【物理】2018届二轮复习原子核（二）学案（全国通用）

【物理】2018届二轮复习原子核（二）学案（全国通用）

强化训练50 原 子 核（二） ‎—’17备考综合热身辅导系列 山东平原一中 魏德田 ‎ 本套强化训练搜集近年 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α射线、β射线、γ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”：‎ ㈠五个守恒：⑴质量数守恒；⑵质子数（或核电荷数）守恒；⑶质量守恒（“亏损质量”与释放或吸收的“核能”相当）；⑷能量守恒。⑸对衰变、嬗变等过程，间或应用动量守恒。 ‎ ㈡两个方程：‎ ‎⑴质能方程：，m指运动质量。⑵核能：‎ ㈢一个半衰期（τ）：反映衰变的速度。‎ ‎⑴剩余核数：；⑵剩余质量：。‎ ㈣核能的计算：⑴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。‎ ‎⑵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。‎ ㈤核力及其做功问题：‎ ‎⑴核力的性质：⑴是引力，与核子（质子、中子等）是否带电无关；⑵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。）⑶强相互作用。‎ ‎⑵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 ㈠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(　　)‎ A.质子 B.电子 C.光子 ` D.中子 ‎2.（17全国Ⅱ）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（ ）‎ 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 ‎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（ ）‎ 图-1‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎4.（15广东 ）在同一匀强磁场中，α粒子（）和质子（）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子（ ）‎ A．运动半径之比是2∶1 B．运动周期之比是2∶1‎ C．运动速度大小之比是4∶1 D．受到的洛伦兹力之比是2∶1‎ ‎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 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 互相远离时接收到波的频率与波 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 家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的 认知，推动物理 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α粒子轰击获得反冲核，发现了中子 C、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（ ）‎ 图-2‎ 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（ ）‎ A、核反应方程为 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 ‎9. （14新课标Ⅰ）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．α、β和γ三种射线中，γ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α、β和γ三种射线 ‎10. (14新课标Ⅱ)在人类对微观世界进行探索的过程中, 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α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（ ）‎ ‎（双选，填正确答案标号）‎ a.该古木的年代距今约为5700年 b. 、、具有相同的中子数 c. 衰变为的过程中放出β射线 d. 增加样品测量环境的压强将加速的衰变 ‎12.（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 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 互相远离时接收到波的频率与波 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. ‎14. （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n＝3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 ㈡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＿＿＿＿。‎ ‎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: ‎ ‎ P+→X+n 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 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H＋C→N＋Q1，H＋N→C＋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 H He He C N N 质量/u ‎1.007 8‎ ‎3.016 0‎ ‎4.002 6‎ ‎12.000 0‎ ‎13.005 7‎ ‎15.000 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 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”。‎ 完成“氦燃烧”的核反应方程：。‎ 是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的，经7.8×10-16s后所剩下的占开始时的 。‎ ‎19.（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）‎ A． B．‎ C． D．‎ E． F．‎ ㈢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）？‎ ‎21.（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β射线激发荧光物质发光．氚核发生β衰变过程中除了产生β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β衰变后，产生的反中微子和β粒子的运动方向在一直线上，设反中微子的动量为p1，β粒子的动量为p2．求：‎ ‎①氚发生β衰变的衰变方程；‎ ‎②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．‎ ‎ ‎ 图-3‎ ‎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 静止的氡核(Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po)，并放出一个能量E0＝0.09 MeV的光子．已知放出的α粒子动能Eα＝5.55 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（ ） ‎ 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α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原 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 D．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α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（ ）‎ A．目前地壳中的主要 自于其它放射元素的衰变 B．在地球形成的初期，地壳中元素的含量足够高 C．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程 D．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 ‎ 26.（13广东）铀核裂变是核电站核能的重要 ，其一种裂变反应，下列说法正确的有（ ）‎ A．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 ‎27.（15天津）物理 家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的 认知，推动物理 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α粒子轰击获得反冲核，发现了中子 C、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 )（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 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＋H→He＋n B. P→Si＋e C. N＋He→O＋H D. U＋n→Sr＋Xe＋10n ‎31.（14湖南联考）下列说法正确的是（ ）‎ A．太阳辐射的能量主要 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1．‎5 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‎2011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（ ）‎ A．Y粒子为β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 C．生成的处于激发态，放射γ射线。γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 D．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 ‎33.（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（ ）‎ A．核反应方程是 B．聚变反应中的质量亏损 C．辐射出光子的能量 D．光子的波长 ‎34.（14襄阳四中） 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４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， α粒子的质量，电子的质量．