2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)課后集訓(xùn)30原子結(jié)構(gòu)和原子核含解析

1、課后限時(shí)集訓(xùn)(三十)(時(shí)間：40分鐘)1(多選)鈾核裂變是核電站核能的重要來(lái)源，其一種裂變反應(yīng)式是unbakr3n。下列說(shuō)法正確的有()a上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出b鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無(wú)影響c鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制d鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響ac根據(jù)裂變反應(yīng)的規(guī)律和影響半衰期的因素解決問(wèn)題。裂變反應(yīng)式中的n為中子，鈾塊體積大于臨界體積，才能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，且鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的，選項(xiàng)a、c正確，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期不受外界壓強(qiáng)、溫度的影響，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。2一個(gè)c核經(jīng)一次衰變后，生成新原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是()a6和8b5和9 c8和6d7和7d一個(gè)c核經(jīng)一次衰變后

2、，生成新原子核，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)為14，電荷數(shù)為7，即新核的質(zhì)子數(shù)為7，中子數(shù)也為7，故選d。3.某一放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時(shí)放出、三種射線，讓這三種射線進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)情況如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()a該放射性物質(zhì)的半衰期隨溫度的升高會(huì)增大bc粒子是原子核的重要組成部分ca粒子一定帶正電db粒子的穿透性最弱c半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，故a錯(cuò)誤；由題圖可知c粒子為電子，而原子核帶正電，故b錯(cuò)誤；由左手定則可知，a粒子一定帶正電，故c正確；b粒子為射線，穿透性最強(qiáng)，故d錯(cuò)誤。4居里夫婦和貝克勒爾由于對(duì)放射性的研究而一起獲得1903年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，下列關(guān)于放射性的敘述

3、，正確的是()a自然界中只有原子序數(shù)大于83的元素才具有放射性b三種天然放射線中，電離能力和穿透能力最強(qiáng)的是射線c衰變uxhe的產(chǎn)物x由90個(gè)質(zhì)子和144個(gè)中子組成d放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)c原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性，小于83的個(gè)別元素也具有放射性，故a錯(cuò)誤；射線的穿透能力最弱，電離能力最強(qiáng)，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故b錯(cuò)誤；根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒得，產(chǎn)物x為x，則質(zhì)子為90個(gè)，中子數(shù)為23490144個(gè)，故c正確；放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)，故d錯(cuò)誤。5關(guān)于近代物理發(fā)展的成果，下列說(shuō)法正確的是()a只要增加入射光的強(qiáng)度

4、，光電效應(yīng)就可以發(fā)生b氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)會(huì)輻射特定頻率的光子c環(huán)境溫度越高，原子核衰變的速度越快d任何核反應(yīng)都遵從質(zhì)量守恒定律b發(fā)生光電效應(yīng)和入射光的強(qiáng)度沒(méi)有關(guān)系，只要大于等于金屬極限頻率就可以發(fā)生光電效應(yīng)，故a錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾氫原子模型的相關(guān)理論，電子軌道和能量都是量子化的，而在“躍遷”過(guò)程中要遵循h(huán)emen，故只能輻射特定頻率的光子，故b正確；衰變和元素本身有關(guān)，和溫度無(wú)關(guān)，故c錯(cuò)誤；愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程表明核反應(yīng)中存在質(zhì)量虧損，故d錯(cuò)誤。6(2020山東12月份模擬考試)2019年是世界上首次實(shí)現(xiàn)元素人工轉(zhuǎn)變100周年。1919年，盧瑟福用氦核轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了另一種元素，該核

5、反應(yīng)方程可寫(xiě)為henxy。以下判斷正確的是()am16，n1bm17，n1cm16，n0dm17，n0b根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，278n,414m1，解得m17，n1，故選項(xiàng)b正確。7如圖所示為查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)示意圖，利用釙(po)衰變放出的粒子轟擊鈹(be)，產(chǎn)生的粒子p能將石蠟中的質(zhì)子打出來(lái)，下列說(shuō)法正確的是()a粒子是氦原子b粒子q的穿透能力比粒子p的強(qiáng)c釙的衰變方程為popbhed粒子轟擊鈹?shù)暮朔磻?yīng)方程為hebecnd粒子是氦原子核，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；hebecn是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，選項(xiàng)d正確；粒子p是中子，粒子q是質(zhì)子，由于質(zhì)子帶正電，所以當(dāng)質(zhì)子射入物

6、體時(shí)受到的庫(kù)侖力會(huì)阻礙質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)，而中子不帶電，不受庫(kù)侖力作用，故粒子p的穿透能力比粒子q的強(qiáng)，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；在釙的衰變中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知產(chǎn)生的是pb和he，選項(xiàng)c錯(cuò)誤。8.自然界存在的放射性元素的原子核并非只發(fā)生一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而是要發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。某些原子核的衰變情況如圖所示(n表示中子數(shù)，z表示質(zhì)子數(shù))，則下列說(shuō)法正確的是()a由ra到ac的衰變是衰變b已知ra的半衰期是t，則8個(gè)ra原子核經(jīng)過(guò)2t時(shí)間后還剩2個(gè)c從th到pb共發(fā)生5次衰變和2次衰變d圖中原子核發(fā)生的衰變和衰變分別只能產(chǎn)生射線和射線cra衰變?yōu)閍c的過(guò)程中，放出負(fù)電子，則該衰

