（浙江選考）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu) 原子核 第2講 原子核學(xué)案

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1、 第2講　原子核 [考試標(biāo)準(zhǔn)] 知識(shí)內(nèi)容 必考要求 加試要求 說(shuō)明 原子核的組成 a 1.不要求識(shí)記反映三種放射線(xiàn)穿透能力的數(shù)據(jù). 2.不要求知道威爾遜云室、氣泡室的工作原理. 3.不要求知道蓋革—米勒計(jì)數(shù)器的技術(shù)細(xì)節(jié). 4.不要求了解比結(jié)合能概念以及比結(jié)合能曲線(xiàn). 5.不要求了解核電站的工作流程. 6.不要求知道受控核聚變中的技術(shù)問(wèn)題. 7.不要求識(shí)記新粒子以及各種夸克的名稱(chēng). 8.不要求識(shí)記宇宙與恒星演化的細(xì)節(jié). 放射性元素的衰變 c 探測(cè)射線(xiàn)的方法 a 放射性的應(yīng)用與防護(hù) a 核力與結(jié)合能 c 核裂變 c 核聚

2、變 c 粒子和宇宙 a 一、原子核的組成 1.天然放射現(xiàn)象 (1)天然放射現(xiàn)象 元素自發(fā)地放出射線(xiàn)的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn).天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu). (2)三種射線(xiàn) 名稱(chēng) 構(gòu)成 符號(hào) 電離能力 貫穿本領(lǐng) α射線(xiàn) 氦核 He 最強(qiáng) 最弱 β射線(xiàn) 電子 e 較強(qiáng) 較強(qiáng) γ射線(xiàn) 光子 γ 最弱 最強(qiáng) 2.原子核的組成 (1)原子核由質(zhì)子(H)和中子(n)組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱(chēng)為核子.質(zhì)子帶正電，中子不帶電. (2)基本關(guān)系 ①核電荷數(shù)(Z)＝質(zhì)子數(shù)＝元素的原子序數(shù)＝核外電子數(shù). ②質(zhì)量數(shù)(A)

3、＝核子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù). (3)X元素的原子核的符號(hào)為X，其中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù). (4)同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱(chēng)為同位素. 自測(cè)1　(多選)氫有三種同位素，分別是氕(H)、氘(H)、氚(H)，則(　　) A.它們的質(zhì)子數(shù)相等 B.它們的核外電子數(shù)相等 C.它們的核子數(shù)相等 D.它們的化學(xué)性質(zhì)相同 答案　ABD 二、放射性元素的衰變 1.原子核的衰變 (1)原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱(chēng)為原子核的衰變. (2)分類(lèi) α衰變：X→Y＋He β衰變：X→　 Y＋e 當(dāng)放射性物質(zhì)

4、連續(xù)發(fā)生衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生α衰變，有的發(fā)生β衰變，同時(shí)伴隨著γ輻射. (3)兩個(gè)典型的衰變方程 α衰變：U→Th＋He β衰變：Th→Pa＋e. 2.半衰期 放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒(méi)有關(guān)系. 自測(cè)2　(多選)U衰變?yōu)镽n要經(jīng)過(guò)m次α衰變和n次β衰變，則m、n為(　　) A.m＝4 B.m＝16 C.n＝4 D.n＝2 答案　AD 三、探測(cè)射線(xiàn)的方法 威爾遜云室、氣泡室、蓋革—米勒計(jì)數(shù)器. 四、放射性的應(yīng)用與防護(hù) 1.應(yīng)用射線(xiàn)：工業(yè)上可以使用射線(xiàn)來(lái)測(cè)厚度、醫(yī)療方面可以放射治療、利用γ射線(xiàn)照射種子來(lái)培育