１ｕ的质量相当于931.5ＭｅＶ的能量． ‎ ‎①写出该热核反应方程； ‎ ‎②一个氢核反应平均释放出多少ＭｅＶ的能量？（结果保留４位有效数字）‎ ‎35.（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 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α粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的 ‎ B．β射线与γ射线一样都是电磁波，但穿透本领远比γ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 ‎ 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α粒子并放出4.8 MeV的能量．‎ ‎①写出核反应方程式；‎ ‎②求上述反应中的质量亏损为多少（保留两位有效数字）；‎ ‎③若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则α粒子和氚的动能之比是多少？‎ 三、参考答案 ㈠选择题 ‎⒈【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。‎ ‎⒉【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。‎ ‎⒊【答案】A　‎ ‎【解析】H＋H―→He＋n是核聚变反应方程，A正确；N＋He―→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；He＋Al―→P＋n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；U＋n―→Ba＋Kr＋3n是典型的铀核裂变的反应方程，D错误．‎ ‎⒋【答案】B ‎⒌【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 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 ‎⒍【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α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，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α 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.‎ ‎⒎【答案】D ‎⒏【答案】ABE ‎⒐【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 状态无关，B、C正确；三种射线α、β、γ穿透能力依次增强，D正确；原子核发生α或β衰变时常常伴随着γ光子的产生，但同一原子核不会同时发生α衰变和β衰变，E错误．‎ ‎⒑【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α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。‎ ‎⒒【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β射线，选项c正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项d错误；故选ac.‎ ‎⒓【答案】6．BD　‎ ‎【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，α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γ射线在电场或磁场中不会发生偏转，C错误；观察者和波 ‎ 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．‎ ‎⒔【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．‎ ‎⒕【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；‎ C、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 ㈡填空题 ‎⒖【答案】→+He He+→Ne+H。‎ ‎【解析】根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是→+He。用α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。‎ ‎⒗【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.‎ ‎⒘【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α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Q1＜Q2，‎ ‎⒙【答案】He ; 1/8或12.5 .‎ ‎【解析】①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+γ。‎ ‎②经7.8×10-16s即三个半衰期后所剩Be占开始时的（1/2）3=1/8。‎ ‎⒚【答案】C、 AB、 E、 F。‎ ‎【解略】‎ ㈢计算题 ‎⒛【答案】（1）；。（2）；。‎ ‎【解析】由爱因斯坦的质能方程，核聚变反应中释放的核能为：‎ 解得：‎ 根据核反应中系统的能量守恒，有：‎ 根据核反应中系统的动量守恒，有：‎ 由 可知：‎ 解得： ‎ ‎21. 【答案】①发生β衰变的衰变方程，‎ ‎②产生新核的动量﹣p1﹣p2．‎ ‎【解析】①根据质量数与质子数守恒，则氚发生β衰变的衰变方程：‎ ‎②衰变过程中动量守恒，0=P1+P2+P 所以新核的动量大小为P=﹣p1﹣p2；‎ ‎22. 【答案】 (1)X→Y＋He；(2)。‎ ‎【解析】 (1)衰变方程为X→Y＋He.‎ ‎(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E＝Mv＋mv2‎ 联立以上二式解得E＝.‎ ‎23. 【答案】(1)Rn→Po＋He＋γ；(2)0.006 16 u。‎ ‎【解析】 (1)发生α衰变，方程为Rn→Po＋He＋γ.‎ ‎(2)忽略光子的动量，由动量守恒定律，有0＝pα－pPo 又Ek＝ 新核钋的动能EPo＝Eα 由题意知，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核钋、α粒子的动能形式出现，衰变时释放出的总能量 ΔE＝Eα＋EPo＋E0＝Δmc2‎ 则衰变过程中总的质量亏损Δm≈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 自于其它放射元素的衰变，选项A正确。‎ ‎26. 【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；‎ B、太阳辐射的能量主要 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；‎ 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，故E正确。‎ 故选：BDE ‎29. 【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α衰变的次数为＝8，由电荷数守恒可得发生β衰变的次数为＝6，选项B正确；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，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2T＝11 460年，选项E正确．‎ ‎30. 【答案】D　‎ ‎【解析】 H＋H→He＋n是轻核聚变；P→Si＋e是产生正电子的方程；N＋He→O＋H是原子人工核反应；U＋n→Sr＋ 54Xe＋10n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 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α粒子散射实验，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 CD ‎32. 【答案】AD ‎【解析】A、53131I→54131Xe+Y，根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，Y粒子为β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γ射线．γ射线的穿透能力最强，γ射线是高能光子，即高能电磁波，它是不带电的，所以γ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：λ=，故D错误．故选B．‎ ‎34. 【答案】① ②‎ ‎【解析】①写出核反应方程：‎ ‎②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：。‎ ‎35. 【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α粒子散射实验基础上提出的，故C错误；‎ 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 自于天然放射性现象，故E正确。‎ 故选：BDE ‎36. 【答案】CD ‎【解析】卢瑟福通过对α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 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α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、β射线的本质的电子流，γ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：CD ‎37. 【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；‎ 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；‎ 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，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：ad ‎38. 【答案】①Li＋n―→H＋He ②8.5×10－‎30 kg ③3∶4.‎ ‎【解析】①Li＋n―→H＋He ‎②Δm＝＝ kg≈8.5×10－‎‎30 kg ‎③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0＝m1v1＋m2v2‎ 氦核、氚核的动能之比Ek1∶Ek2＝∶＝m2∶m1＝3∶4.‎