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).doc
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1、1原子核小题狂练 小题是基础 练小题 提分快40 1.2019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( )A所有元素都可能发生衰变B太阳辐射的能量来自太阳内部的核裂变反应C可利用 射线对某些金属棒进行探伤检测D 射线为原子的核外电子电离后形成的电子流答案: C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,A 错误;太阳辐射的能量来自太阳内部的核聚变反应, B 错误; 射线的实质是一种电磁波,所以可利用 射线对某些金属棒进行探伤检测, C 正确; 射线为原子核内的中子转化为质子时形成的电子流, D 错误22019湖南省益阳市、湘潭市调研在下列 4 个核
2、反应方程中, X 表示中子的是( )A. P Si X B. U Th X3015 3014 23892 23490C. Al n Mg X D. Al He P X2713 10 2712 2713 42 3015答案: D解析:由核反应方程的质量数守恒以及电荷数守恒可知, A 选项中 X 粒子的电荷数为1、质量数为 0,即为正电子, A 错误; B 选项中 X 粒子的电荷数为 2、质量数为 4,即为 粒子, B 错误; C 选项中 X 粒子的电荷数为 1、质量数为 1,即为质子, C 错误; D 选项中 X 粒子的电荷数为 0、质量数为 1,即为中子, D 正确32019广东省惠州调研下列
3、与 粒子相关的说法正确的是( )A天然放射现象中产生的 射线速度与光速相当,穿透能力很强B. U(铀 238)放出一个 粒子后就变为 Th(钍 234)23892 23490C高速 粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为 He N O n42 147 168 10D丹麦物理学家玻尔进行了 粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型答案: B解析:天然放射现象中产生的 射线的速度约为光速的 ,穿透能力不强, A 错误;110根据质量数和电荷数守恒可知, U(铀 238)放出一个 粒子后就变为 Th(钍 234), B23892 23490正确;高速 粒子轰击氮核可从氮核中打出质子,核反应方
4、程为 He N O H, C42 147 178 1错误;卢瑟福进行了 粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型, D 错误42019吉林省白城一中模拟 U 衰变成 Th,之后 Th 衰变成 Pa,而 Pa23892 23490 23490 23491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2和最后辐射出的粒子,依次是( )A 光子、电子、 粒子 B 粒子、 光子、 粒子C 粒子、 光子、中子 D 粒子、 粒子、 光子答案: D解析:根据电荷数守恒、质量数守恒, U 衰变成 Th,释放的粒子电荷数为 2,23892 23490质量数为 4,为 粒子. Th
5、 衰变成 Pa,释放的粒子电荷数为1,质量数为 0,为电23490 23491子,即 粒子. Pa 向低能级跃迁时辐射出一个粒子为 光子,故选 D.2349152019河北省承德二中测试在某些恒星内,3 个 粒子结合成一个 C, C 原126 126子的质量是 12.000 0 u, He 原子的质量是 4.002 6 u,已知 1 u931.5 MeV/c2,则此核42反应中释放的核能约为( )A7.266 eV B5.266 eVC1.1610 9 J D1.1610 12 J答案: D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 m4.002 63 u
6、12.000 0 u 0.007 8 u,则释放的核能 E mc27.266 MeV1.1610 12 J, D 正确62019吉林省通榆一中监测下列说法正确的是( )A原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和B在所有核反应中,都遵从“质量数守恒,电荷数守恒”的规律C在天然放射现象中放出的 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D镭 226 衰变为氡 222 的半衰期为 1 620 年,也就是说,100 个镭 226 核经过 1 620年后一定还剩下 50 个镭 226 没有发生衰变答案: B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
7、量, A 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, B 正确;在天然放射现象中放出的 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, C 错误;半衰期是对大量原子核衰变的统计规律, D 错误72019贵州省黔东南州联考由于放射性元素 Np 的半衰期很短,所以在自然界2379一直未被发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现已知 Np 经过一系列 衰变和2379 衰变后变成 Bi,下列说法正确的是( )20983A衰变过程中原子核的质量和电荷量守恒B. Bi 的原子核比 Np 的原子核少 28 个中子20983 2379C衰变过程中共发生了 7
8、 次 衰变和 4 次 衰变3D经过两个半衰期后含有 Np 的矿石的质量将变为原来的四分之一2379答案: C解析:衰变过程中有质量亏损,原子核的质量不守恒, A 错误; Bi 的原子核比20983Np 的原子核质量数少 28,电荷数少 10,故中子少 18 个, B 错误;设 Np 变为 Bi2379 2379 20983需要经过 x 次 衰变和 y 次 衰变,根据质量数和电荷数守恒则有:93832xy,4x237209,所以解得:x7,y4, C 正确;经过两个半衰期后Np 的原子核个数变为原来的四分之一,但含有 Np 的矿石质量大于原来的四分之一,2379 2379D 错误82019山东省
