高考物理原子核練習(xí)

1、高考物理 原子核練習(xí)一、選擇題(共10小題，每題6分，共60分，在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得6分，漏選的得3分，錯(cuò)選的得0分)1(高考卷)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的eq oal(3,2)He(氦3)它是一種高效、清潔、平安的核聚變?nèi)剂?，其參與的一種核聚變反響的方程式為eq oal(3,2)Heeq oal(3,2)He2eq oal(1,1)Heq oal(4,2)eq oal(3,2)He聚變以下表述正確的選項(xiàng)是()A聚變反響不會(huì)釋放能量B聚變反響產(chǎn)生了新的原子核C聚變反響沒(méi)有質(zhì)量虧損D目前核電站都采用eq oal(3,2)He聚變反響發(fā)電【解析】此題考查核聚變的

2、知識(shí)，意在考查考生對(duì)聚變特點(diǎn)的掌握程度核聚變過(guò)程中會(huì)發(fā)生質(zhì)量虧損，同時(shí)伴有巨大的核能放出，故A、C都是錯(cuò)誤的；聚變反響中會(huì)產(chǎn)生新的原子核，如此題中生成了eq oal(4,2)He，故B正確；目前核電站的核燃料一般還是鈾235，故D錯(cuò)誤【答案】B2(高考卷)放射性元素衰變時(shí)放出的三種射線，按穿透能力由強(qiáng)到弱的排列順序是()A射線，射線，射線B射線，射線，射線C射線，射線，射線D射線，射線，射線【解析】此題考查對(duì)、三種射線的特性的認(rèn)識(shí)，考查對(duì)根本知識(shí)的識(shí)記能力射線的穿透能力最強(qiáng)，電離本領(lǐng)最弱；射線穿透本領(lǐng)最弱，電離本領(lǐng)最強(qiáng)，射線介于二者之間B正確【答案】B3(高考理綜)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.

3、eq oal(15,7)Neq oal(1,1)Heq oal(12,6)Ceq oal(4,2)He是衰變方程B.eq oal(1,1)Heq oal(2,1)Heq oal(3,2)He是核聚變反響方程C.eq oal(238,92)Ueq oal(234,90)Theq oal(4,2)He是核裂變反響方程D.eq oal(4,2)Heeq oal(27,13)Aleq oal(30,15)Peq oal(1,0)n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程【解析】此題考查了核反響的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)天然放射現(xiàn)象、重核裂變、輕核聚變、原子核的人工轉(zhuǎn)變等相關(guān)知識(shí)的記憶及分析判斷能力A、D為原子核的人工轉(zhuǎn)

4、變，B為輕核聚變，C為原子核的衰變，故BD正確【答案】BD4(高考理綜)某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反響方程為eq oal(1,1)Heq oal(12,6)Ceq oal(13,7)NQ1，eq oal(1,1)Heq oal(15,7)Neq oal(12,6)CXQ2方程中Q1、Q2表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表：原子核eq oal(1,1)Heq oal(3,2)Heeq oal(4,2)Heeq oal(12,6)Ceq oal(13,7)Neq oal(15,7)N質(zhì)量/u以下推斷正確的選項(xiàng)是()AX是eq oal(3,2)He，Q2Q1BX是eq

5、 oal(4,2)He，Q2Q1CX是eq oal(3,2)He，Q2Q1 DX是eq oal(4,2)He，Q2Q1.【答案】B5在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)原來(lái)靜止的碳14原子核，它放射出的粒子與反沖核的軌跡是兩個(gè)內(nèi)切圓，圓直徑比為71，如下圖，那么碳14的衰變方程為 ()A.eq oal(14,6)Ceq oal(0,1)eeq oal(14,5)BB.eq oal(14,6)Ceq oal(4,2)Heeq oal(10,4)BeC.eq oal(14,6)Ceq oal(2,2)Heq oal(12,5)BD.eq oal(14,6)Ceq oal(0,1)eeq oal(14,7)N【解析】

