新高考物理一輪復習跟蹤練習專題16.2　原子核（原卷版）

專題16.2原子核【練】1．（2022·山西·高三開學考試）陶寺遺址是堯的都城，是最早的“中國”，在發(fā)掘中采用了碳十四測年技術(shù)等多項科技手段來判斷陶寺文化的絕對年代。SKIPIF1<0的衰變方程為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．衰變方程中的X是中子B．SKIPIF1<0需吸收能量才能發(fā)生衰變C．隨著SKIPIF1<0的不斷衰變，其半衰期會逐漸變長D．SKIPIF1<0與X的質(zhì)量之和小于SKIPIF1<0的質(zhì)量2．（2022·湖南·高三開學考試）以下是來自物理教材選擇性必修第三冊的四幅圖片，對相關(guān)知識的說法正確的是（）A．圖甲中，在紫外線燈照射前，驗電器指針帶正電B．圖乙中，J.J.湯姆孫通過氣體放電管發(fā)現(xiàn)了電子并測出了電子的電荷量C．圖丙中，一個處于n＝5激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出10種不同頻率的光子D．圖丁中，比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時一定放出能量3．（2022·四川成都·高三開學考試）2021年11月30日，上海市洋山海關(guān)透露，199.5噸被放射性污染的樟子松板材被退運出境。原因是在這批進口板材中檢測出了人工核素銫137（SKIPIF1<0），且其活度濃度超過了國家規(guī)定的免管濃度值。已知人工核素銫137的半衰期長達30年，衰變時會輻射γ射線。其衰變方程為SKIPIF1<0→SKIPIF1<0+X。下列說法正確的是（）A．衰變方程中的X來自于銫（SKIPIF1<0）內(nèi)中子向質(zhì)子的轉(zhuǎn)化B．通過高溫暴曬，可使板材中的銫（SKIPIF1<0）盡快衰變殆盡C．該反應產(chǎn)生的新核SKIPIF1<0與銫（SKIPIF1<0）的比結(jié)合能相等D．衰變時放出的X離子的穿透性比γ射線強4．（2022·浙江·嘉興一中高三期中）下列說法中正確的是（

）A．SKIPIF1<0粒子散射實驗證明原子內(nèi)部的正電荷是均勻分布的B．氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜C．當入射光子與晶體中的電子碰撞后，這些光子散射后的波長變小D．鎘棒在反應堆中的作用是控制鏈式反應的速度5．（2022·黑龍江·大慶實驗中學高三期中）下列說法中正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．康普頓效應表明光具有粒子性，即光子不僅具有能量還具有動量C．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能增加，原子總能量減少D．氡的半衰期為3.8天，若有4個氡原子核，經(jīng)過7.6天就只剩下1個6．（2022·江蘇·楚州中學高三階段練習）2022年8月9日，中核集團漳州核電2號機組反應堆壓力容器順利吊裝就位，向投產(chǎn)發(fā)電邁出了重要一步，該核電項目投產(chǎn)后核反應堆中存在如下核反應，SKIPIF1<0，則（

