2021版高考物理一轮复习课时提升作业三十五原子核含解析

2021版高考物理一轮复习课时提升作业三十五原子核含解析

原　子　核 ‎(建议用时25分钟)‎ ‎1.(2019·绍兴模拟)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.汤姆孙发现了电子,并提出了“原子的核式结构模型”‎ B.卢瑟福用α粒子轰击N获得反冲核O,发现了质子 C.查德威克发现了天然放射现象,说明原子核有复杂结构 D.普朗克提出的“光子说”成功解释了光电效应 ‎【解析】选B。A、汤姆孙发现了电子,卢瑟福提出了“原子的核式结构模型”,选项A错误;B、卢瑟福用α粒子轰击N获得反冲核OHeNOH,发现了质子,选项B正确;C、贝可勒尔发现了天然放射现象,说明原子核有复杂结构,选项C错误;D、爱因斯坦提出的“光子说”成功解释了光电效应,选项D错误。‎ ‎2.如图所示为查德威克发现中子的实验示意图,利用钋Po)衰变放出的α粒子轰击铍Be),产生的粒子P能将石蜡中的质子打出来,下列说法正确的是 (　　)‎ A.α粒子是氦原子 B.粒子Q的穿透能力比粒子P的强 C.钋的α衰变方程为PoPbHe D.α粒子轰击铍的核反应方程为HeBeCn ‎【解析】选D。α粒子是氦原子核,选项A错误;粒子P是中子,粒子Q是质子,由于质子带正电,当质子射入物体时,受到的库仑力作用会阻碍质子的运动,而中子不带电,不受库仑力作用,所以选项B错误;在钋衰变中,根据质量数守恒知产生的是Pb,并非Pb,选项C 6‎ 错误HeBe→Cn是查德威克发现中子的核反应方程,选项D正确。‎ ‎3.(多选)能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一,下列释放核能的反应方程,表述正确的有 (　　)‎ AHHHen是核聚变反应 BPSe是β衰变 CUnXeSr+n是核裂变反应 DUnXeSr+n是α衰变 ‎【解析】选A、B、C。核聚变的过程与核裂变相反,是几个原子核聚合成一个原子核的过程,氢原子核聚变为氦原子核,故A正确;β衰变是核自发地放出电子,故B正确;核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化,质量非常大的原子核才能发生核裂变,故C正确;α衰变放出的是氦原子核,D项中反应是核裂变反应,故D错误。‎ ‎4.(2019·衢州模拟)在我们的生活中,日常用品、装饰材料、周围的岩石、食盐、香烟等都不同程度地含有放射性元素。其中香烟中含有钋Po),具有放射性,其衰变方程为PoHePb,半衰期为138天,则下列说法正确的是 (　　)‎ A.该衰变中释放出的α射线的穿透能力强于γ射线的穿透能力 B.钋Po)衰变过程中会释放出能量 C.质量为m的钋核经过276天,剩余的钋核的质量为 D.若采用提高温度的方法,可以改变钋Po)的半衰期 ‎【解析】选B。α射线的穿透能力弱于γ射线的穿透能力,A错误;钋Po)衰变过程中产生质量亏损,根据质能方程可知,会释放能量,B正确;质量为m的钋核经过276天,两个半衰期,每经过一个半衰期质量变为原来的一半,所以经过两个半衰期质量变为原来的,C错误;半衰期不会随着温度的改变而改变,D错误。‎ ‎5.(多选)钚的一种同位素Pu衰变时释放巨大能量,如图所示,其衰变方程为Pu 6‎ UHe+γ,则 (　　)‎ A.核反应中γ射线的能量就是Pu的结合能 B.核燃料总是利用比结合能小的核 CU核比Pu核更稳定,说明U的结合能大 D.由于衰变时释放巨大能量,所以Pu比U的比结合能小 ‎【解析】选B、D。核反应中γ射线的能量是核由高能态跃迁至低能态产生的光子的能量,选项A错误;比结合能越小,原子核越不稳定,故核燃料总是利用比结合能小的核,选项B正确U核比Pu核更稳定,说明U的比结合能大,所以Pu衰变时会释放出巨大的能量,选项C错误,D正确。‎ ‎6.氦3是一种清洁、高效和安全的核发电燃料,可以在高温高压下用氘和氦3进行核聚变反应从而实现发电。下列有关的说法中正确的是 (　　)‎ A.氘和氦3发生核聚变反应的方程为HHeHe+X,其中X为中子 B.因为核聚变时释放能量,出现质量亏损,故其反应前后的质量数不守恒 C.核聚变反应后,核子的平均结合能增大 D.