (4)2354。
高中物理《原子核》练习题(附答案解析)
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高中物理《原子核》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:____________一、单选题1.人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一。
氦的该种同位素应表示为( ) A .43HeB .32HeC .42HeD .33He2.钚—239()23994Pu 裂变释放出的快中子,被铀—238()23892U 吸收,铀—238就转变为铀—239,铀—239再经过衰变转变为易裂变的钚—239,这就是核燃料的“增殖”过程。
下列说法正确的是( ) A .钚—239裂变产生的新核核子平均质量比钚—239核子平均质量大B .铀—238吸收中子转变为铀—239的核反应方程为238123992092U n U +→C .铀—239衰变转变为钚—239,同时释放一个α粒子D .轴—239衰变转变为钚—239,同时释放一个β粒子3.碳14是宇宙射线撞击空气中的氮14原子所产生,具有放射性,碳14原子发生β衰变转变为氮14。
生物存活期间需要呼吸,其体内的碳14含量大致不变;生物停止呼吸后,体内的碳14开始减少。
可以根据死亡生物体内残余碳14含量来推断它的死亡时间。
碳14各个半衰期所剩原子比例如图所示,某古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的三分之一。
下列说法正确的是( )A .碳14的衰变方程为14140671C N e -→+B .该古木的年代距今大于11460年C .14C 和14N 中含有的中子个数相等D .如果古木处于高温、高压下测量结果可能有较大误差 4.人类认识原子核的复杂结构并进行研究,是从( ) A .发现电子开始 B .发现质子开始 C .发现天然放射现象开始D .α粒子散射实验开始5.2021年12月30日,中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST )再次创造新的世界纪录,实现1 056秒的长脉冲高参数等离子体运行。
高三物理原子结构和原子核练习
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高三物理原子结构和原子核练习一.选择题(每道小题 3分 共 51分 )1、关于α、β、γ射线和X 射线以下说法正确的是A .都是波长极短,频率很高的电磁波B .都是原子内层电子受激辐射的C .都是原子核发生衰变时产生的D .以上说法都不对2、卢瑟福通过对a 粒子散射实验结果的分析,提出(A )原子的核式结构模型. (B )原子核内有中子存在.(C )电子是原子的组成部分. (D )原子核是由质子和中子组成的. 3.关于原子和原子核,下列说法中正确的是A .卢瑟福根据α散射的实验结果,提出了原子的核式结构模型B .根据爱因斯坦的质能方程,可求出原子核的结合能C .氕、氘、氚核中具有相同的中子数和不同的核子数,所以是氢的同位素D .氢原子吸收一个光子从低能级跃迁到高能级,氢原子的动能增加了 4.放射性探伤是利用了:A .α射线的电离本领B .β射线的贯穿本领C .γ射线的贯穿本领D .放射性元素的示踪本领5.某原子核AZ X 吸收一个中子后,放出一个电子,分裂为两个α粒子.由此可知A.A =7, Z =3B.A=7, Z =4C.A =8, Z =3D.A =8, Z =46.23290T h 经过一系列α和β衰变,成为20882P b ,下列说法中正确的是A .铅核比钍核少8个质子B .铅核比钍核少16个中子C .共经过4次α衰变和6次β衰变D .共经过6次α衰变和4次β衰变7.一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为则下列叙述正确的是A .X 原子核中含有 86个中子B .X 原子核中含有 141个核子C .因为裂变时释放能量,根据 ,所以裂变后的总质量数增加D .因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少8.某核反应方程为21H+31H →42He+X. 已知21H 的质量为2.0136u. 31H 的质量为3.018u,42He 的质量为4.0026u,X 的质量为1.0087u.则下列说法中错误的是A. X 是质子,该反应释放能量B. X 是中子,该反应释放能量C. X 是质子,该反应吸收能量D. X 是中子,该反应吸收能量 9. 14C 是一种半衰期为5730年的放射性同位素。
新教材高考物理一轮复习课时练44原子核及核反应含解析新人教版
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原子核及核反应1.(衰变、结合能、半衰期、玻尔理论)(2020湖北荆门高三元月调考)下列说法正确的是( ) A.β衰变所释放的电子来源于原子的最内层电子 B.结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定 C.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关D.根据玻尔理论,氢原子核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大2.(核反应方程)2019年是世界上首次实现元素人工转变100周年。
