高考物理一轮复习【分层练习】 第25章 原子核

高考物理一轮复习策略

首先，要学会听课：

1、有准备的去听，也就是说听课前要先预习，找出不懂的知识、发现问题，带着知识点和问题去听课会有解惑的快乐，也更听得进去，容易掌握;

2、参与交流和互动，不要只是把自己摆在“听”的旁观者，而是“听”的参与者。

3、听要结合写和思考。

4、如果你因为种种原因，出现了那些似懂非懂、不懂的知识，课上或者课后一定要花时间去弄懂。

其次，要学会记忆：

1、要学会整合知识点。把需要学习的信息、掌握的知识分类，做成思维导图或知识点卡片，会让你的大脑、思维条理清醒，方便记忆、温习、掌握。

2、合理用脑。

3、借助高效工具。学习思维导图，思维导图是一种将放射性思考具体化的方法，也是高效整理，促进理解和记忆的方法。最后，要学会总结：

一是要总结考试成绩，通过总结学会正确地看待分数。

1.摸透主干知识       2.能力驾驭高考      3.科技领跑生活

第二十五章 原子核分层训练

1．我国正计划建造核动力航母，核动力航母的动力来自于核裂变释放的能量，有一种核裂变的方程为→X++ 10，则关于X，下列说法正确的是（　　）

A．核子数为78 B．核子数为54

C．中子数比质子数多24个 D．中子数比质子数多26个

2．下列关于物理学科的实验及其揭示的规律的说法中，不正确的是（       ）

A．奥斯特通过对放在通电直导线正下方的小磁针的偏转现象的分析，提出了电生磁的观点

B．康普顿通过对康普顿效应的分析，提出了光子除了具有能量之外还具有动量

C．卢瑟福通过对α粒子的大角度散射实验的分析，提出了原子的核式结构

D．居里夫妇通过对天然放射现象的研究，提出了原子核也是有复杂结构的观点

3．下面说法正确的是（　　）

A．光的本质是波

B．牛顿首先引入了电场线和磁感线，并发现了电流的磁效应和电磁感应现象

C．爱因斯坦通过分析粒子散射实验结果，发现了质子

D．贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核是有复杂结构的

1．关于近代物理的知识，下列说法正确的是（　　）

A．查德威克发现质子的核反应方程为

B．β衰变就是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子，电子被释放出来

C．发生光电效应时光电子的最大初动能由入射光的频率和强度决定

D．若氢原子从第6能级向第1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从第6能级向第2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应

2．以下说法正确的是（     ）

A．为金核，由此可知，金核的质量数为79，金核的质子数为197

B．为铍核，由此可知，铍核的质量数为9，铍核的中子数为4

C．同一元素的两种同位素具有相同的质量数

D．同一元素的两种同位素具有不同的中子数

3．放射性同位素在工农业生产、医疗和现代科技中有广泛的应用，医生常利用放射性同位素放出的射线治疗肿瘤，被利用的放射源必须具备以下两个条件：（1）放出的射线有较强的穿透能力，能辐射到肿瘤所在处；（2）能在较长时间内提供较稳定的辐射强度。则下列说法正确的是（　　）

A．治疗肿瘤应该用半衰期短的元素放出的射线

B．治疗肿瘤应该用半衰期长的元素放出的射线

C．治疗肿瘤应该用半衰期短的元素放出的射线

D．治疗肿瘤应该用半哀期长的元素放出的射线

1．如图所示为宾馆内的烟雾探测器，探测器中装有大约的镅，它是一种半衰期长达年的放射性金属，会释放出射线和射线。当空气分子穿过探测器时，释放出的射线将其电离，电离产生的正、负离子在电场力作用下移动，形成微小电流，可被探测器内芯片探测到，下列说法正确的是（　　）

A．镅需要及时更换，保证探测器工作的稳定性

B．发生衰变的方程是

C．的比结合能大于的比结合能

D．使空气分子发生电离的主要是射线

2．关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中不正确的是（　　）

A．原子核的结合能等于核子与核子结合成原子核时释放的能量

B．原子核的结合能等于核子分开时吸收的能量

C．平均结合能是核子与核子结合成原子核时放出的能量与核子数的比值

D．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比轻核的平均结合能大

3．一个钴60原子核（）放出一个β粒子后衰变成一个镍核（），并伴随产生了γ射线。已知钴核、β粒子、镍核的质量分别为m1、m2、m3。下列说法正确的是（　　）

A．核反应中释放出的γ射线的穿透本领比β粒子强

B．核反应中释放的能量为（m2+m3-m1）c2

C．钴核（）比镍核（）更稳定

D．β粒子是钴原子核外的电子电离形成的

1．由于太阳自身巨大的重力挤压，使其核心的压力和温度变得极高，形成了可以发生核聚变反应的环境。太阳内发生核聚变反应主要为：，已知氘核的比结合能是，氦核的比结合能是。则该反应释放的核能约为（　　）