5、優(yōu)良品種等. 2.示蹤原子：有關(guān)生物大分子的結(jié)構(gòu)及其功能的研究，幾乎都要借助于示蹤原子. 3.輻射與安全：人類(lèi)一直生活在放射性的環(huán)境中，過(guò)量的射線(xiàn)對(duì)人體組織有破壞作用.要防止放射性物質(zhì)對(duì)水源、空氣、用具等的污染. 自測(cè)3　(多選)有關(guān)放射性同位素P的下列說(shuō)法，正確的是(　　) A.P與X互為同位素 B.P與其同位素有相同的化學(xué)性質(zhì) C.用P制成化合物后它的半衰期變長(zhǎng) D.含有P的磷肥釋放正電子，可用作示蹤原子，觀察磷肥對(duì)植物的影響 答案　BD 五、核裂變 1.典型的裂變反應(yīng)方程： U＋n→Kr＋Ba＋3n. 2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下

6、去的過(guò)程. 3.臨界體積和臨界質(zhì)量：裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積及其相應(yīng)的質(zhì)量. 4.裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆. 六、核聚變 1.典型的聚變反應(yīng)方程： H＋H→He＋n＋17.6 MeV 2.人工轉(zhuǎn)變： (1)盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：N＋He→O＋H. (2)查德威克發(fā)現(xiàn)中子：Be＋He→C＋n. 自測(cè)4　(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.重核裂變時(shí)放出能量，而輕核聚變時(shí)吸收能量 B.輕核聚變必須在很高的溫度下才能進(jìn)行 C.太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng) D.人類(lèi)制成了原子彈，從而實(shí)現(xiàn)了用人工方法控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，和平利用核能 答案　BC

7、命題點(diǎn)一　原子核及核反應(yīng) 1.核反應(yīng)過(guò)程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭“→”連接并表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接. 2.核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律杜撰出生成物來(lái)寫(xiě)核反應(yīng)方程. 3.核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化. 4.核反應(yīng)遵循電荷數(shù)守恒. 例1　(多選)(2016·浙江10月選考·16)用中子(n)轟擊鈾核(U)產(chǎn)生裂變反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生鋇核(Ba)和氪核(Kr)并釋放出中子(n)，當(dāng)達(dá)到某些條件時(shí)可發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng).一個(gè)鈾核(U)裂變時(shí)，釋放的能量約為200 MeV(1 eV＝1.6×10－19

8、 J).以下說(shuō)法正確的是(　　) A.U的裂變方程為U→Ba＋Kr＋2n B.U的裂變方程為U＋n→Ba＋Kr＋3n C.U發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件與鈾塊的體積有關(guān) D.一個(gè)U裂變時(shí)，質(zhì)量虧損約為3.6×10－29 kg 答案　BC 解析　鈾核在裂變過(guò)程中需要中子的轟擊，產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確.而鏈?zhǔn)椒磻?yīng)在進(jìn)行過(guò)程中，還需要鈾塊達(dá)到臨界體積才能維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)持續(xù)不斷進(jìn)行下去，選項(xiàng)C正確.根據(jù)釋放出來(lái)的核能，結(jié)合質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可知，反應(yīng)過(guò)程中，虧損質(zhì)量為Δm＝ kg≈3.6×10－28 kg，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 變式1　(多選)(2017·“金華十?！甭?lián)考)關(guān)于天然放射現(xiàn)象

9、，以下敘述正確的是(　　) A.在α、β、γ這三種射線(xiàn)中，γ射線(xiàn)的穿透能力最強(qiáng)，α射線(xiàn)的電離能力最強(qiáng) B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的 C.γ射線(xiàn)會(huì)使種子的遺傳基因發(fā)生變異，從而培育出新的優(yōu)良品種 D.鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)8次α衰變和10次β衰變 答案　ABC 變式2　(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約為5 700年，已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少，現(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.該古木的年代

10、距今約5 700年 B.12C、14C具有相同的中子數(shù) C.14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出β射線(xiàn) D.增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變 答案　AC 解析　放射性元素經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期剩下的原子核的質(zhì)量是原來(lái)的一半，故該古木的年代距今約為5 700年，A正確；12C和14C互為同位素，具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)，B錯(cuò)誤；14C衰變?yōu)?4N，電荷數(shù)增加1，說(shuō)明放出了電子，發(fā)生了β衰變，C正確；半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，D錯(cuò)誤. 變式3　(多選)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是(　　) A.γ射線(xiàn)是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 B.氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的