7、變是衰變，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)原子核的衰變不適用，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；th衰變?yōu)閜b的過(guò)程中，質(zhì)量數(shù)減少20，由原子核衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)守恒可知，該過(guò)程中共發(fā)生了5次衰變，又由原子核衰變時(shí)電荷數(shù)守恒有52x8，知x2，則該過(guò)程中共發(fā)生了2次衰變，選項(xiàng)c正確；發(fā)生衰變和衰變時(shí)，往往伴隨射線產(chǎn)生，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。9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：hhhex，式中x是某種粒子。已知：h、h、he和粒子x的質(zhì)量分別為2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u931.5 mev/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)

8、可知()a粒子x是hb該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為0.028 9 uc該反應(yīng)釋放出的能量約為17.6 mevd該反應(yīng)中釋放的全部能量轉(zhuǎn)化為粒子x的動(dòng)能c根據(jù)核反應(yīng)前、后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷x為中子，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為m2.014 1 u3.016 1 u4.002 6 u1.008 7 u0.018 9 u，故b錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知釋放出的能量為e0.018 9931.5 mev17.6 mev，選項(xiàng)c正確；該反應(yīng)中釋放的能量一部分轉(zhuǎn)化為粒子x的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為he的動(dòng)能，故d錯(cuò)誤。102020年7月23日12時(shí)41分，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器，在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功

9、發(fā)射升空。因?yàn)榛鹦谴蟛糠值貐^(qū)表面溫度的晝夜差超過(guò)100 ，一般化學(xué)電池?zé)o法工作，因此探測(cè)器的工作電源是放射性同位素電池，即核電池。核電池將同位素在衰變過(guò)程中不斷放出的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，核電池已成功用作航天器的電源。?jù)此猜測(cè)航天器的核電池有可能采用的核反應(yīng)方程是()ahhhenbunbakr3ncpuuhedalhepnchhhen為核聚變，unbakr3n為核裂變；puuhe為衰變；alhepn為原子核的人工轉(zhuǎn)變。故應(yīng)選c。11已知一核反應(yīng)方程為nhcxe，n的質(zhì)量為m1，h的質(zhì)量為m2，c的質(zhì)量為m3，x的質(zhì)量為m4，光在真空中的速度為c。則下列判斷正確的是()ax是he，e(m1m2m3m4

10、)c2bx是he，e(m1m2m3m4)c2cx是he，e(m3m4m1m2)c2dx是he，e(m3m4m1m2)c2b根據(jù)核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，x的質(zhì)量數(shù)a151124，核電荷數(shù)z7162，所以x為氦核(he)，該核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為mm1m2m3m4，所以釋放的核能為e(m1m2m3m4)c2，b正確。12(多選)(2017江蘇高考)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()ahe核的結(jié)合能約為14 mevbhe核比li核更穩(wěn)定c兩個(gè)h核結(jié)合成he核時(shí)釋放能量d92u核中核子的平均結(jié)合能比kr核中的大bche核有4個(gè)核子，由比結(jié)合能圖線可知，he核

11、的結(jié)合能約為28 mev，a錯(cuò)；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，b對(duì)；兩個(gè)h核結(jié)合成he核時(shí)，核子的比結(jié)合能變大，結(jié)合時(shí)要放出能量，c對(duì)；由比結(jié)合能圖線知，92u核中核子比結(jié)合能比kr核中的小，d錯(cuò)。13.一靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的原子核x，發(fā)生一次衰變，放出的粒子和新核都在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)徑跡如圖所示。下列判斷正確的是()a原子核發(fā)生了衰變b新核在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)徑跡是圖中的2c運(yùn)動(dòng)徑跡1、2的半徑之比為1(n1)d放出的粒子和新核的質(zhì)量數(shù)之比為1(m1)c原子核發(fā)生衰變的過(guò)程滿足動(dòng)量守恒，所以放出的粒子和新核的動(dòng)量等大反向，運(yùn)動(dòng)方向相反，新核一定帶正電，而運(yùn)動(dòng)軌跡為內(nèi)切圓，根據(jù)左手定則可以判斷

12、出原子核發(fā)生了衰變，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可知r，由于新核帶電荷量大于電子，所以新核的半徑小，是運(yùn)動(dòng)徑跡1，a、b錯(cuò)誤；因?yàn)樵雍税l(fā)生的是衰變，所以衰變后新核帶電荷量為(n1)，所以運(yùn)動(dòng)徑跡1、2的半徑之比等于新核和粒子電荷量的反比，即為1(n1)，c正確；原子核衰變放出的是電子，質(zhì)量數(shù)是0，所以粒子和新核的質(zhì)量數(shù)之比不是1(m1)，d錯(cuò)誤。14輕核聚變的一個(gè)核反應(yīng)方程為：hhhex。若已知h的質(zhì)量為m1，h的質(zhì)量為m2，he的質(zhì)量為m3，x的質(zhì)量為m4，則下列說(shuō)法中正確的是()ah和h在常溫下就能夠發(fā)生聚變bx是質(zhì)子c這個(gè)反應(yīng)釋放的核能為e(m1m2m3m4)c2d我國(guó)大亞灣核電站是利用輕核的聚變釋放的能量來(lái)發(fā)電的c該反應(yīng)屬于核聚變反應(yīng)，故應(yīng)在高溫高壓下才能反應(yīng)，故a錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知x的質(zhì)量數(shù)：m2341；電荷數(shù)：z1120，可知x是中子，故b錯(cuò)誤；由質(zhì)能方程可知：質(zhì)量虧損為m1m2m3m4；釋放的核能為：e(m1m2m3m4)c2，故c正確；我國(guó)大亞灣核電站是利用重核的裂變釋