A． B． C． D．

2．铀原子核既可发生核衰变，也可发生核裂变。其核衰变方程为，核裂变方程为，其中、、、的质量分别为m1、m2、m3、m4

，光在真空中的传播速度为c，下列叙述正确的是（　　）

A．发生的衰变是β衰变

B．Y原子核中含有56个中子

C．若提高温度，的半衰期将会变小

D．裂变时释放的能量为

3．下列的若干叙述中，不正确的是（　　）

A．是核聚变反应

B．对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率不成正比

C．一块纯净的放射性元素矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量剩下一半

D．按照玻尔理论，氢原子从量子数小的向量子数大的的轨道跃迁，电子的动能减小，原子的能量增大了

1．1932年，查德威克用轰击发现了中子，自由中子是不稳定的，其衰变产物为质子、电子和反中微子，平均寿命不到15分钟。这被称为衰变。下列说法正确的是（　　）

A．中子由质子和电子组成

B．自由中子的衰变属于强相互作用过程

C．发现中子的核反应方程为：

D．中子的存在有效地调节了质子间库仑斥力对原子核稳定的影响，故中子越多原子核一定越稳定

2．下列关于物质结构的认识正确的是   （　　）

A．天然放射现象的发现说明原子是可以再分的

B．电子的发现证实原子可以分成原子核和核外电子

C．α粒子散射实验否定了原子的葡萄干蛋糕模型

D．质子和中子是目前人类认识到的最小粒子

3．下列说法的正确的是（　　）

A．目前，人们认为粒子界由夸克、强子、轻子构成

B．强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子

C．电子、质子和中子是组成物质的不可再分的基本粒子

D．夸克的带电荷量是电子电荷量的整数倍

一、单选题

1．科学家研究发现闪电能够引发大气核反应，其中一种典型的核反应如图所示，闪电产生的高能射线把原子核A的中子移除，产生不稳定的原子核，该不稳定的原子核再衰变成中微子（质量数和电荷数均为零）、正电子和原子核，则原子核A为（　　）

A． B． C． D．

2．在近代物理学发展过程中，许多物理学家都做出了贡献，我们在学习物理知识的同时，也应该以他们为榜样，继承并发扬科学探索精神。关于物理学家重要贡献的表述，正确的是（　　）

A．密立根从实验上检验了光电效应方程的正确性

B．居里夫妇最早发现了天然放射性现象

C．康普顿通过研究石墨对X射线散射，证实了光具有波动性

D．J·J·汤姆孙发现了阴极射线的本质是带负电的粒子流，并称之为射线

3．含有钍（Th）的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡（Rn），核反应方程为Th→Rn+3He+2Y。下列关于该核反应说法正确的是（　　）

A．Y是H B．Y是e

C．Rn核的电子数比Th核的少4 D．Rn核的中子数比Th核的少12

4．关于核反应，下列结论正确的是（　　）

A．a=1，b=0，X是中子 B．a=0，b=-1，X是电子

C．a=1，b=1，X是质子 D．a=4，b=2，X是α粒子

5．以下有关近代物理内容叙述正确的是（　　）

A．放射性元素能够不断发射出β射线，说明原子核内有电子

B．使用化学药剂可以将放射性元素转变成没有放射性的化合物

C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，氢原子能量减小

D．某种颜色的光照射到锌板时有光电子逸出，保持光的颜色不变，光越强，逸出光电子的最大初动能也越大

6．碳14是碳的一种放射性同位素，是通过宇宙射线撞击空气中的氮14原子产生的，其半衰期为5730年，衰变后又转变为氮14。由于其不断地产生、衰变使得大气中的碳14达到动态平衡，从而使大气及活体生物中碳元素的碳14丰度（碳14原子占碳原子总数的百分比）保持一个定值，而死亡的生物体中的碳14原子却由于衰变而不断减少，这就是碳14测定年代的原理。根据以上描述，以下说法正确的是（　　）

A．碳14发生的衰变是衰变

B．若某待测生物体样本的碳14丰度为大气的12.5%，则可判定该生物体死亡约17190年

C．衰变产生的氮14新核的质量大于碳14的质量

D．碳14的半衰期会受到环境温度、湿度以及所处化学状态（化合态或游离态）的影响

7．静止的镭核发生衰变生成，衰变方程：。已知、、的质量分别为226.0254u，222.0175u，4.0026u。1u相当于931MeV，则此衰变释放的核能约为（　　）