6、根據(jù)動(dòng)量守恒定律，碳14放射粒子后的反沖核的速度方向與放射方向相反，且動(dòng)量的大小相同這兩個(gè)速度方向相反的帶電粒子，在同一方向的磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力方向相同，根據(jù)左手定那么知兩個(gè)粒子的電性相反又因?yàn)榉礇_的原子核是帶正電的，可知放射的粒子是帶負(fù)電的另外帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式Req f(mv,Bq)，反沖核的動(dòng)量與粒子的動(dòng)量相等，B相等，R之比為17，那么它們的電荷量之比為71，所以正確選項(xiàng)為D.【答案】D6(重點(diǎn)聯(lián)考)奧運(yùn)會(huì)的相關(guān)場(chǎng)館建設(shè)大量采用對(duì)環(huán)境有益的新技術(shù)，如奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80%的路燈利用了太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，奧運(yùn)會(huì)90%的洗浴熱水采用了全玻真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)太陽(yáng)能的產(chǎn)生是太

7、陽(yáng)內(nèi)部高溫高壓條件下的核反響形成的，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A該核反響的方程可能是4eq oal(1,1)Heq oal(4,2)He2eq oal(0,1)eB該核反響的方程可能是eq oal(235, )92Ueq oal(1,0)neq oal(136, )54Xeeq oal(90,38)Sr10eq oal(1,0)nC4eq oal(1,1)Heq oal(4,2)He2eq oal(0,1)e反響之所以釋放出能量，是因?yàn)閑q oal(1,1)H核子的平均質(zhì)量較eq oal(4,2)He的大D4eq oal(1,1)Heq oal(4,2)H2eq oal(0,1)e反響之所以釋放

8、出能量，是因?yàn)閑q oal(1,1)H核子的平均質(zhì)量較eq oal(4,2)He的小【解析】太陽(yáng)能是由太陽(yáng)內(nèi)部核聚變反響產(chǎn)生的，反響中釋放出能量是因?yàn)閑q oal(1,1)H核子的平均質(zhì)量較eq oal(4,2)He的大，故AC正確【答案】AC7(聯(lián)考)太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核反響主要是輕核的聚變，太陽(yáng)中存在的主要元素是氫，氫核的聚變反響可以看作是4個(gè)氫核(eq oal(1,1)H)結(jié)合成1個(gè)氦核(eq oal(4,2)He)下表中列出了局部粒子的質(zhì)量(1u相當(dāng)于931.5MeV的能量)粒子名稱質(zhì)子p粒子電子e中子n質(zhì)量/u以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A核反響方程式為4eq oal(1,1)Heq oa

9、l(4,2)He2eq oal(0,1)eB核反響方程式為4eq oal(1,1)Heq oal(4,2)He2eq oal(0,1)eCD【解析】根據(jù)核反響過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒關(guān)系可判斷A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)能方程可知D正確【答案】ACD8(模擬)以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反響方程是eq oal(14,7)Neq oal(4,2)Heeq oal(17,8)Oeq oal(1,1)HD玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論是在盧瑟福核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)上引進(jìn)了量子理論【解析】天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化放出射線，粒

10、子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子的核式結(jié)構(gòu)，故A正確，B錯(cuò)誤C選項(xiàng)是人工核反響發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反響方程，故C正確由玻爾理論的意義知，D正確【答案】B914C是一種半衰期為5730年的放射性同位素假設(shè)考古工作者探測(cè)到某古木中14C的含量為原來(lái)的eq f(1,4)，那么該古樹死亡的時(shí)間距今大約()A22920年 B11460年C5730年 D2865年【解析】放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需時(shí)間為一個(gè)半衰期，14C的含量為原來(lái)的eq f(1,4)，經(jīng)過(guò)了兩個(gè)半衰期，t2573011460(年)，應(yīng)選項(xiàng)B正確【答案】B10“軌道電子俘獲是放射性同位素衰變的一種形式，即原子核俘獲一個(gè)核外電子，核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橹凶?/p>

11、，原子核衰變成一個(gè)新核，并且放出一個(gè)中微子(其質(zhì)量小于電子質(zhì)量且不帶電)假設(shè)一個(gè)靜止的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲(電子的初動(dòng)量可不計(jì))，那么()A生成的新核與衰變前的原子核質(zhì)量數(shù)相同B生成新核的核電荷數(shù)增加C生成的新核與衰變前的原子核互為同位素D生成的新核與中微子的動(dòng)量大小相等【解析】質(zhì)子與中子的質(zhì)量數(shù)相同，所以發(fā)生“軌道電子俘獲后新核與原核質(zhì)量數(shù)相同，A正確；新核質(zhì)子數(shù)減少，故該電荷數(shù)減少，B錯(cuò)；新核與原核質(zhì)子數(shù)不同，不能稱它們互為同位素，C錯(cuò)；以靜止原子核及被俘獲電子為系統(tǒng)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)初動(dòng)量為零，所以生成的新核與中微子的動(dòng)量大小相等，方向相反，D正確【答案】AD二、論述、計(jì)算題(此題