）A．該反應為核聚變反應B．該核反應過程沒有質(zhì)量虧損C．該核反應方程式中A=144D．SKIPIF1<0的質(zhì)子數(shù)是235，中子數(shù)是927．（多選）（2022·浙江·高三專題練習）2020年12月4日，新一代“人造太陽”——中國環(huán)流二號M裝置（HL—2M）在成都建成并投產(chǎn)發(fā)電，標志我國的可控熱核反應的核聚變堆的設(shè)計和建設(shè)達到了國際領(lǐng)先。成都的“人造太陽”可控熱核反應的方程是SKIPIF1<0，此反應中燃料氘核（SKIPIF1<0）和氚核（SKIPIF1<0），氘核（SKIPIF1<0）來源于海水，海水中富含反應原料氘（SKIPIF1<0），而氚核（SKIPIF1<0）可以用中子轟擊鋰核（SKIPIF1<0Li）得到。下列說法正確的是（）A．由于核反應前后核子數(shù)守恒，故生成物的質(zhì)量等于反應物的質(zhì)量B．氦核（SKIPIF1<0He）的比結(jié)合能比氘核（SKIPIF1<0）和氚核（SKIPIF1<0）的比結(jié)合能均大C．中子轟擊鋰核（SKIPIF1<0Li）反應方程為SKIPIF1<0，且此反應為原子核的人工轉(zhuǎn)變D．氦核（SKIPIF1<0He）的結(jié)合能要比氘核（SKIPIF1<0）和氚核（SKIPIF1<0）的結(jié)合能之和大8．（多選）（2022·天津·耀華中學一模）下列說法中正確的是（）A．一入射光照射到某金屬表面上能發(fā)生光電效應，若僅使入射光的強度減弱，那么從金屬表面逸出的光電子的最大初動能將變小B．大量光子產(chǎn)生的效果顯示出波動性，個別光子產(chǎn)生的效果顯示出粒子性C．電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可分的，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示原子核有復雜的結(jié)構(gòu)D．放射性同位素232Th經(jīng)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0衰變會生成220Rn，其衰變示意方程為SKIPIF1<0其中x=3，y=1E．原子核的半衰期是由原子核內(nèi)部自身因素決定的，與其所處的化學狀態(tài)和外部條件無關(guān)9．（2022·山東泰安·三模）2020年12月17日，“嫦娥五號”順利返回地球，帶回1.7kg月壤。月球氦3（SKIPIF1<0He）是月球巖石樣本中發(fā)現(xiàn)的一種儲量驚人的新物質(zhì)，該物質(zhì)可以與氘（SKIPIF1<0H）一同參與核聚變反應，放出質(zhì)子，同時釋放出大量能量。已知氨3的原子質(zhì)量為3.0160u，氘的原子質(zhì)量為2.0140u，SKIPIF1<0He的原子質(zhì)量為4.0026u，質(zhì)子的原子質(zhì)量為1.0078u，其中u為原子質(zhì)量單位，1u相當于931.5MeV的能量。（1）試寫出此核反應方程；（2）求該核反應中釋放的核能。10．（2022·河北秦皇島·高三開學考試）心臟起搏器使用“氚電池”供電，是利用了氚核（SKIPIF1<0）發(fā)生β衰變過程釋放的能量，衰變方程為SKIPIF1<0，已知氚核的半衰期為12.5年。氚核與其同位素氘核（SKIPIF1<0）在一定條件下可以發(fā)生反應，反應方程為SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A．新核X是氘核（SKIPIF1<0）B．氚核（SKIPIF1<0）發(fā)生β衰變時，質(zhì)量和電荷數(shù)都守恒C．若有質(zhì)量為100g的氚核，經(jīng)過25年后，剩余氚核的質(zhì)量為25gD．SKIPIF1<0是核聚變方程，核電站利用該核反應獲得核能11．（2022·陜西師大附中高三開學考試）鈷，銀白色鐵磁性金屬，元素符號Co，早期的中國就已知并用于陶器釉料；SKIPIF1<0衰變的核反應方程為SKIPIF1<0，其半衰期為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．經(jīng)過SKIPIF1<0的時間，10個SKIPIF1<0核中有5個已經(jīng)發(fā)生了衰變B．SKIPIF1<0射線的穿透本領(lǐng)比SKIPIF1<0粒子弱C．該核反應中釋放的能量為SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0粒子是SKIPIF1<0核外的電子電離形成的12．（2022·河北·邯鄲市教育科學研究所高三開學考試）一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中，由于發(fā)生了SKIPIF1<0（或SKIPIF1<0）衰變而得到兩種粒子，一種是SKIPIF1<0（或SKIPIF1<0）粒子，另一種是反沖核。如圖所示為兩種粒子在磁場中的圓形軌跡，已知衰變前核的質(zhì)量為，衰變后形成的兩種新粒子的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0，在磁場中的軌跡半徑分別為SKIPIF1<0。兩圓半徑之比為SKIPIF1<0，則以下說法正確的是（）A．該原子核發(fā)生的是SKIPIF1<0衰變，得到的兩種新粒子在磁場中做圓周運動的繞向相反B．原來靜止的原子核的原子序數(shù)為92，反沖核的軌道半徑為SKIPIF1<0C．衰變過程釋放的核能SKIPIF1<0，得到的射線在空氣中具有較強的穿透本領(lǐng)D．該衰變的衰變方程可能為SKIPIF1<013．（2022·山東聊城一中高三開學考試）我國“華龍一號”是當前核電市場接受度最高的三代核電機型之一，其全面建成有力支撐了我國由核電大國向核電強國跨越。核反應堆是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。SKIPIF1<0是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，X是某種粒子，a是X粒子的個數(shù)，用mU、mBa、mKr分別表示SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0核的質(zhì)量，mX表示X粒子的質(zhì)量，c為真空中的光速，以下說法正確的是（