1919年,卢瑟福用氦核轰击氮原子核,发现产生了另一种元素,该核反应方程可写为:24He +714N→8m X +m 1Y 。
以下判断正确的是( ) A.m=16,n=1B.m=17,n=1C.m=16,n=0D.m=17,n=03.(多选)(聚变反应)(2020河南洛阳高三一模)“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置。
2018年11月,有“人造太阳”之称的东方超环实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破,获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步,已知“人造太阳”核聚变的反应方程为 12H +13H→24He +m m X +17.6 MeV,关于此核聚变,以下说法正确的是( )A.要使轻核发生聚变,就要利用粒子加速器,使轻核拥有很大的动能B.Z=0,M=1C.1 mol 氘核和1 mol 氚核发生核聚变,可以放出17.6 MeV 的能量D.聚变比裂变更安全、清洁4.(衰变)(2020山东德州一模)2019年1月3日,“玉兔二号”月球车与“嫦娥四号”着陆器分离,实现月球背面着陆。
“玉兔二号”搭载了一块核电池,利用 94238Pu衰变为92234U释放能量,可在月夜期间提供一定的电能。
已知 94238Pu的质量为m Pu ,92234U 的质量为m U ,真空中的光速为c ,下列说法正确的是( ) A .94238Pu 发生β衰变后产生的新核为 92234UB .94238Pu 衰变为92234U,中子数减少2238Pu的衰变会加快C.温度升高时,94D.94238Pu衰变为92234U释放的能量为(m Pu-m U)c2素养综合练5.(2020湖南永州高三三模)烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅95241Am来探测烟雾。
【高三】2021届高考物理原子 原子核单元复习测试题及参考答案
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【高三】2021届高考物理原子原子核单元复习测试题及参考答案【高三】2021届高考物理原子原子核单元复习测试题及参考答案云南省新人教版物理2021届高三单元测试37《原子原子核》(时间:90分钟满分:100分)一、1.科学家发现在月球上含有丰富的32he(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32he+32he?→211h+42he.关于32he聚变下列表述正确的是( )a.聚变反应不能释放出来能量b.聚变反应产生了新的原子核c.聚变反应没质量亏损d.目前核电站都采用32he聚变反应发电【答案】b【详解】轻核聚变而生成质量较大(中等)的新核.故b正确.2.仔细观察氢原子的光谱,辨认出它只有几条拆分的不能已连续的亮线,其原因就是()a.氢原子只有几个能级b.氢原子就可以收到平行光c.氢原子有时发光,有时不发光d.氢原子电磁辐射的光子的能量就是不已连续的,所以对应的光的频率也就是不已连续的【答案】选d.【揭秘】光谱中的亮线对应相同频率的光,“拆分的不能已连续的亮线”对应着相同频率的光,b、c错.氢原子在相同的能级之间光子时,电磁辐射相同能量的光子,并且满足用户e=hν.能量相同,适当光子频率相同,彰显在光谱上就是一些不已连续的亮线,a错误d 恰当.3.卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验,获得了重要发现:关于α粒子散射实验的结果,下列说法正确的是()a.证明了质子的存有b.证明了原子核是由质子和中子组成的c.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都分散在一个不大的核里d.说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动【答案】挑选c.【详解】α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核.数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子,所以c对,a、b错.玻尔发现了电子轨道量子化,d错.4.以下关于放射性现象的观点中,恰当的就是()a.原子核发生α衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4b.原子核出现α裂变时,分解成核与α粒子的总质量等同于原来的原子核的质量c.原子核发生β衰变时,生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1d.单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期就是相同的【答案】选d.【揭秘】原子核出现α裂变时,分解成核与原来的原子核较之,中子数增加了2,a错误;分解成核与α粒子的总质量大于原来的原子核的质量,b错误;原子核出现β裂变时,分解成核的质量数与原来的原子核的质量数相同,c错误;放射性元素的半衰期由原子核的内部因素同意,跟元素的化学状态毫无关系,所以单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期就是相同的,d恰当.5.