11、電子動(dòng)能增大 C.太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的輕核聚變 D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過(guò)10天后還剩下50克 答案　BC 解析　β射線(xiàn)是高速電子流，而γ射線(xiàn)是一種電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動(dòng)的電子距核更近，動(dòng)能增大，選項(xiàng)B正確.太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)內(nèi)部氫核的聚變，選項(xiàng)C正確.10天為兩個(gè)半衰期，剩余的Bi為100×g＝100×()2 g＝25 g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 變式4　(多選)(2017·湖州市高三上學(xué)期期末)對(duì)以下的幾個(gè)核反應(yīng)方程，判斷正確的是(　　) ①H＋H―→He＋n ②Na―→Mg＋e ③U＋n―→Ba＋Kr＋3n A.①是

12、裂變，②是β衰變 B.①是聚變，③是裂變 C.②是β衰變，③是裂變 D.②是裂變，③是α衰變 答案　BC 解析?、貶＋H―→He＋n，該反應(yīng)是聚變；②Na―→Mg＋e，該衰變放射出一個(gè)電子，是β衰變；③U＋n―→Ba＋Kr＋3n，該反應(yīng)是重核分裂為兩個(gè)中等質(zhì)量的新核，是裂變. 變式5　(多選)(2017·浙江“七彩陽(yáng)光”聯(lián)考)現(xiàn)有如下兩個(gè)核反應(yīng)方程分別為： X＋Y―→He＋H＋4.9 MeV H＋H―→He＋X＋17.6 MeV 下列表述正確的是(　　) A.X是質(zhì)子 B.Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是3 C.兩個(gè)核反應(yīng)都沒(méi)有質(zhì)量虧損 D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng) 答案

13、　BD 解析　根據(jù)核反應(yīng)方程：H＋H―→He＋X＋17.6 MeV，X的質(zhì)量數(shù)：A1＝2＋3－4＝1，核電荷數(shù)：Z1＝1＋1－2＝0，所以X是中子，故A錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)方程：X＋Y→He＋H＋4.9 MeV，X是中子，所以Y的質(zhì)量數(shù)：A2＝4＋3－1＝6，核電荷數(shù)：Z2＝2＋1－0＝3，所以Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是3，故B正確；根據(jù)兩個(gè)核反應(yīng)方程可知，都有大量的能量釋放出來(lái)，所以一定都有質(zhì)量虧損，故C錯(cuò)誤；氘和氚的核反應(yīng)過(guò)程中是質(zhì)量比較小的核生成質(zhì)量比較大的新核，所以是核聚變反應(yīng)，故D正確. 命題點(diǎn)二　核能的計(jì)算 核能的計(jì)算方法 1.根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程列式計(jì)算：即ΔE＝Δmc2(Δm

14、的單位：kg). 2.根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV能量，則ΔE＝Δm×931.5 MeV(Δm的單位：u). 3.核反應(yīng)遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，因此可以結(jié)合動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律來(lái)計(jì)算核能. 例2　鈾核裂變的一種方式是U＋n→Nd＋Zr＋3n＋8X，該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是0.2 u,1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量. (1)核反應(yīng)方程中的X是____________. (2)該反應(yīng)放出的能量是____________J.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)e　(2)2.98×10－11 解析　(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X質(zhì)量數(shù)為0，核電荷數(shù)

15、為－1，故此X是電子e；(2)該核反應(yīng)質(zhì)量虧損為：Δm＝0.2 u，能量虧損為：ΔE＝0.2×931.5 MeV≈2.98×10－11 J. 變式6　(多選)“超導(dǎo)托卡馬克”(英名稱(chēng)：EAST，俗稱(chēng)“人造太陽(yáng)”)是我國(guó)自行研制的可控?zé)岷朔磻?yīng)實(shí)驗(yàn)裝置.設(shè)該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前氘核(H)的質(zhì)量為m1，氚核(H)的質(zhì)量為m2，反應(yīng)后氦核(He)的質(zhì)量為m3，中子(n)的質(zhì)量為m4，光速為c.下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.這種裝置中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是H＋H→He＋n B.由核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4 C.核反應(yīng)放出的能量等于(m1＋m2－m3－m4)c2 D.這種裝置的核反應(yīng)原理