）A．SKIPIF1<0的結(jié)合能小于SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的結(jié)合能之和B．X為中子，a=2C．SKIPIF1<0的比結(jié)合能比SKIPIF1<0的大D．上述核反應中放出的核能E=(mU－mBa－mKr－3mX)c214．（2022·安徽·合肥一中高三開學考試）自然界中一些放射性重元素往往會發(fā)生一系列連續(xù)的遞次衰變，又稱為放射系或衰變鏈。每個放射性衰變系都有一個半衰期很長的始祖核素，經(jīng)過若干次連續(xù)衰變，直至生成一個穩(wěn)定核素。已知SKIPIF1<0的衰變鏈如圖所示。下列判斷中正確的是（）A．圖中的橫坐標表示核電荷數(shù)，縱坐標表示中子數(shù)B．SKIPIF1<0衰變最終生成的穩(wěn)定核素為SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0衰變最終生成的穩(wěn)定核素，共有兩種不同的衰變路徑D．SKIPIF1<0衰變最終生成的穩(wěn)定核素，共發(fā)生了7次SKIPIF1<0衰變，2次SKIPIF1<0衰變15．（多選）（2022·河南·高三開學考試）微型核電池的體積很小，只有一個硬幣的厚度，電力極強，可用于手機充電。微型核電池利用微型和納米級系統(tǒng)研發(fā)出了一種超微型電源設(shè)備，這種通過放射性物質(zhì)的衰變，釋放出帶電粒子，從而獲得持續(xù)電流。鎳SKIPIF1<0發(fā)生SKIPIF1<0衰變變?yōu)殂~SKIPIF1<0，用它制成的大容量核電池，續(xù)航可超百年。下列說法正確的是（）A．鎳SKIPIF1<0的SKIPIF1<0衰變方程為SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0衰變中SKIPIF1<0粒子來源的方程為SKIPIF1<0C．升高鎳SKIPIF1<0的溫度，可使其半衰期減小D．SKIPIF1<0的比結(jié)合能比銅SKIPIF1<0的比結(jié)合能小16．（多選）（2022·浙江·高三開學考試）關(guān)于下列教材中的四幅圖說法正確的是（）A．甲圖為放射源放出的三種射線在磁場中運動的軌跡，射線1為SKIPIF1<0射線B．乙圖為光電效應實驗，它說明了光具有粒子性C．丙圖為電子束通過鋁箔時的衍射圖樣，它證實了電子具有波動性D．丁圖為SKIPIF1<0粒子散射實驗，發(fā)現(xiàn)少數(shù)SKIPIF1<0粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，說明了原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍17．（2022·福建·漳州立人學校模擬預測）盧瑟福通過α粒子（SKIPIF1<0He）轟擊氮（SKIPIF1<0）的實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子并產(chǎn)生氧（O）原子核。某研究小組設(shè)計了如下裝置分析該反應中產(chǎn)生的兩種粒子。氮室右側(cè)長方形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直紙面向外；區(qū)域左邊界中點O處帶有一小孔，且與氮室右側(cè)出口處于同一位置，其余三面均裝有熒光底片?，F(xiàn)讓α粒子以初速度v0從左側(cè)進入氮室轟擊靜止的氮原子核，反應后兩粒子從O點垂直進入磁場，恰好打在底片的M、N兩端點。已知反應后質(zhì)子的速度也為v0，質(zhì)子與中子的質(zhì)量均為m，質(zhì)子電荷量為e，全過程不考慮其他粒子的影響。（1）寫出該實驗的核反應方程；（2）求磁場區(qū)域MN的長度L；（3）若在磁場區(qū)域內(nèi)加入垂直MN板的勻強電場（未畫出），發(fā)現(xiàn)兩個粒子分別打在NQ中點O＇和PQ上，求粒子打在PQ上時的動能Ek。18．（2022·河北·石家莊二中實驗學校高三開學考試）我國可控核聚變技術(shù)已經(jīng)走在了世界前列，“東方超環(huán)”是全超導托卡馬克核聚變實驗裝置，又被稱為“人造太陽”。其原理是讓海水中大量存在的氘和氚原子在高溫高密度條件下，像太陽一樣發(fā)生核聚變，為人類提供源源不斷的能源。氘核（SKIPIF1<0）和氚核（SKIPIF1<0）結(jié)合成氦核（SKIPIF1<0）時，要放出某種質(zhì)量SKIPIF1<0的粒子，同時釋放出能量。已知氘核質(zhì)量SKIPIF1<0，氚核質(zhì)量SKIPIF1<0，氦核質(zhì)量SKIPIF1<0，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程可知SKIPIF1<0相當于SKIPIF1<0，阿伏加德羅常數(shù)SKIPIF1<0，氘核的摩爾質(zhì)量SKIPIF1<0。（1）寫出該核聚變反應的核反應方程式，并計算一次核聚變反應中釋放的核能；（保留2位有效數(shù)字）（2）未來建設(shè)一座應用此反應的熱核發(fā)電站，若該發(fā)電站的功率SKIPIF1<0萬千瓦，計算理論上該發(fā)電站一年（SKIPIF1<0），大約需要多少千克的氘？19．（2022·湖北·高考真題）上世紀四十年代初，我國科學家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的實驗方案：如果靜止原子核SKIPIF1<0俘獲核外K層電子e，可生成一個新原子核X，并放出中微子νe，即SKIPIF1<0。根據(jù)核反應后原子核X的動能和動量，可以間接測量中微子的能量和動量，進而確定中微子的存在。下列說法正確的是（）A．原子核X是SKIPIF1<0 B．核反應前后的總質(zhì)子數(shù)不變C．核反應前后總質(zhì)量數(shù)不同 D．中微子SKIPIF1<0的電荷量與電子的相同20．（2022·遼寧·高考真題）2022年1月，中國錦屏深地實驗室發(fā)表了首個核天體物理研究實驗成果。表明我國核天體物理研究已經(jīng)躋身國際先進行列。實驗中所用核反應方程為SKIPIF1<0，己知SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0，真空中的光速為c，該反應中釋放的能量為E。下列說法正確的是（

）A．X為氘核SKIPIF1<0 B．X為氚核SKIP