A．0.087MeV B．1.67MeV C．3.25MeV D．4.93MeV

8．下列四幅图中，粒子的标注正确的是（　　）

A．  B． 

C． D．

9．下列说法中正确的是（　　）

A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的

B．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短

C．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，原子总能量减少

D．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应

10．关于原子物理知识方面，下列说法正确的是（　　）

A．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B．盖革—米勒计数器不仅能用来计数，还能区分射线的种类

C．质子、中子、电子都参与强相互作用

D．原子中电子的坐标没有确定的值，只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率

二、多选题

11．位于合肥市科学岛上的东方超环（EAST）（俗称“人造小太阳”）是中国科学院等离子体物理研究所自主设计、研制并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置，是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克。该装置主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程+→+。假设两个氘核以相同大小的速度沿同一直线相向碰撞，聚变反应释放的能量全部转化为两个新核的动能，分别用mH、mHe、mn，表示、、的质量，用c表示光速，则下列说法正确的是（　　）

A．反应后中子与氦核的动能之比为

B．反应后中子和氦核的速度大小之比为

C．该聚变反应中释放的核能为（2mH－mHe－mn）c2

D．氘核聚变成氦核的过程中，核子的平均质量减小

12．一个静止的放射性原子核发生衰变后放出粒子并生成新核，衰变后放出的粒子和生成的新核速度方向均垂直于磁场方向，运动轨迹如图所示，则以下结论中正确的是（　　）

A．发生的是α衰变

B．轨迹1是放出粒子的径迹，轨迹2是生成的新核的径迹

C．生成的新核逆时针方向运动，放出粒子顺时针方向运动

D．生成的新核含有143个中子

13．钍（）是一种具有天然放射性的元素，它在发生衰变时，衰变方程为。下列说法正确的是（　　）

A．X与e带等量的异种电荷 B．X的中子数为143

C．的比结合能小于X的比结合能 D．生成物中的来源于钍的核外电子

14．2020年1月10日，中国工程院院士黄旭华获2019年国家最高科学技术奖。他是中国第一代核潜艇总设计师，成功研制了我国第一代核潜艇，为我国海基核力量实现从无到有的历史性跨越做出了卓越的贡献。核潜艇是以核反应堆（如图所示）为动力来源的潜艇，反应堆的核反应方程式为：，下列说法正确的是（　　）

A．元素有56个质子，144个中子

B．的比结合能（平均结合能）大于的比结合能

C．根据，裂变后释放核能，裂变过程质量发生亏损

D．要能发生链式反应，铀块的体积应大于临界体积

1．如图，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为l，电阻不计。左侧接有定值电阻阻值为R。质量为m、电阻为r的金属杆，t=0时金属杆以初速度v0沿导轨向右运动，在滑行过程中保持与轨道垂直且接触良好。整个装置处于方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中。

（1）定性分析说明金属杆的运动情况（速度和加速度的变化情况）；

（2）宏观规律与微观规律有很多相似之处，金属杆速度随时间的变化规律和放射性元素的衰变规律相同，已知金属杆速度由v0变化到所需时间为t0，则0~3t0时间内电阻R上产生的热量为多少？

（3）已知金属杆速度v和位移s的变化规律为：，即v-s图像如图所示，请利用该v-s图像证明（1）中你的结论。

2．卢瑟福通过α粒子（He）轰击氮（）的实验发现了质子并产生氧（O）原子核。某研究小组设计了如下装置分析该反应中产生的两种粒子。氮室右侧长方形区域MNPQ内存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外；区域左边界中点O处带有一小孔，且与氮室右侧出口处于同一位置，其余三面均装有荧光底片。现让α粒子以初速度v0从左侧进入氮室轰击静止的氮原子核，反应后两粒子从O点垂直进入磁场，恰好打在底片的M、N两端点。已知反应后质子的速度也为v0，质子与中子的质量均为m，质子电荷量为e，全过程不考虑其他粒子的影响。

（1）写出该实验的核反应方程；

（2）求磁场区域MN的长度L；

（3）若在磁场区域内加入垂直MN板的匀强电场（未画出），发现两个粒子分别打在NQ中点O＇和PQ上，求粒子打在PQ上时的动能Ek。

3．硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核（）吸收慢中子后变的不稳定，会转变成一个新核和一个（）粒子，同时释放出射线。一个硼核吸收一个中子后处于静止状态，然后发生核反应，此过程中的质量亏损为，释放的核能一部分转化为新核和粒子的动能，另一部分以射线的形式放出，射线的能量为，已知真空中光速为。

（1）写出核反应方程；

（2）求粒子的动能。