2022版物理新高考選考大二輪習(xí)題波粒二象性原子結(jié)構(gòu)原子核第2講Word版含答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——2022版物理新高考選考大二輪習(xí)題波粒二象性原子結(jié)構(gòu)原子核第2講Word版含答案第2講原子核[考試標(biāo)準(zhǔn)]學(xué)識內(nèi)容考試要求說明原子核的組成a1.不要求識記反映三種放射線穿透才能的數(shù)據(jù).2.不要求知道威爾遜云室、氣泡室的工作原理.3.不要求知道蓋革米勒計數(shù)器的技術(shù)細節(jié).4.不要求了解比結(jié)合能概念以及比結(jié)合能曲線.5.不要求了解核電站的工作流程.6.不要求知道受控核聚變中的技術(shù)問題.7.不要求識記新粒子以及各種夸克的名稱.8.不要求識記宇宙與恒星演化的細節(jié).放射性元素的衰變c探測射線的方法a放射性的應(yīng)用與防護a核力與結(jié)合能c核裂變c核聚變c粒子和宇宙a一、原子核的組成1.自然放射現(xiàn)象1自然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾察覺.自然放射現(xiàn)象的察覺，說明原子核具有繁雜的布局.2三種射線名稱構(gòu)成符號電離才能貫穿才干α射線氦核He最強最弱β射線電子e較弱較強γ射線光子γ最弱最強2.原子核的組成1原子核由質(zhì)子H和中子n組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子.質(zhì)子帶正電，中子不帶電.2根本關(guān)系①核電荷數(shù)Z＝質(zhì)子數(shù)＝元素的原子序數(shù)＝核外電子數(shù).②質(zhì)量數(shù)A＝核子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù).3X元素的原子核的符號為X，其中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù).4同位素具有一致質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱為同位素.自測1與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是A.α粒子散射現(xiàn)象B.光電效應(yīng)現(xiàn)象C.電離現(xiàn)象D.自然放射現(xiàn)象答案D二、放射性元素的衰變1.原子核的衰變1原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變.2分類α衰變X→Y＋Heβ衰變X→Y＋e當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時，原子核中有的發(fā)生α衰變，有的發(fā)生β衰變，同時伴隨著γ輻射.3兩個典型的衰變方程α衰變U→Th＋Heβ衰變Th→Pa＋e.2.半衰期放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素抉擇的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系.自測2表示放射性元素碘131Iβ衰變的方程是A.I→Sb＋HeB.I→Xe＋eC.I→I＋nD.I→Te＋H答案B三、探測射線的方法威爾遜云室、氣泡室、蓋革米勒計數(shù)器.四、放射性的應(yīng)用與防護1.應(yīng)用射線工業(yè)上可以使用射線來測厚度、醫(yī)療方面可以放射治療、利用γ射線照射種子來培育優(yōu)良品種等.2.示蹤原子有關(guān)生物大分子的布局及其功能的研究，幾乎都要借助于示蹤原子.3.輻射與安好人類一向生活在放射性的環(huán)境中，過量的射線對人體組織有破壞作用.要防止放射性物質(zhì)對水源、空氣、用具等的污染.自測3醫(yī)學(xué)界通過14C標(biāo)記的C60察覺了一種C60的羧酸衍生物，在特定條件下可以通過斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，那么14C的用途是A.示蹤原子B.電離作用C.催化作用D.貫穿作用答案A五、核裂變1.典型的裂變回響方程U＋n→Kr＋Ba＋3n.2.鏈?zhǔn)交仨懹芍睾肆炎儺a(chǎn)生的中子使裂變回響一代接一代持續(xù)下去的過程.3.臨界體積和臨界質(zhì)量裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)交仨懙淖钚◇w積及其相應(yīng)的質(zhì)量.4.裂變的應(yīng)用原子彈、核回響堆.六、核聚變1.典型的聚變回響方程H＋H→He＋n＋17.6MeV2.人工轉(zhuǎn)變1盧瑟福察覺質(zhì)子N＋He→O＋H.2查德威克察覺中子Be＋He→C＋n.自測4多項選擇以下說法正確的是A.重核裂變時放出能量，而輕核聚變時吸收能量B.輕核聚變務(wù)必在很高的溫度下才能舉行C.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變回響D.人類制成了原子彈，從而實現(xiàn)了用人工方法操縱鏈?zhǔn)交仨懙乃俣?，和平利用核能答案BC命題點一原子核的衰變及半衰期1.衰變規(guī)律及實質(zhì)1α衰變、β衰變的對比衰變類型α衰變β衰變衰變過程X→Y＋HeX→Y＋e衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個整體射出1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子2H＋2n→Hen→H＋e勻強磁場中軌跡外形衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒2γ射線γ射線經(jīng)常伴隨著α衰變或β衰變同時產(chǎn)生.其實質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生α衰變或β衰變的過程中，產(chǎn)生的新核由于具有過多的能量原子核處于激發(fā)態(tài)而輻射出光子.2.確定衰變次數(shù)的方法由于β衰變對質(zhì)量數(shù)無影響，所以先由質(zhì)量數(shù)的變更確定α衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù).3.半衰期1公式N余＝N原，m余＝m原.2影響因素放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身因素抉擇的，跟原子所處的物理狀態(tài)如溫度、壓強或化學(xué)狀態(tài)如單質(zhì)、化合物無關(guān).例1一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，衰變方程為，以下說法正確的是A.衰變后釷核的動能等于α粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所體驗的時間D.衰變后α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α衰變過程中，得志動量守恒的條件，根據(jù)動量守恒定律得pTh＋pα＝0，即釷核的動量和α粒子的動量大小相等，方向相反，選項B正確；