正电子发射型计算机断层显像(pet)的基本原理是:将放射性同位素158o注入人体,158o在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子,被探测器采集后,经计算机处理生成清晰图像.则根据pet原理判断下列表述正确的是( )a.158o在人体内裂变方程就是158o→157n+01eb.正、负电子湮灭方程是01e+0-1e→2γc.在pet中,158o主要用途就是做为示踪原子d.在pet中,158o主要用途是参与人体的新陈代谢【答案】abc【详解】由题意知a、b正确,显像的原理是采集γ光子,即注入人体内的158o衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子,因此158o主要用途是作为示踪原子,故c对,d错.6.光电效应的实验结论就是:对于某种金属( )a.无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应b.无论光的频率多高,只要光照时间足够多短就能够产生光电效应c.超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小d.少于音速频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最小初动能就越大【答案】ad【揭秘】根据光电效应规律所述a恰当,b、c错误.根据光电效应方程12mv2m=hν-w,频率ν越高,初动能就越大,d恰当.7.裂变反应是目前核能利用中常见的反应.以原子核为燃料的反应堆中,当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为:23592u +10n →13954xe +9438sr+3x235.0432 1.0087 138.9178 93.9154反应方程下方的数字就是中子及有关原子核的恒定质量(以原子质量单位u为单位,挑1u的质量对应的能量为9.3×102mev,此核裂变反应中( )a.释放出的能量是30×102mev,x是中子b.放出的能量就是30mev,x就是质子c.释放出的能量是1.8×102mev,x是中子d.放出的能量就是1.8×102mev,x就是质子【答案】c【完结】据核反应过程中质量数和电荷数动量可以推论x就是中子.δm=(235.0432+1.0087-138.9178-93.9154-3×1.0087)u=0.1926u,可知该反应释放出来能量,释放出来的能量δe=0.1926×9.3×102mev=1.8×102mev.故c恰当.8.氢原子分能级示意图如题19所示,不同色光的光子能量如下表所示。
高三物理原子核试题
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高三物理原子核试题1.下列说法正确的是()A.在黑体辐射中,随着温度的升高,辐射强度的极大值向频率较低的方向移动B.汤姆生发现了电子,并提出原子的核式结构模型C.核子结合成原子核一定有质量亏损,并释放出能量D.太阳内部发生的核反应是热核反应【答案】CD【解析】在黑体辐射中,随着温度的升高,辐射强度的极大值向频率较高的方向移动,A错;原子的核式结构是卢瑟福发现的,CD正确2. (2010年高考大纲全国卷Ⅱ)原子核X与氘核H反应生成一个α粒子和一个质子.由此可知()A.A=2,Z=1B.A=2,Z=2C.A=3,Z=3D.A=3,Z=2【答案】D.【解析】该核反应的方程式为:X+H→He+H,由质量数和电荷数守恒得:A=4+1-2=3,Z=2+1-1=2,故正确为D.3. (2011年金丽衢十二校联考)如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度为B=0.05 T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源,内装Ra,Ra放出某种射线后衰变成Rn.(1)写出上述衰变方程.(2)若A处距磁场边界MN的距离OA=1.0 m时,放在MN左侧边缘的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子,此时接收器距过OA的直线1.0 m.求一个静止Ra核衰变过程中释放的核能有多少?(取1 u=1.6×10-27 kg,e=1.6×10-19 C,结果保留三位有效数字)【答案】:(1)Ra→Rn+He(2)2.04×10-14 J【解析】(1)Ra→Rn+He(2)衰变过程中释放的α粒子在磁场中做匀速圆周运动,半径R=1.0 m,由2evB=得α粒子的速度v=衰变过程中系统动量守恒,Rn、He质量分别为222 u、4 u,则222 u×v′=4 u×v得Rn的速度v′=v释放的核能E=×222 u×v′2+×4 u×v2=代入数据解得E=2.04×10-14 J.4.(2010·全国卷Ⅰ·14)原子核经放射性衰变①变为原子核,继而经放射性衰变②变为原子核,再经放射性衰变③变为原子核。
高考物理一轮复习 专题 原子核检测题-人教版高三全册物理试题