16、是核聚變 答案　ACD 解析　可控?zé)岷朔磻?yīng)裝置中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是H＋H→He＋n，故A正確；核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量不守恒，存在質(zhì)量虧損，因此m1＋m2≠m3＋m4，故B錯(cuò)誤；核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m2－m3－m4，釋放的核能ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故C正確；這種裝置的核反應(yīng)原理是核聚變，故D正確. 變式7　(多選)關(guān)于核反應(yīng)方程Th―→Pa＋X＋ΔE(ΔE為釋放出的核能，X為新生成粒子)，已知Th的半衰期為T(mén)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A.Pa沒(méi)有放射性 B.X粒子是從原子核中射出的，此核反應(yīng)為β衰變 C.N0個(gè)Th經(jīng)2T時(shí)間因發(fā)生

17、上述核反應(yīng)而放出的核能為N0ΔE(N0數(shù)值很大) D.N0個(gè)Th經(jīng)2T時(shí)間因發(fā)生上述核反應(yīng)而放出的核能為N0ΔE(N0數(shù)值很大) 答案　BC 解析　原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性，A錯(cuò)誤；由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可以判斷X為β粒子，B正確；經(jīng)過(guò)2T時(shí)間，核反應(yīng)釋放的核能為N0ΔE，C正確，D錯(cuò)誤. 變式8　氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為H＋H→He＋x，式中x是某種粒子.已知：H、H、He和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量.由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是___

18、___，該反應(yīng)釋放出的能量為_(kāi)_____MeV(結(jié)果保留三位有效數(shù)字). 答案　n(或中子)　17.6 解析　由核電荷數(shù)守恒可知，x粒子的核電荷數(shù)為：1＋1－2＝0，由質(zhì)量數(shù)守恒可知，x粒子的質(zhì)量數(shù)為：2＋3－4＝1，則x粒子是中子n；核反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量為E＝Δmc2≈17.6 MeV. 1.(多選)(2017·金華十校聯(lián)考)下列物理現(xiàn)象正確的是(　　) A.電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性 B.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的聚變 C.能量越大的光子波長(zhǎng)越長(zhǎng) D.核力是強(qiáng)相互作用 答案　AD 2.(多選)在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類(lèi)歷史的進(jìn)步.下列

19、表述符合物理學(xué)史實(shí)的是(　　) A.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論 B.愛(ài)因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，提出了光子說(shuō) C.盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 D.貝可勒爾通過(guò)對(duì)天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的 答案　ABC 3.(多選)(2017·杭州市期末教學(xué)質(zhì)檢)下列關(guān)于近代物理學(xué)的敘述中，說(shuō)法正確的是(　　) A.盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B.已知鈾238的半衰期為4.5×109年，則100個(gè)鈾238原子經(jīng)過(guò)9×109年后未發(fā)生衰變的有25個(gè) C.β衰變釋放出的是電子流，且這些電子不是原子核外的電子

20、 D.愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)以及光電效應(yīng)方程，說(shuō)明光子具有波動(dòng)性 答案　AC 解析　盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)A正確；半衰期對(duì)少量原子不成立，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；β衰變的電子流，來(lái)自于原子核內(nèi)部，選項(xiàng)C正確；愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)以及光電效應(yīng)說(shuō)明光子具有粒子性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 4.(多選)下列應(yīng)用是把放射性同位素作為示蹤原子的是(　　) A.利用鈷60治療腫瘤等疾病 B.γ射線(xiàn)探傷 C.利用含有放射性碘131的油檢測(cè)地下輸油管的漏油情況 D.把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物用以研究農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律 答案　CD 5.(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.天然放射現(xiàn)

