備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)分層練習(xí)第十六章近代物理第2講原子核

第十六章近代物理第2講原子核1.[2024福建寧德一中模擬]核能是一種重要的能量來源，我國目前正式投入運營的核電站利用的核反應(yīng)是（A）A.重核裂變，核燃料為鈾B.重核聚變，核燃燒為鈾C.輕核裂變，核燃燒為氘D.輕核聚變，核燃料為氘解析我國目前運營的核電站是利用重核裂變獲得能量的，核燃料為鈾，故A正確，B、C、D錯誤.2.[2024廣東]理論認為，大質(zhì)量恒星塌縮成黑洞的過程，受核反應(yīng)612C＋Y→816O的影響，下列說法正確的是（DA.Y是β粒子，β射線穿透實力比γ射線強B.Y是β粒子，β射線電離實力比γ射線強C.Y是α粒子，α射線穿透實力比γ射線強D.Y是α粒子，α射線電離實力比γ射線強解析→Y為24He，即α粒子，A、B錯α射線與γ射線的比較如表所示射線種類穿透實力電離實力α射線弱（能被紙張攔?。姦蒙渚€強（能穿透幾厘米厚的鉛板）幾乎為零→D對，C錯3.下列核反應(yīng)方程，表述正確的是（D）A.12H＋13H→24HeB.90234Th→C.714N＋24HeD.92235U＋0解析21H＋31H→42He＋10n為輕核的聚變，故A錯誤；90234Th→4.在下列兩個核反應(yīng)方程中X＋714N→YY＋37LiX和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（D）A.Z＝1，A＝1 B.Z＝1，A＝2C.Z＝2，A＝3 D.Z＝2，A＝4解析ZAX＋714NY＋Z1A1Y＋37Li→2Z光速解法通過其次個核反應(yīng)方程可知，2A＞7，所以A＞3.5，解除A、B、C項，快速選出D項.5.[2024湖北“宜荊荊恩”起點考試]宇宙射線撞擊空氣中的氮原子能產(chǎn)生碳14原子.碳14具有放射性，衰變方式為β衰變，半衰期為5730年.關(guān)于一個碳14原子的衰變，以下說法正確的是（D）A.碳14衰變時放出的β射線是電磁波B.只有在溫度很高時這個碳14原子才會衰變C.碳14以化合物形式存在時，半衰期會發(fā)生變更D.經(jīng)過5730年，這個碳14原子不愿定會衰變解析依據(jù)題意可知，該衰變方程為614C→714N＋6.[聯(lián)系航天背景/2024福建泉州質(zhì)檢]“玉兔二號”是我國研制的月面巡察探測器，在月球上已經(jīng)工作了4年多.若其上裝核電池，將大大延長工作時間.核電池將94238Pu衰變釋放的核能的一部分轉(zhuǎn)化成電能，94238Pu的衰變方程為94238Pu→92234U＋X，已知94238Pu的質(zhì)量為m1，92234U的質(zhì)量為m2，X的質(zhì)量為m3，光速為cA.衰變方程中的X為23B.衰變方程中的X為中子C.該衰變過程釋放的核能為（m1＋m2＋m3）c2D.該衰變過程釋放的核能為（m1－m2－m3）c2解析X為24He，A、BΔE＝Δmc2?ΔE＝（m1－m2－m3）c2，C錯，D對7.[2024全國乙]2024年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠鏡等裝置在該事務(wù)觀測中作出重要貢獻.由觀測結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級為1048J.假設(shè)釋放的能量來自于物質(zhì)質(zhì)量的削減，則每秒鐘平均削減的質(zhì)量量級為（光速為3×108m/s）（C）A.1019kg B.1024kgC.1029kg D.1034kg解析依據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2，結(jié)合題意知，每秒鐘平均削減的質(zhì)量為Δm＝1048(3×108)2×60kg＝10485.4×1018kg≈1.858.[多選]原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示.依據(jù)該曲線，下列推斷正確的有（BC）A.24He核的結(jié)合能約為B.24He核比36C.兩個12H核結(jié)合成24D.23592U核的平均結(jié)合能比3689Kr解析由題圖可知，24He核的比結(jié)合能為7MeV，因此它的結(jié)合能為7MeV×4＝28MeV，A錯誤；比結(jié)合能越大，表明原子核中核子結(jié)合得越堅實，原子核越穩(wěn)定，結(jié)合題圖可知B正確；兩個比結(jié)合能小的12H核結(jié)合成比結(jié)合能大的24He時，會釋放能量，C正確；由題圖可知，929.放射性元素90232Th經(jīng)過多次α衰變和β衰變，最終變成穩(wěn)定的82208Pb，則關(guān)于此衰變過程，下列說法正確的是（CA.α衰變的次數(shù)為4次B.β衰變的次數(shù)為6次C.衰變過程中產(chǎn)生的α粒子比β粒子在空氣中傳播得近D.某次衰變中，會同時放出一個α粒子和β粒子解析設(shè)此衰變過程經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變，則衰變方程為90232Th→82208Pb＋m24He＋n－10e.10.[多選]雷蒙德·戴維斯因探討中微子（νe）獲諾貝爾物理學(xué)獎，中微子穿過貯滿615t四氯乙烯（C2Cl4）的巨桶時，可以將氯核轉(zhuǎn)變成氬核，其核反應(yīng)方程式為νe＋1737Cl→1837Ar＋－10e.已知1737Cl核的質(zhì)量為36.95658u，1837Ar核的質(zhì)量為36.95691u，－10e的質(zhì)量為A.中微子就是中子B.中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零C.反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒D.參加上述反應(yīng)的中微子的最小能量約為0.82MeV解析由核反應(yīng)過程中，反應(yīng)前、后的質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知，中微子的質(zhì)量數(shù)為零、電荷數(shù)為零，而中子01n的質(zhì)量數(shù)為1，A錯誤，B、C正確.反應(yīng)前、后能量守恒，當(dāng)此反應(yīng)恰不釋放能量時，對應(yīng)參加反應(yīng)的中微子能量最小，依據(jù)E＝mc2得，參加反應(yīng)的中微子的最小能量為E11.[2024浙江名校聯(lián)考]在測定年頭較近的湖泊沉積物形成的年份時，常利用沉積物中半衰期較短的82210Pb，其衰變方程為82210Pb→83210Bi＋X.下列說法正確的是（A.衰變方程中的X是電子B.為了精確測量時間，應(yīng)當(dāng)考慮溫度變更對衰變的影響C.82210Pb的結(jié)合能大于83D.1000個82210Pb原子核經(jīng)過一個半衰期后，還剩500解析依據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程中的X的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為－1，則X是電子，A正確；由于原子核的半衰期與溫度等外界條件無關(guān)，即溫度變更對衰變無影響，所以B錯誤；由于核反應(yīng)過程釋放能量，生成物更加穩(wěn)定，則82210Pb的比結(jié)合能小于83210Bi的比結(jié)合能，又兩者的核子數(shù)相等，所以82210Pb的結(jié)合能小于8312.[2024江西九校聯(lián)考]太陽的氫聚變反應(yīng)至今為止已閱歷了幾十億年，某同學(xué)為了估算出太陽的燃燒壽命，依據(jù)相關(guān)資料得知太陽的質(zhì)量為2×1030kg，地球與太陽之間的距離為1.5×1011m，地球接收到太陽的光強為1.4×103W/m2，試估算出太陽還能燃燒多少年（B）A.1010年 B.1013年C.1016年 D.1018年解析依據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2可知，太陽完全燃燒可以釋放的能量為E＝1.8×1047J，太陽釋放太陽光的功率為P＝1.4×103×4π×(1.5×1011)2W≈4×1026W，則太陽燃燒的時間t＝EP＝1.8×1047