目前我国的核电站广泛采用氦3进行核聚变反应发电 ‎【解析】选C。由质量数守恒和电荷数守恒可知,X应为质子,选项A错误;核聚变过程中释放能量,出现质量亏损,但质量数仍然守恒,选项B错误;由于在这个核反应中会释放核能,所以反应后核子的平均结合能增大,选项C正确;目前我国的核电站均采用重核裂变的形式进行发电,选项D错误。‎ ‎7.(多选)(2017·浙江11月选考真题)下列说法正确的是 (　　)‎ A.核聚变反应方程可能为HHHe+n 6‎ B.铀核裂变的核反应方程可能为UnXeSr+n C.发生β衰变时原子核放出电子,说明电子是原子核的组成部分 D.中子和质子结合成氘核,若该过程质量亏损为Δm,则氘核的结合能为Δmc2‎ ‎【解析】选B、D。核聚变方程为HHHen,A错误;根据核裂变反应式进行配平可知,B正确;β衰变时原子核内部中子衰变为质子时释放出电子,并不是原子核内部存在电子,C错误;根据质能方程可知质量亏损Δm,氘核的结合能为Δmc2,D正确。‎ ‎8.(多选)一种典型的铀核裂变是生成钡核和氪核,同时放出3个中子,核反应方程是U+XBaKr+n。已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示,则下列说法正确的是 (　　)‎ A.在核反应方程中,X粒子是中子 B.在核反应方程中,X粒子是质子 CUBa和Kr相比Ba的比结合能最大,它最稳定 DUBa和Kr相比U的核子数最多,它的结合能最大 ‎【解析】选A、D。由质量数和电荷数守恒可得X为n,即中子,选项A正确,B错误;从图中可知中等质量的原子核的比结合能最大,故Kr的比结合能最大,它最稳定,选项C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UBa和Kr相比U的核子数最多,它的结合能最大,选项D正确。‎ ‎9.(多选)(2018·浙江11月选考真题)一个铍原子核Be)俘获一个核外电子(通常是最靠近原子核的K壳层的电子)后发生衰变,生成一个锂核Li),并放出一个不带电的质量接近零的中微子νe,人们把这种衰变称为“K俘获”。静止的铍核发生“K俘获”,‎ 6‎ 其核反应方程为BeeLi+νe。已知铍原子的质量为MBe=7.016 929 u,锂原子的质量为 MLi=7.016 004 u,1u相当于9.31×102 MeV。下列说法正确的是 (　　)‎ A.中微子的质量数和电荷数均为零 B.锂核Li)获得的动能约为0.86 MeV C.中微子与锂核Li)的动量之和等于反应前电子的动量 D.中微子与锂核Li)的能量之和等于反应前电子的能量 ‎【解析】选A、B、C。中微子是不带电的,且质量接近于零,根据质量数的确定法,可知中微子的质量数和电荷数均为零,A正确;Li核获得的动能约为核衰变时的质量亏损放出的能量E=9.31×102×(MBe-MLi) =0.86 MeV,B正确;根据动量守恒定律可知中微子与锂核Li)的动量之和等于反应前电子的动量,但能量不同,C正确,D错误。 ‎ ‎10.(多选)(2019·浙江4月选考真题)静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。已知核X的质量数为A,电荷数为Z,核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα,α粒子在磁场中运动的半径为R。则 (　　)‎ A.衰变方程可表示为XYHe B.核Y的结合能为(mX-mY-mα)c2‎ C.核Y在磁场中运动的半径为 D.核Y的动能为EkY=‎ ‎【解析】选A、C。根据质量数和电荷数守恒可知,衰变方程可表示为X YHe,选项A正确;此反应中放出的总能量为:ΔE=(mX-mY-mα)c2,可知核Y的结合能不等于(mX-mY-mα)c2,选项B错误;根据圆周运动半径公式r=,又mv=‎ p(动量),则得r=,在衰变过程中遵守动量守恒,根据动量守恒定律得:0=pY-pα,则pY=pα,‎ 6‎ ‎ 得半径之比为==,则核Y在磁场中运动的半径为rY=,故C正确;两核的动能之比:===,因EkY+Ekα=ΔE=(mX-mY-mα)c2,解得EkY=,选项D错误。‎ 6‎