21、象說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) B.α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) C.原子核發(fā)生β衰變生成的新核原子序數(shù)增加 D.氫原子從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的波長(zhǎng)小于從能級(jí)2躍遷到基態(tài)輻射出的光子的波長(zhǎng) 答案　AC 解析　天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，A正確.α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤.根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，β衰變放出了一個(gè)電子，新核的核電荷數(shù)增加1，即原子序數(shù)增加，C正確.氫原子從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的頻率小于從能級(jí)2躍遷到基態(tài)輻射出的光子的頻率，故從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2輻射出的光子的波長(zhǎng)大于從能級(jí)2躍遷到基態(tài)輻射出的光子的波長(zhǎng)

22、，D錯(cuò)誤. 6.(多選)(2017·湖州市期末考試)鈾核裂變是核電站核能的重要來(lái)源，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.鈾238是核電站的燃料 B.鈾核裂變反應(yīng)中有中子放出 C.鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制 D.鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無(wú)影響 答案　BC 解析　核電站的主要燃料是鈾235，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重核裂變時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于可控裂變反應(yīng)，選項(xiàng)B、C正確；要發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)除了有中子外，還需要鈾塊體積達(dá)到臨界體積，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 7.(多選)(2017·溫州市十校期末聯(lián)考)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.方程式U―→Th＋He是重核裂變反應(yīng)方程 B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)

23、的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的 C.核力是短程力，與核子間的距離有關(guān)，有時(shí)表現(xiàn)為引力，有時(shí)表現(xiàn)為斥力 D.原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量等于該原子核的質(zhì)量 答案　BC 解析　方程式U―→Th＋He是α衰變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的，即n―→H＋e，選項(xiàng)B正確；核力是短程力，與核子間的距離有關(guān)，有時(shí)表現(xiàn)為引力，有時(shí)表現(xiàn)為斥力，選項(xiàng)C正確；原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 8.(多選)(2017·浙江11月選考·14)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.核聚變反應(yīng)方程可能為H＋H→He＋2n B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程可

24、能為U＋n→Xe＋Sr＋2n C.發(fā)生β衰變時(shí)原子核放出電子，說(shuō)明電子是原子核的組成部分 D.中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核，若該過(guò)程質(zhì)量虧損為Δm，則氘核的結(jié)合能為Δmc2 答案　BD 解析　選項(xiàng)A的核反應(yīng)方程為H＋H→He＋n，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)重核裂變的核反應(yīng)方程配平方式可知，選項(xiàng)B正確；β衰變時(shí)原子核內(nèi)部中子衰變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)釋放出高速電子，電子并不是原子核的組成部分，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)能方程可知，選項(xiàng)D正確. 9.(多選)(2017·諸暨中學(xué)期中考試)科學(xué)家通過(guò)對(duì)月壤樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，估計(jì)月壤中氦3的資源總量可達(dá)100～500萬(wàn)噸，若能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)用，月壤中的氦3可供地球能源需求達(dá)數(shù)萬(wàn)年.利

25、用氦3的核反應(yīng)方程為：He＋H―→He＋X.則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.上式中X應(yīng)為質(zhì)子 B.目前地球上的核電站正是利用氦3作為核燃料，因此迫切需要開(kāi)發(fā)月壤的氦3 C.反應(yīng)前He與H的質(zhì)量之和等于反應(yīng)后He與X的質(zhì)量之和 D.反應(yīng)前He與H的質(zhì)量之和大于反應(yīng)后He與X的質(zhì)量之和 答案　AD 解析　根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，氦3的核反應(yīng)方程為He＋H―→He＋H，即X為質(zhì)子，選項(xiàng)A正確；目前的核電站主要采用了鈾235的核裂變，而核聚變?nèi)蕴幱趯?shí)驗(yàn)階段，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于核聚變過(guò)程中存在質(zhì)量虧損，故反應(yīng)前He與H的質(zhì)量之和大于反應(yīng)后He與X的質(zhì)量之和，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.

