（全國版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 近代物理初步 49 原子核及核反應(yīng)能力訓(xùn)練_1

1、（全國版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 近代物理初步 49 原子核及核反應(yīng)能力訓(xùn)練49原子核及核反應(yīng)1(2017天津聯(lián)考)下列說法正確的是()A根據(jù)天然放射現(xiàn)象，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)B一個氫原子從n3能級躍遷到n2能級，該氫原子吸收光子，能量增加C鈾(U)經(jīng)過多次、衰變形成穩(wěn)定的鉛(Pb)的過程中，有6個中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子D機場、車站等地進行安全檢查時，能輕而易舉地窺見箱內(nèi)物品，利用了射線較強的穿透能力答案C解析盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)的實驗依據(jù)是粒子散射實驗，A錯誤；氫原子從n3能級躍遷到n2能級，氫原子要放出光子，能量減小，B錯誤；分析可得鈾經(jīng)過8次衰變和6次衰變形成了穩(wěn)定的鉛，而

2、衰變的本質(zhì)就是中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時釋放出電子的過程，故C正確；機場、車站等地進行安全檢查，利用的是X射線的穿透本領(lǐng)，D錯誤。2下列說法正確的是()A從高空對地面進行遙感攝影是利用紫外線有良好的穿透能力B玻爾對氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立C衰變的實質(zhì)是一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子D目前核電站利用的是核裂變釋放的核能答案D解析從高空對地面進行遙感攝影是利用紅外線有良好的穿透能力，A錯誤；盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B錯誤；衰變的實質(zhì)是一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，C錯誤；目前核電站利用的是核裂變釋放的核能，D正確。314C測年法是利用14C衰變規(guī)律對古生物進

3、行年代測定的方法。若以橫坐標(biāo)t表示時間，縱坐標(biāo)m表示任意時刻14C的質(zhì)量，m0為t0時14C的質(zhì)量，下面四幅圖中能正確反映14C衰變規(guī)律的是()答案C解析由于每經(jīng)過一個半衰期T,14C的質(zhì)量減少一半，所以mm0，C正確。4(多選)下列哪些現(xiàn)象能說明放射線來自原子核()A三種射線的能量都很高B放射線的強度不受溫度、外界壓強等物理條件的影響C元素的放射性與所處的化學(xué)狀態(tài)(單質(zhì)、化合態(tài))無關(guān)D射線、射線都是帶電的粒子流答案BC解析能說明放射線來自原子核的證據(jù)是，元素的放射性與其所處的化學(xué)狀態(tài)和物理狀態(tài)無關(guān)，B、C正確。5(多選)關(guān)于質(zhì)子與中子，下列說法正確的是()A原子核(除氫核外)由質(zhì)子和中子構(gòu)成

4、B質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子C盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預(yù)言了中子的存在D盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子，并預(yù)言了質(zhì)子的存在答案ABC解析原子核內(nèi)存在質(zhì)子和中子，中子和質(zhì)子統(tǒng)稱為核子，盧瑟福只發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，以后又預(yù)言了中子的存在，A、B、C正確。6(多選)地球的年齡到底有多大，科學(xué)家利用天然放射性元素的衰變規(guī)律，通過對目前發(fā)現(xiàn)的最古老的巖石中鈾和鉛含量的測定，推算出該巖石中含有的鈾是巖石形成初期時(巖石形成初期時不含鉛)的一半。鈾238衰變后形成鉛206，鈾238的相對含量隨時間變化規(guī)律如圖所示，圖中N為鈾238的原子數(shù)，N0為鈾和鉛的原子總數(shù)，由此可以判斷出()A鈾238的半衰期為90億年B地球的年齡大致為45億年C被

5、測定的古老巖石樣品在90億年時的鈾、鉛原子數(shù)之比約為14D被測定的古老巖石樣品在90億年時的鈾、鉛原子數(shù)之比約為13答案BD解析由題意、半衰期的含義及鈾238衰變后含量隨時間的變化規(guī)律圖象可知：鈾238的半衰期和地球的年齡均大致為45億年，被測定的古老巖石樣品在90億年時鈾原子數(shù)的相對值為0.25，即占總原子數(shù)的，由此可推得其中鉛占原子數(shù)的，鈾、鉛原子數(shù)之比約為13。B、D正確。7(多選)以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中不正確的是()A原子核發(fā)生一次衰變，該原子外層就失去一個電子B按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，但原子的能量增大C核衰變

