2020届高三物理一轮复习 原子 原子核测试 大纲人教版 7页

‎2020版高三物理一轮复习 原子 原子核 ‎ ‎1.下列关于原子和原子核的说法正确的是( )‎ A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 解析:本题考查原子和原子核的基础知识.β衰变中原子核内部的一个电子在转变为一个质子时,同时释放出一个电子,但不能说电子是原子核的组成部分,选项A错误;玻尔的原子理论包括轨道的量子化､能量的量子化和跃迁量子化假设,选项B正确;半衰期的大小由原子核内部结构决定,与原子核所处物理状态和化学状态无关,选项C错误;比结合能越大,表示原子核中核子结合的越牢固,原子核越稳定,选项D错误.‎ 答案:B ‎2.放射性同位素钍232经α､β衰变会生成氡,其衰变方程为Rn+xα+xβ,其中( )‎ A.x=1,y=3 B.x=2,y=3‎ C.x=3,y=1 D.x=3,y=2‎ 解析:由质量数和电荷数守恒可得:‎ 解得:x=3,y=2.‎ 答案:D ‎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 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.‎ 答案:B ‎4.印度第一艘自主研发的核潜艇于2020年7月26日正式下水,成为世界第六个拥有核潜艇的国家.核动力潜艇是潜艇中的一种类型,指以核反应堆为动力来源设计的潜艇.在核反应中有一种是一个原子核在中子的轰击下发生的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54个质子 B. X原子核中含有53个中子 C.裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量 D.裂变时释放能量,出现质量亏损,质量数不守恒 解析:由核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知:X原子核中含有54个质子,78个中子,故A正确,BD错,释放能量不是质量变成了能量,而是亏损的质量以能量的形式释放,C错.‎ 答案:A ‎5.铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应:下列判断正确的是( )‎ A.是质子 B.是中子 C.X是的同位素 D.X是的同位素 解析:的质量数为1应为中子,则A错误,B正确.从反应方程知X为,其电荷数为15,质量数为30,是的同位素.所以C错误,而D正确.‎ 答案:BD ‎6.中子和质子结合成氘核时,质量亏损为Δm,相应的能量ΔE=Δmc2=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 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.‎ 答案:AD ‎7.一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-m3‎ C.辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c D. γ光子的波长λ=‎ 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.‎ 答案:B ‎8.(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 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.‎ 答案:AC ‎9.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=__________.‎ 解析:由半衰期公式m=m0结合题意可得mA·mB·所以答案:γ 2T22T1‎ ‎10.一个运动的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?‎ 解析:α粒子撞击核形成复合核,应遵循动量守恒,即m1v0=(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.‎ 答案:1.53 MeV ‎11.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^放出某种射线后衰变成试写出衰变方程.若A距磁场边界MN的距离OA=‎1.0 m时,放在MN左侧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.据此可推算出一个静止镭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)‎ 解析:衰变方程为^.放出的粒子为α粒子.‎ 垂直MN穿出磁场的α粒子在磁场中运动的行迹应如图所示,即其轨迹半径R=OA=1.0 m.‎ 由qvαB=m得 vα==2.5×‎106 m/s Ekα=ymαvα2=y×6.4×10-27×(2.5×106)2 J ‎=2.0×10-14 J,又衰变过程中动量守恒,即 mαvα=mRnvRn 所以 所以EkRn=Ekα 由能的转化和守恒定律得,释放的核能为 E=Ekα+EkRn=(1+)Ekα ‎=(1+×2.0×10-14 J=2.04×10-14 J.‎ 答案:2.04×10-14 J ‎12.一个静止的氮核俘获一个速度为2.3×‎107 m/s的中子生成一个复核A,A又衰变成B､C两个新核.设B､C的速度方向与中子速度方向相同,B的质量是中子的11倍,速度是‎106 m/s,B､C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比为RBRC=1130.求:‎ ‎(1)C核的速度大小;‎ ‎(2)根据计算判断C核是什么核;‎ ‎(3)写出核反应方程.‎ 解析:(1)设中子的质量为m,则氮核的质量为14m,B核的质量为11m,C核的质量为4m,根据动量守恒可得:mv0=11mvB+4mvC,代入数值解得vC=3×106 m/s.‎ ‎(2)根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式:R=可得:所以;又qC+qB=7e 解得:qC=2e,qB=5e,所以C核为^4_2He.‎ ‎(3)核反应方程147 N+10n→115B+42He.‎ 答案:(1)3×106 m/s (2)^4_2He (3)147 N+10n→115B+42He[BW(S(S0,,)G29mm]‎