26、 10.(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.分別用X射線(xiàn)和綠光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應(yīng)，則用X射線(xiàn)照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能較小 B.用升溫、加壓或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法不能改變放射性元素的半衰期 C.以mD、mp、mn分別表示氘核、質(zhì)子、中子的質(zhì)量，則mD＝mp＋mn D.天然放射現(xiàn)象中的γ射線(xiàn)是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的 答案　BD 解析　分別用X射線(xiàn)和綠光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應(yīng)；由光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0，則用頻率比較大的X射線(xiàn)照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能較大，故A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期與原子核所處的物理環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故B正確；質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核，有質(zhì)量虧損

27、，可知mD＜mp＋mn，故C錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象中的γ射線(xiàn)是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的，故D正確. 11.(多選)(2017·杭州二中選考仿真考試)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為：He＋N―→O＋H B.鈾核裂變的核反應(yīng)是U―→Ba＋Kr＋2n C.質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，所釋放的核能為ΔE＝(m1＋m2－m3)c2 D.原子從a能級(jí)躍遷到b能級(jí)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ1的光子；原子從b能級(jí)躍遷到c能級(jí)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ2的光子，已知λ1>λ2，那么原子從a能級(jí)躍遷到c能級(jí)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為的光子 答案　AD 解

28、析　盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，A正確；鈾核要用中子轟擊才會(huì)引發(fā)裂變，裂變方程不能把轟擊的中子與裂變后放出的中子合并抵消，所以鈾核裂變的核反應(yīng)方程為U＋n―→Ba＋Kr＋3n，B錯(cuò)誤；兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，所釋放的核能為ΔE＝(2m1＋2m2－m3)c2，C錯(cuò)誤；光的波速與波長(zhǎng)、頻率關(guān)系為c＝λν，光子的能量為E＝hν＝，原子從a能級(jí)躍遷到b能級(jí)放出的光子能量E1＝，原子從b能級(jí)躍遷到c能級(jí)時(shí)，吸收的光子能量E2＝，設(shè)原子從a能級(jí)躍遷到c能級(jí)時(shí)吸收的光的波長(zhǎng)為λ3，則＝－，解得λ3＝，D正確. 12.(多選)(2017·浙江教育綠色評(píng)價(jià)聯(lián)盟適應(yīng)性考試)一靜止在某勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

29、的原子核X發(fā)生α衰變后變成原子核Y，已知原子核X、原子核Y和α粒子的質(zhì)量分別為mX、mY和mα，光速為c(不考慮質(zhì)量與速度有關(guān)的相對(duì)論效應(yīng)，釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為兩個(gè)粒子的動(dòng)能)，則(　　) A.原子核Y的中子數(shù)比原子核X的中子數(shù)少2 B.此反應(yīng)前后質(zhì)量虧損Δm＝mX－mY－mα C.原子核Y和α粒子在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑比為 D.α粒子的動(dòng)能為Ekα＝ 答案　AB 解析　α衰變放出氦原子核，所以原子核Y的中子數(shù)比原子核X的中子數(shù)少2，選項(xiàng)A正確；此反應(yīng)前后質(zhì)量虧損Δm＝mX－mY－mα，選項(xiàng)B正確；發(fā)生α衰變后，由動(dòng)量守恒有mYvY＝mαvα，則＝，又由qvB＝得r＝

30、，所以＝＝，則原子核Y與α粒子在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由能量守恒定律得mYvY2＋mαvα2＝(mX－mY－mα)c2，得α粒子的動(dòng)能Ekα＝，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 13.(多選)(2017·杭州市高三上期末)在家居裝飾中常用到花崗巖、大理石等天然石材，這些巖石都含有不同程度的放射性元素.下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.放射性元素U發(fā)生 α衰變的方程是：U―→Th＋He B.α衰變中，α粒子獲得的能量越大，其德布羅意波長(zhǎng)越短 C.β衰變中產(chǎn)生的電子來(lái)源于原子核的內(nèi)部，故半衰期會(huì)受元素化學(xué)狀態(tài)的影響 D.若某一原子核衰變輻射出一個(gè)頻率為 ν的 γ光子，該過(guò)程