6、中，光子是衰變后轉(zhuǎn)變的新核輻射的D比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時一定吸收核能答案AD解析衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)為一個質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，不是來自核外電子，故A錯誤；按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，但原子的能量增大，B正確；核衰變中，衰變后轉(zhuǎn)變的新核不穩(wěn)定，放出能量才能變得穩(wěn)定，能量以光子的形式放出，C正確；比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得知，一定釋放核能，故D錯誤。8以下是物理學(xué)史上3個著名的核反應(yīng)方程xLi2yyNxOyBezCx、y和z是3

7、種不同的粒子，其中z是()A粒子B質(zhì)子C中子D電子答案C解析將前2個核反應(yīng)方程化簡消去x，得y是He，結(jié)合第3個方程由質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知z是中子n，C正確。9(2017全國卷)大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)方程是：HHHen，已知H的質(zhì)量為2.0136u，He的質(zhì)量為3.0150u，n的質(zhì)量為1.0087u,1u931MeV/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為()A3.7MeVB3.3MeVC2.7MeVD0.93MeV答案B解析釋放的核能Emc2(2mHmHemn)c20.0035931MeV3.3MeV，B正確。10(2017全國卷)一靜

8、止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為UThHe。下列說法正確的是()A衰變后釷核的動能等于粒子的動能B衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經(jīng)歷的時間D衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量答案B解析靜止的鈾核在衰變過程中遵循動量守恒，系統(tǒng)的總動量為零，因此衰變后產(chǎn)生的釷核和粒子的動量等大反向，即pThp，B正確。釷核和粒子的質(zhì)量不等，因此衰變后釷核和粒子的動能不等，A錯誤。半衰期是有一半鈾核衰變所用的時間，并不是一個鈾核衰變所用的時間，C錯誤。由于衰變過程釋放能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，衰變過程有質(zhì)量虧損，D錯誤。11(2015天津高考)物

9、理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實觀察的基礎(chǔ)上。下列說法正確的是()A天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有核式結(jié)構(gòu)C粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的答案A解析天然放射現(xiàn)象說明原子核是可分的，即核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，A項正確；電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子是可分的，B項錯誤；粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是原子具有核式結(jié)構(gòu)，C項錯誤；密立根油滴實驗精確地測出了電子的電荷量，原子光譜的分立性表明原子核外電子軌道是不連續(xù)的，D項錯誤。12(2017江蘇高考)(多選)原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有

10、()A.He核的結(jié)合能約為14MeVB.He核比Li核更穩(wěn)定C兩個H核結(jié)合成He核時釋放能量D.U核中核子的平均結(jié)合能比Kr核中的大答案BC解析He核有4個核子，由比結(jié)合能圖線可知，He核的結(jié)合能約為28MeV，A錯誤。比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，B正確。兩個H核結(jié)合成He核時，核子的比結(jié)合能變大，結(jié)合時要放出能量，C正確。由比結(jié)合能圖線知，U核中核子平均結(jié)合能比Kr核中的小，D錯誤。13(2015江蘇高考)(1)核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進行發(fā)電，U是核電站常用的核燃料。U受一個中子轟擊后裂變成Ba和Kr兩部分，并產(chǎn)生_個中子，要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要_(選填“大于”或

11、“小于”)它的臨界體積。(2)取質(zhì)子的質(zhì)量mp1.67261027kg，中子的質(zhì)量mn1.67491027kg，粒子的質(zhì)量m6.64671027kg，光速c3.0108m/s。請計算粒子的結(jié)合能。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)3大于(2)4.31012J解析(1)核反應(yīng)方程遵守質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，且該核反應(yīng)方程為：UnBaKr3n，即產(chǎn)生3個中子。臨界體積是發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積，要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要大于它的臨界體積。(2)組成粒子的核子與粒子的質(zhì)量差為m(2mp2mn)m結(jié)合能Emc2代入數(shù)據(jù)得E4.31012J。14(2017北京高考)在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出的粒子(He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動，其軌道半徑為R。以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該衰變的核反應(yīng)方程；(2)粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電