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原子核[根底训练]1.(2017·重庆期末调研)放射源放入铅制容器中,射线只能从容器的小孔射出,成为细细的一束.在射线经过的空间施加磁场,发现射线分成三束,如下列图.关于这三种射线与其性质,如下说法正确的答案是( )A.射线a的电离本领最弱B.射线b是高速中子流,速度可达光速C.射线c是原子的核外电子电离产生的D.假设将放射源置于高温高压环境中,射线强度将不变化2.用α粒子照射充氮的云室,摄得如下列图的照片,如下说法中正确的答案是( )A.A是α粒子的径迹,B是质子的径迹,C是新核的径迹B.B是α粒子的径迹,A是质子的径迹,C是新核的径迹C.C是α粒子的径迹,A是质子的径迹,B是新核的径迹D.B是α粒子的径迹,C是质子的径迹,A是新核的径迹3.(多项选择)三个原子核X、Y、Z,X核放出一个正电子后变为Y核,Y核与质子发生的核反响后生成Z核并放出一个氦核(42He).如此下面说法正确的答案是( ) A.X核比Z核多1个质子B.X核比Z核少1个中子C.X核的质量数比Z核的质量数大3D.X核与Z核的总电荷数是Y核电荷数的2倍4.放射性元素氡(222 86Rn)经α衰变成为钋218 84Po,半衰期为3.8天;但勘测明确,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222 86Rn的矿石,其原因是( ) A.目前地壳中的222 86Rn主要来自于其他放射元素的衰变B.在地球形成的初期,地壳中元素222 86Rn的含量足够高C.当衰变产物218 84Po积累到一定量以后,218 84Po的增加会减慢222 86Rn的衰变进程D.222 86Rn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力会改变它的半衰期5.由于放射性元素237 93Np的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现.237 93Np经过一系列α衰变和β衰变后变成209 83Bi,如下论断中正确的答案是( )A.209 83Bi比237 93Np少28个中子B.衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变C.衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变D.发生β衰变时,核内中子数不变6.下面关于结合能和比结合能的说法中,正确的答案是( )A.核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B.比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大C.重核与中等质量原子核相比拟,重核的结合能和比结合能都大D.中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大7.如下列图是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象,如下说法正确的答案是( )A.假设D、E结合成F,结合过程一定要释放能量B.假设D、E结合成F,结合过程一定要吸收能量C.假设C、B结合成A,结合过程一定要释放能量D.假设F、C结合成B,结合过程一定要释放能量8.(2017·广东清远高二期末)(多项选择)2011年3月由9.0级地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统,导致大量131 53I泄露在大气中,131 53I是一种放射性物质,会发生β衰变而变成Xe元素.如下说法中正确的答案是( )A.福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电B.131 53I发生β衰变的方程式为131 53I→131 54Xe+ 0-1eC.131 53I原子核内有53个质子,78个中子D.如果将碘131的温度降低到0度以下,可以延缓其衰变速度9.关于重核的裂变,以下说法正确的答案是( )A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B.中子从铀块中通过时,一定发生链式反响C.重核裂变释放出大量能量,产生明显的质量亏损,所以核子数要减少D.由于重核的核子平均质量大于中等核的核子平均质量,所以重核裂变为中等质量的核时,要发生质量亏损,放出核能[能力提升]10.一个氘核和一个氚核聚合成一个氦核的反响方程是21H+31H→42He+10n,此反响过程产生的质量亏损为Δm.阿伏加德罗常数为N A,真空中的光速为c.假设1 mol氘和1 mol氚完全发生核反响生成氦,如此在这个核反响中释放的能量为( )A.12N AΔmc2B.N AΔmc2C.2N AΔmc2D.5N AΔmc211.一个锂核(73Li)受到一个质子(11H)轰击变为2个α粒子(42He).氢原子的质量为1.672 6×10-27kg,锂原子的质量为11.650 5×10-27kg,一个氦原子的质量为6.646 7×10-27kg.写出该核反响的方程____________,该核反响释放的核能是________J.(真空中光速c=3.0 ×108 m/s)12.在β衰变中常伴有一种称为“中微子〞的粒子放出,中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中的11H的核反响,间接地证实了中微子的存在.(1)中微子与水中的11H发生核反响,产生中子(10n)和正电子(0+1e),即:中微子+11H→10n +0+1e.