J4×1026

W＝4.5×1020s13.[核反應(yīng)與能量、動量綜合/2024山東青島統(tǒng)考]“嫦娥三號”著陸器和月球車首次運用了94238Pu同位素核電池，該電池將放射性同位素94238Pu衰變時釋放的能量通過溫差熱電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為電能，在惡劣的月球環(huán)境中支持月球車低速移動及與地球間不間斷通訊.已知94238Pu的半衰期為88年，衰變方程為94238Pu→92234U＋X，94238Pu、92234U、X的結(jié)合能分別為E1、E2、E3A.94238PuB.一次94238Pu衰變釋放的能量ΔE＝E2＋E3－EC.經(jīng)過88年，同位素核電池內(nèi)的94238Pu剩余25D.若一靜止94238Pu核衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為92234U和X的動能，則92234解析由衰變前后的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為238－234＝4，電荷數(shù)為94－92＝2，則X為氦核，即α粒子，穿透實力弱，能被一張薄紙阻擋，故A錯誤；一次

94238Pu衰變釋放的能量ΔE＝E2＋E3－E1，故B正確；94238Pu的半衰期為88年，經(jīng)過88年，同位素核電池內(nèi)的

94238Pu剩余50％，故C錯誤；衰變過程由動量守恒定律可得0＝pU＋pα，由能量守恒定律可得ΔE＝EkU＋Ekα，又Ek＝p22m，解得

92234U的動能為E14.[核反應(yīng)與動量、物質(zhì)波綜合/2024江蘇徐州統(tǒng)考]我國科學(xué)家在蘭州重離子加速器上開展的試驗中發(fā)覺，靜止的鎂核（1222Mg）放出兩個質(zhì)子后變成氖核（Ne），并放出γ射線，核反應(yīng)方程為1222Mg→ZANe＋211H＋γ，氖核的速度大小為v1，質(zhì)子的速度大小為v2，設(shè)質(zhì)子和γ光子的運動方向相同.已知氖核、質(zhì)子的質(zhì)量分別為m（1）氖核的質(zhì)量數(shù)A、電荷數(shù)Z和物質(zhì)波波長λ；（2）γ光子的動量大小p.答案（