根據(jù)Ek＝可知，選項A錯誤；

半衰期的定義是統(tǒng)計規(guī)律，對于一個α粒子不適用，選項C錯誤；

鈾核在衰變過程中，伴隨著確定的能量放出，即衰變過程中有確定的質(zhì)量虧損，故衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，選項D錯誤.變式1多項選擇2022臺州市3月選考關(guān)于自然放射現(xiàn)象，以下說法正確的是A.U經(jīng)過7次α衰變和4次β衰變后得到PbB.將放射性元素摻雜到其他穩(wěn)定元素中，其半衰期不變C.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子時產(chǎn)生的D.在α、β、γ這三種射線中，α射線的電離才能最強，γ射線的穿透才能最強答案ABD變式2放射性元素A經(jīng)過2次α衰變和1次β衰變后生成一新元素B，那么元素B在元素周期表中的位置較元素A的位置向前移動了A.1位B.2位C.3位D.4位答案C解析原子核經(jīng)過一次α衰變，電荷數(shù)減小2，所以經(jīng)過2次α衰變后電荷數(shù)減小4；

同時，經(jīng)過一次β衰變，電荷數(shù)增加1；

所以元素A經(jīng)過2次α衰變和1次β衰變后電荷數(shù)減小3，那么生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位，故C正確，A、B、D錯誤.變式3在好多裝飾材料中，都不同程度地含有放射性元素.以下說法正確的是A.α射線、β射線和γ射線都是電磁波B.在α、β、γ三種射線中，γ射線的電離才能最強C.氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核經(jīng)過7.6天后確定只剩下1個氡原子核D.放射性元素發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的答案D解析α射線是高速He核流，β射線是高速電子流，γ射線是能量很高的電磁波，A項錯誤.在α、β、γ三種射線中，α射線的電離才能最強，γ射線的電離才能最弱，B項錯誤.半衰期是對大量原子核的衰變行為作出的統(tǒng)計規(guī)律，對于少數(shù)原子核無意義，C項錯誤.命題點二核回響及核回響類型1.核回響的四種類型類型可控性核回響方程典例衰變α衰變自發(fā)U→Th＋Heβ衰變自發(fā)Th→Pa＋e人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯げ倏vN＋He→O＋H盧瑟福察覺質(zhì)子He＋Be→C＋n查德威克察覺中子Al＋He→P＋n約里奧－居里夫婦察覺放射性同位素，同時察覺正電子P→Si＋e重核裂變輕易操縱U＋n→Ba＋Kr＋3nU＋n→Xe＋Sr＋10n輕核聚變很難操縱H＋H→He＋n2.核回響方程式的書寫1熟記常見根本粒子的符號，是正確書寫核回響方程的根基.如質(zhì)子H、中子n、α粒子He、β粒子e、正電子e、氘核H、氚核H等.2掌管核回響方程遵守的規(guī)律，是正確書寫核回響方程或判斷某個核回響方程是否正確的依據(jù)，由于核回響不成逆，所以書寫核回響方程式時只能用“→”表示回響方向.3核回響過程中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒.例2多項選擇2022浙江11月選考14以下說法正確的是A.核聚變回響方程可能為H＋H→He＋2nB.鈾核裂變的核回響方程可能為U＋n→Xe＋Sr＋2nC.發(fā)生β衰變時原子核放出電子，說明電子是原子核的組成片面D.中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核，若該過程質(zhì)量虧損為Δm，那么氘核的結(jié)合能為Δmc2答案BD解析選項A的核回響方程為H＋H→He＋n，選項A錯誤；

根據(jù)重核裂變的核回響方程配平方式可知，選項B正確；

β衰變時原子核內(nèi)部中子衰變?yōu)橘|(zhì)子時釋放出高速電子，電子并不是原子核的組成片面，選項C錯誤；

根據(jù)ΔE＝Δmc2可知，選項D正確.變式4多項選擇關(guān)于核衰變和核回響的類型，以下表述正確的有A.U→Th＋He是α衰變B.N＋He→O＋H是β衰變C.H＋H→He＋n是輕核聚變D.Se→Kr＋2e是重核裂變答案AC解析A為α衰變，B為原子核的人工轉(zhuǎn)變，C為輕核聚變，D為β衰變，故A、C正確.變式5多項選擇一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si*.以下說法正確的是A.核回響方程為p＋Al→Si*B.核回響過程中系統(tǒng)動量守恒C.核回響過程中系統(tǒng)能量不守恒D.核回響前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于回響物的質(zhì)量之和答案AB解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，核回響方程為p＋Al→Si*，A正確；

核回響過程中釋放的核力遠遠大于外力，故系統(tǒng)動量守恒，B正確，C錯誤；

由于回響過程中，要釋放大量的能量，伴隨著質(zhì)量虧損，所以生成物的質(zhì)量小于回響物的質(zhì)量之和，D錯誤.變式6多項選擇現(xiàn)有如下兩個核回響方程分別為X＋Y→He＋H＋4.9MeVH＋H→He＋X＋17.6MeV以下表述正確的是A.X是質(zhì)子B.Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是3C.兩個核回響都沒有質(zhì)量虧損D.氘和氚的核回響是核聚變回響答案BD解析根據(jù)核回響方程H＋H→He＋X＋17.6MeV，X的質(zhì)量數(shù)A1＝2＋3－4＝1，核電荷數(shù)Z1＝1＋1－2＝0，所以X是中子，故A錯誤；

根據(jù)核回響方程X＋Y→He＋H＋4.9MeV，X是中子，所以Y的質(zhì)量數(shù)A2＝4＋3－1＝6，核電荷數(shù)Z2＝2＋1－0＝3，所以Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是3，故B正確；

根據(jù)兩個核回響方程可知，都有大量的能量釋放出來，所以確定都有質(zhì)量虧損，故C錯誤；

氘和氚的核回響過程中是質(zhì)量對比小的核生成質(zhì)量對比大的新核，所以是核聚變回響，故D正確.命題點三質(zhì)量虧損及核能的