可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是________.(填写选项前的字母) A.0和0 B.0和1C.1和0 D.1和1(2)上述核反响产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即0+1e+0-1e→2γ.正电子和电子的质量都为9.1×10-31kg,反响中产生的每个光子的能量约为________J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是________________________________________________________________.13.如图甲所示,静止在匀强磁场中的63Li核俘获一个速度为v0=7.7×104 m/s的中子而发生核反响,即63Li+10n→31H+42He,假设42He的速度v2=2.0×104 m/s,其方向与反响前中子速度方向一样,试求:(1)31H的速度大小和方向;(2)在图乙中,已画出并标明两粒子的运动轨迹,请计算出轨迹半径之比;(3)当42He旋转三周时,粒子31H旋转几周?参考答案1.答案:D 解析:根据射线的偏转情况可知:a为α射线,b为γ的射线,c为β射线,由三种射线的特性可判选项A、B、C均错;放射性与元素存在的物理、化学状态无关,选项D正确.2.答案:D 解析:α粒子轰击氮的核反响方程为42He+14 7N→17 8O+11H,入射的是α粒子,所以B是α粒子的径迹,质量大、电离作用强的新核178O的径迹粗而短,故A是178O的径迹,质子的电离作用弱一些,贯穿作用强,所以细而长的径迹C 是质子的径迹,即C 是质子径迹,故D 选项正确.3.答案:CD 解析:设X 原子核的质子数为A 、电荷数是B ,由质量数守恒和电荷数守恒可得A B X→01e +A B -1Y ,A B -1Y +11H→42He +A -3B -2Z.可见A B X 比A -3B -2Z 的质子数多2个,选项A 错误;A B X 比A -3B -2Z 的中子数多1个,选项B 错误;A B X 比A -3B -2Z 的质量数大3,选项C 正确;A B X 与A -3B -2Z 的总电荷数为(2B -2),显然是AB -1Y 的电荷数(B -1)的2倍,选项D 正确.4.答案:A 解析:由于222 86Rn 的半衰期很短,衰变很快,如果没有新的 222 86Rn 生成,含量不可能高,所以A 对,B 错.半衰期是不会随着物质的物理、化学性质改变的,故C 、D 错.5.答案:B 解析:209 83Bi 和237 93Np 的中子数分别为126和144,相差18个,选项A 错误;α衰变的次数为237-2094次=7次,7次α衰变减少了14个中子,所以还需再发生4次β衰变才能共减少18个中子,应当选项B 正确,选项C 错误;β衰变是核内中子变为质子而放出的,故核内中子数要减少,选项D 错误.6.答案:D 解析:核子结合成原子核是放出能量,原子核拆解成核子是吸收能量,选项A 错误;比结合能越大的原子核是越稳定,但比结合能越大的原子核,其结合能不一定大,例如中等质量原子核的比结合能比重核大,但由于核子数比重核少,其结合能比重核反而小,选项B 、C 错误;中等质量原子核的比结合能比轻核的大,它的原子核内核子数又比轻核多,因此它的结合能也比轻核大,选项D 正确.7.答案:A 解析:由图可知F 原子核的核子平均质量较小,如此原子序数较小的核D 、E 结合成原子序数较大的核F 时,因F 的核子的平均质量小于D 、E 核子的平均质量,故出现质量亏损,根据质能方程知,该过程一定放出核能,选项A 正确,选项B 错误;因C 、B 的核子的平均质量小于A 核子的平均质量,故C 、B 结合成A 核时要吸收能量,选项C 错误;因C 核子的平均质量介于F 、B 核之间,结合过程能量的吸收释放不能确定,应当选项D 错误.8.答案:BC 解析:核电站是利用核裂变来发电的,选项A 错;根据原子核的结构和方程式书写规如此可知选项B 、C 正确;衰变与物质所处的物理、化学状态无关,选项D 错.9.答案:D 解析:根据重核发生裂变的条件和裂变放出能量的原理分析可知,裂变时因铀核俘获中子即发生核反响,是核能转化为其他形式能的过程,因此其释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量.链式反响是有条件的,即铀块的体积必须大于其临界体积,如果体积小,中子从铀块中穿过时,碰不到原子核,如此链式反响就不会发生.在裂变反响中质量数、电荷数均守恒,即核子数守恒,所以核子数是不会减少的,因此选项A 、B 、C 均错.重核裂变为中等质量的原子核时,发生质量亏损,从而释放出核能,应当选D.10.答案:B 解析:一个氘核和一个氚核结合成一个氢核时,释放出的能量为Δmc 2,1 mol 的氘核和1 mol 的氚核结合成1 mol 的氢核释放能量为N A Δmc 2.11.答案:73Li +11H→242He 2.673×10-12解析:根据质量数和电荷数守恒书写核反响方程,73Li +11H→242He ;核反响过程中质量亏损为Δm =1.672 6×10-27 kg +11.650 5×10-27 kg -2×6.646 7×10-27 kg =2.97×10-29 kg.根据爱因斯坦质能方程得,ΔE =Δmc 2=2.673×10-12 J. 12.