9、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( )A由图可知,原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 时会有质量亏损,要吸收能量B由图可知,原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时会有质量亏损,要放出核能C在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度D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: BCD解析:由题图图象可知, D 和 E 核子的平均质量大于 F 核子的平均质量,原子核 D 和E 聚变成原子核 F 时,核子总质量减小,有质量亏损,要释放出核能, A 错误
10、;由题图图象可知, A 核子的平均质量大于 B 与 C 核子的平均质量,原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时会有质量亏损,要放出核能, B 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, C 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, D 正确92019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 3 个中子,核反应方程是 U X Ba Kr3 n,已知部分原子核的比结合能与质量数23592 14456 893 10的关系如图所示,下列说法正确的是( )4A核反应方程中, X 粒子是中子B核反应方程中, X 粒子是质子C. U、 Ba、
11、 Kr 相比, Ba 的比结合能最大,它最稳定23592 14456 8936 14456D. U、 Ba、 Kr 相比, U 的核子数最多,它的结合能最大23592 14456 8936 23592答案: AD解析:根据质量数和电荷数守恒可得 X 为 n,为中子, A 正确, B 错误;从题图中可10知 Kr 的比结合能最大, 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8936小能量,则原子核的核子越多,它的结合能越高, D 正确102019湖北省襄阳四中模拟(多选) PET(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 O 注入人体,参与人体的代谢过程. 15
12、8O 在人体内衰变放出正电158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 PET 原理,下列说法正确的是( )A. O 衰变的方程 O N e158 158 157 01B将放射性同位素 O 注入人体, O 的主要用途是作为示踪原子158 158C一对正、负电子湮灭后可能只生成一个光子D PET 中所选的放射性同位素的半衰期应较长答案: AB解析:由质量数守恒和电荷数守恒得, O 的衰变方程是: O N e, A 正确;将158 158 157 01放射性同位素 O 注入人体, O 主要是作为示踪原子, B 正确;正、负电子湮灭产生两个15
13、8 158光子, C 错误;氧在人体内的代谢时间不长,因此 PET 中所选的放射性同位素的半衰期应较短, D 错误112019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 光子已知质子、中子、氘核的质量分别为 m1、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 H n H 1 10 21B聚变反应中的质量亏损 mm 1m 2m 3C辐射出的 光子的能量 E(m 3m 1m 2)c2D 光子的波长 h m1 m2 m3 c2答案: AB解析:辐射出光子的能量为 E mc2(m 1m 2m 3)c2, C 错误;因为hh (m
14、 1m 2m 3)c2,所以 , D 错误c h m1 m2 m3 c122019吉林省长春测试2017 年 1 月 9 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5变、核聚变、 衰变等下列关于核反应的说法正确的是( )A. Th 衰变为 Rn,经过 3 次 衰变、2 次 衰变23490 22286B. H H He n 是 衰变方程, Th Pa e 是 衰变方程21 31 42 10 23490 23491 0 1C. U n Ba Kr3 n 是核裂变方程,也是氢弹的核反应方程23592 10 14456 8936 1
15、0D高速运动的 粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,其核反应方程为He N O n42 147 178 10答案: A解析: Th 经过 3 次 衰变后质量数减少 12、质子数减少 6,再经过 2 次 衰变23490后质子数增加 2,衰变为 Rn, A 正确; H H He n 是核聚变方程,22286 21 31 42 10Th Pa e 是 衰变方程, B 错误; U n Ba Kr3 n 是核裂变方23490 23491 0 1 23592 10 14456 8936 10程,也是原子弹的核反应方程, C 错误;高速运动的 粒子轰击氮核可从氮核中打出质子,其核反应方程为 He N O H,
16、D 错误42 147 178 1132019黑龙江省哈尔滨六中模拟静止在匀强电场中的碳 14 原子核,某时刻放射的某种粒子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(a、b 表示长度)那么碳 14 的核反应方程可能是( )A. C He Be B. C e B146 42 104 146 01 145C. C e N D. C H B146 0 1 147 146 21 125答案: A解析:由轨迹弯曲方向可以看出,反冲核与放出的粒子的受力方向均与电场强度方向相同,粒子和反冲核均带正电;衰变过程动量守恒有 m1v1m 2v2,粒子和反冲核做类平抛运动,有 bv
17、2t,4b t2,av 1t,2a t2,联立得 q22q 1, , A 正确,12 q2Em2 12 q1Em1 m1m2 baB、 C、 D 错误142019山东省、湖北省部分重点中学联考某实验室工作人员,用初速度v00.09c(c 为真空中的光速)的 粒子轰击静止的氮原子核 N,产生了质子 H.若某次147 1碰撞可看成对心正碰,碰后新核与质子同方向运动,垂直磁场方向射入磁场,通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为 120 ,已知质子质量为 m.则( )A该核反应方程为 He N O H42 147 168 1B质子的速度 v0.2cC若用两个上述质子发生对心弹性碰撞,则每个质
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