31、質(zhì)量虧損為Δm，則hν>Δmc2 答案　AB 解析　放射性元素U發(fā)生α衰變的方程是：U→Th＋He，故A正確；根據(jù)λ＝＝知，α粒子獲得的能量越大，其德布羅意波長(zhǎng)越短，故B正確；β衰變中產(chǎn)生的電子來(lái)源于原子核的內(nèi)部，但是半衰期不會(huì)受元素化學(xué)狀態(tài)的影響，故C錯(cuò)誤；原子核衰變后，質(zhì)量虧損產(chǎn)生的能量為Δmc2＝hν＋Ek，可知hν＜Δmc2，故D錯(cuò)誤. 14.(多選)據(jù)報(bào)道，2014年3月4日英國(guó)蘭開(kāi)夏郡的一名13歲學(xué)生杰米·愛(ài)德華茲在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里成功完成了一項(xiàng)核試驗(yàn)，成為世界上實(shí)現(xiàn)核聚變的最年輕的人，引起人們對(duì)氫元素、氫的同位素、核反應(yīng)的熱議.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.氫原子光譜是線(xiàn)狀譜

32、 B.氘(H)可以發(fā)生α衰變 C.H＋H―→He＋n是核聚變 D.核聚變都是可控的 答案　AC 解析　因?yàn)闅湓俞尫诺哪芰渴遣贿B續(xù)的，所以氫原子的光譜是線(xiàn)狀譜，選項(xiàng)A正確；原子序數(shù)較大的原子核才可能發(fā)生α衰變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；H＋H―→He＋n是核聚變，選項(xiàng)C正確；核聚變并非都是可控的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 15.(多選)(2017·溫州市九校高三上學(xué)期期末)圖1中四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A.圖甲：用紫外線(xiàn)照射金屬鋅板表面時(shí)會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)增大紫外線(xiàn)的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大 B.圖乙：盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)

33、驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 C.圖丙：氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，會(huì)釋放出一定頻率的光子 D.圖?。涸?0個(gè)氡222，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期的時(shí)間，一定還剩余5個(gè) 答案　BC 解析　根據(jù)Ek＝hν－W0，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B正確；氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，能量減小，向外輻射光子，故C正確；半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量的原子核適用，對(duì)少數(shù)的原子核不適用，故D錯(cuò)誤. 16.(多選)(2017·“超級(jí)全能生”8月聯(lián)考)“核反應(yīng)堆”是通過(guò)可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)現(xiàn)核能的釋放(如圖2所示)，核燃料是

34、鈾棒，在鈾棒周?chē)拧奥瘎?，快中子和慢化劑中的碳原子核碰撞后，中子能量減少變?yōu)槁凶?碳核的質(zhì)量是中子的12倍，假設(shè)中子與碳核是彈性正碰，而且認(rèn)為碰撞前中子動(dòng)能是E0，碳核都是靜止的，則(　　) 圖2 A.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過(guò)程 B.鎘棒的作用是與鈾棒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗多余的鈾原子核，從而達(dá)到控制核反應(yīng)速度的目的 C.經(jīng)過(guò)一次碰撞，中子失去的動(dòng)能為E0 D.在反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥防護(hù)層是用來(lái)屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線(xiàn) 答案　ACD 解析　鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代又一代持續(xù)下去的過(guò)程，選項(xiàng)A正確；核反應(yīng)堆中，鎘棒的作用是吸收中子，以控制反應(yīng)速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量守恒有mv0＝mv1＋12mv2，依據(jù)能量守恒有mv02＝mv12＋×12mv22，聯(lián)立可得v1＝－v0，所以中子損失的動(dòng)能為E0，選項(xiàng)C正確；水泥防護(hù)層的作用是屏蔽裂變產(chǎn)物放出的射線(xiàn)，選項(xiàng)D正確. 13