答案:(1)A (2)8.2×10-14 遵循动量守恒解析:(1)根据核反响方程的质量数与电荷数守恒,判断出中微子的质量数与电荷数均为零.(2)利用质能方程可得出每个光子的能量,正电子与电子相遇遵循动量守恒,不可能只转化为一个光子.13.答案:(1)1.0×103m/s ,方向与v 0相反 (2)3∶40 (3)2周解析:(1)反响前后动量守恒:m 0v 0=m 1v 1+m 2v 2①(v 1为氚核速度,m 0、m 1、m 2分别代表中子、氚核、氦核质量)代入数值可解得:v 1=-1.0×103 m/s , ②方向与v 0相反.(2)31H 、42He 在磁场中均受洛伦兹力F 洛,做匀速圆周运动的半径之比为 r 1∶r 2=m 1v 1Bq 1∶m 2v 2Bq 2=3∶40. ③ (3)31H 和42He 做匀速圆周运动的周期之比为 T 1∶T 2=2πm 1Bq 1∶2πm 2Bq 2=3∶2 ④所以它们的旋转周数之比为n1∶n2=T2∶T1=2∶3,⑤即42He旋转3周时,31H旋转2周.。
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2021年(新高考)物理一轮复习考点强化全突破
专题(40)原子核(原卷版)
命题热点一 原子核的衰变及半衰期 1.衰变规律及实质 (1)α衰变、β衰变的比较
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
(2)γ射线:γ射线经常伴随着α衰变或β衰变同时产生.其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中,产生的新核由于具有过多的能量(原子核处于激发态)而辐射出光子. 2.确定衰变次数的方法
因为β衰变对质量数无影响,所以先由质量数的改变确定α衰变的次数,然后再根据衰变规律确定β衰变的次数. 3.半衰期
(1)公式:N 余=N 原(12)t T ,m 余=m 原(1
2
)t
T .
(2)影响因素:放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的,跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关.
1、(2020·山东卷)氚核31H 发生β衰变成为氦核3
2He 。
假设含氚材料中31H 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3
1H 的个数为( )
A .145.010⨯
B .161.010⨯
C .162.010⨯
D .181.010⨯
2、(多选)(2018·台州市3月选考)关于天然放射现象,下列说法正确的是( )
A.235 92U 经过7次α衰变和4次β衰变后得到207 82
Pb B.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,其半衰期不变
C.β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变成中子时产生的
D.在α、β、γ这三种射线中,α射线的电离能力最强,γ射线的穿透能力最强 3、(2020·广东省惠州市惠东高级中学高三第二次模拟)下列说法正确的是 A .原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出的 B .铀核(
238
92
U )衰变为铅核(20682Pb )的过程中,要经过8 次
α衰变和6次β衰变 C .一个氢原子从量子数n=3 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
E. 考古专家发现某一骸骨中C 14 的含量为活着的生物体中C 14 的1/4,,已知C 14 的半衰期为5730 年,则确定该生物死亡时距今约11460 年
4、在很多装饰材料中,都不同程度地含有放射性元素.下列说法正确的是( ) A.α射线、β射线和γ射线都是电磁波
B.在α、β、γ三种射线中,γ射线的电离能力最强
C.氡的半衰期为3.8天,4个氡原子核经过7.6天后一定只剩下1个氡原子核
D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 命题热点二 核反应及核反应类型 1.核反应的四种类型
2.核反应方程式的书写
(1)熟记常见基本粒子的符号,是正确书写核反应方程的基础.如质子(11H)、中子(1
0n)、α粒子 (42He)、β粒子( 0-1e)、正电子( 0+1e)、氘核(21H)、氚核(31H)等.
(2)掌握核反应方程遵守的规律,是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据,由于核反
应不可逆,所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向. (3)核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒.
5、(2020·新课标Ⅰ卷)下列核反应方程中,X 1,X 2,X 3,X 4代表α粒子的有
A .2211101H +H n +X →
B .231
1102H +H n +X →
C .235114489
92056363U +n Ba +Kr +3X → D .163
0314n +Li H +X →
6、(2020·天津市滨海新区高三毕业班质量监测)关于核反应的类型,下列表述正确的是 A .