12、共3小題，共40分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、計(jì)算公式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確數(shù)值和單位)11為了保衛(wèi)我國(guó)的領(lǐng)海主權(quán)，隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我國(guó)會(huì)擁有自己的航空母艦假設(shè)航空母艦的動(dòng)力來(lái)自核反響堆，其中主要的核反響方程式是eq oal(235,92)Ueq oal(1,0)neq oal(141,56)Baeq oal(92,36)Kr()eq oal(1,0)n(1)在括號(hào)內(nèi)填寫eq oal(1,0)n前的系數(shù)；(2)用m1、m2、m3分別表示eq oal(235,92)U、eq oal(141,56)Ba、eq oal(

13、92,36)Kr核的質(zhì)量，m表示中子的質(zhì)量，那么上述反響過(guò)程中一個(gè)鈾235核發(fā)生裂變產(chǎn)生的核能E是多少？(3)假設(shè)核反響堆的功率P105kW，1011J，那么該航空母艦在海上航行一個(gè)月需要消耗多少kg鈾235？(鈾235的摩爾質(zhì)量M/mol，一個(gè)月約為t106s，阿伏加德羅常數(shù)NA1023mol1，計(jì)算結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)【解析】(1)由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量守恒可知系數(shù)為3.(2)Emc2(m1m2m32m)c2(3)一個(gè)月內(nèi)核反響產(chǎn)生的總能量為EPt，同時(shí)Eeq f(m,M)NAE，所以Pteq f(m,M)NAE，解得meq f(PtM,NAE)22kg【答案】(1)3(2)(m1m2m32

14、m)c2(3)22kg12在真空中，原來(lái)靜止的原子核eq oal(a,b)X在進(jìn)行衰變時(shí)，放出粒子的動(dòng)能為E0.假設(shè)衰變后產(chǎn)生的新核用字母Y表示，衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部以動(dòng)能形式釋放出來(lái)，真空中的光速為c，原子核的質(zhì)量之比等于其質(zhì)量數(shù)之比，原子核的重力不計(jì)(1)寫出衰變的核反響方程；(2)求衰變過(guò)程中總的質(zhì)量虧損【解析】(1)衰變的核反響方程為：eq oal(a,b)Xeq oal(a4,b2)Yeq oal(4,2)He(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律，反沖核Y的動(dòng)量與粒子的動(dòng)量大小相等根據(jù)公式Ekeq f(p2,2m)可知，反沖核Y的動(dòng)能為Ek1eq f(4,a4)E0衰變時(shí)釋放出的總能量為EkE0E

15、k1eq f(a,a4)E0根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程Ekmc2此衰變過(guò)程中總的質(zhì)量虧損是meq f(aE0,(a4)c2)【答案】(1)eq oal(a,b)Xeq oal(a4,b2)Yeq oal(4,2)He(2)eq f(aE0,(a4)c2)13如圖甲所示，MN為豎直放置、彼此平行的兩塊平板，兩板間距為d，兩板中央有一個(gè)小孔O、O正對(duì)在兩板間有垂直于紙面方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示，有一放射源內(nèi)裝鐳核(eq oal(226,88)Ra)，放在平行板電容器的左側(cè)，鐳核(eq oal(226,88)Ra)沿著OO方向釋放一個(gè)粒子后衰變成氡(Rn)設(shè)粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，該粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與磁場(chǎng)變化的周期都為T0，不考慮由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響，不計(jì)粒子受的重力(1)寫出鐳核的衰變方程；(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小；(3)要使粒子從O孔垂直于N板射出磁場(chǎng)，求射入磁場(chǎng)的速度【解析】(1)eq oal(226,88)Raeq oal(222,86)Rneq oal(4,2)He.(2)依題意T0eq f(2m,qB0)，B0eq f(2m,q