238
234492902U Th He →
+是α衰变 B .144171
7281N He O H +→+是β衰变
C .4
2730
1213
15
0He Al P n +
→
+是核聚变 D .8282
03436
1Se Kr 2e
-→
+是核裂变
7、(2020·新课标Ⅲ卷)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:4
27
1
2130He+Al X+n →。
X 会衰变成原子核Y ,衰变方程为0
1X Y+e →,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27
13Al 的电荷数多2 D .X 的质量数与27
13Al 的质量数相等
8、(多选)现有如下两个核反应方程分别为:
X +Y→42He +31H +4.9 MeV 21H +31H→42
He +X +17.6 MeV 下列表述正确的是( )
A.X 是质子
B.Y 的质子数是3,中子数是3
C.两个核反应都没有质量亏损
D.氘和氚的核反应是核聚变反应 命题热点三 质量亏损及核能的计算
1.根据核反应方程,计算出核反应前与核反应后的质量亏损Δm .
2.根据爱因斯坦质能方程ΔE =Δmc 2计算核能.
质能方程ΔE =Δmc 2中Δm 的单位用“kg”,c 的单位用“m/s”,则ΔE 的单位为“J”.
3.ΔE =Δmc 2中,若Δm 的单位用“u”,则可直接利用ΔE =Δm ×931.5 MeV 计算ΔE ,此时ΔE 的单位为“MeV”,即1 u =1.660 6×10
-27
kg ,对应的能量为931.5 MeV ,这个结论可在计算中直接应用.
9、(2020·新课标Ⅱ卷)氘核2
1H 可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式
241112106H 2He 2H+2n+43.15MeV →+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
10、(多选)目前核电站都是利用铀核裂变释放大量核能进行发电,其发生的核反应方程是235 92U+10n→141 56Ba+9236 Kr+X10n,一座发电功率为P=1.00×106 kW的核电站,核能转化为电能的效率η=50%,每次核反应过程中放出的核能ΔE=2.78×10-11 J,铀核的质量m U=390×10-27 kg,则下列说法正确的是()
A.X=3
B.每年核电站消耗235 92U的能量约为6.3×1016 J
C.每年消耗235 92U的数目约为2.27×1024个
D.每年消耗235 92U的质量约为885 kg
11、一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si,另一个静止的天然放射性元素的原子核Th 衰变为Pa,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如图所示,则这四条径迹依次是()
A.图中1、2为Th衰变产生的Pa和e的轨迹,其中1是电子e的轨迹
B.图中1、2为P衰变产生的Si和e的轨迹,其中2是正电子e的轨迹
C.图中3、4是P衰变产生的Si和e的轨迹,其中3是正电子e的轨迹
D.图中3、4轨迹中两粒子在磁场中旋转方向相反
12、(2018·抚州模拟)运动的原子核X放出α粒子后变成静止的原子核Y。
已知原子核X、α粒子的质量分别是M、m,α粒子的动能为E,真空中的光速为c,α粒子的速度远小于光速。
则在上述核反应中的质量亏损是()
A.E
B. E
C. E
D. E
13、如图所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线,由图可知下列说法正确的是()
A.将原子核A分解为原子核B、C可能吸收能量
B.将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量
C.将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量
D.将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量
14.(多选)放射性物质碘131的衰变方程为I Xe+Y。
根据有关放射性知识,下列说法正确的是()
A.生成的Xe处于激发态,放射γ射线,γ射线的穿透能力最强,电离能力也最强
B.若I的半衰期大约是8天,取4个碘原子核,经16天就只剩下1个碘原子核了
C.Y粒子为β粒子
D I中有53个质子和131个核子
15.(多选)“超导托卡马克”(俗称“人造太阳”)是我国自行研制的可控热核反应实验装置。
设该实验反应前氘核
H)的质量为m1,氚核H)的质量为m2,反应后氦核He)的质量为m3,中子n)的质量为m4,光速为c。
下列说法中正确的是()
A.这种装置中发生的核反应方程式是H H He n
B.该核反应类型为核裂变反应
C.由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4
D.核反应放出的能量等于(m1+m2-m3-m4)c2。