第68講 原子結(jié)構(gòu)和原子核（練習(xí)）（解析版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

第68講原子結(jié)構(gòu)和原子核目錄01模擬基礎(chǔ)練【題型一】原子的核式結(jié)構(gòu)【題型二】玻爾理論與能級躍遷氫原子光譜 【題型三】原子核的衰變及半衰期【題型四】核反應(yīng)及核能的計算02重難創(chuàng)新練【題型一】原子的核式結(jié)構(gòu)1.盧瑟福的α粒子散射實驗裝置如圖所示，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到金箔上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點(diǎn)。下列說法正確的是()A.該實驗是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)B.該實驗證實了湯姆孫原子模型的正確性C.α粒子與原子中的電子碰撞會發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D.絕大多數(shù)的α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)【答案】A【解析】盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，A正確；盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型的假設(shè)，從而否定了湯姆孫原子模型的正確性，B錯誤；電子質(zhì)量太小，對α粒子的運(yùn)動影響不大，α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)是受原子核的斥力影響，C錯誤；絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，幾乎仍沿原方向前進(jìn)，D錯誤?！绢}型二】玻爾理論與能級躍遷氫原子光譜 2.目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子。氫原子第n能級的能量為En＝eq\f(E1,n2)，其中E1＝－13.6eV。圖是按能量排列的電磁波譜，要使n＝20的氫原子吸收一個光子后，恰好失去一個電子變成氫離子，被吸收的光子是()A.紅外線波段的光子 B.可見光波段的光子C.紫外線波段的光子 D.X射線波段的光子【答案】A【解析】要使處于n＝20的氫原子吸收一個光子后恰好失去一個電子變成氫離子，則需要吸收光子的能量為E＝0－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(－13.6,202)))eV＝0.034eV，結(jié)合題圖可知被吸收的光子是紅外線波段的光子，故A正確。3.(2023·新課標(biāo)卷，16)銫原子基態(tài)的兩個超精細(xì)能級之間躍遷發(fā)射的光子具有穩(wěn)定的頻率，銫原子鐘利用的兩能級的能量差量級為10－5eV，躍遷發(fā)射的光子的頻率量級為(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，元電荷e＝1.60×10－19C)()A.103Hz B.106HzC.109Hz D.1012Hz【答案】C【解析由躍遷理論可知，躍遷發(fā)射的光子能量等于發(fā)生躍遷的兩能級的能量差，即ΔE＝hν，解得ν＝eq\f(ΔE,h)＝eq\f(10－5×1.60×10－19,6.63×10－34)Hz≈2.4×109Hz，故躍遷發(fā)射的光子頻率數(shù)量級為109Hz，C正確。4.氫原子的能級圖如圖所示，大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時會輻射不同頻率的光子，現(xiàn)用這些光子照射逸出功為2.25eV的金屬鉀，會有光電子逸出。則()A.逸出的光電子的最大初動能為12.75eVB.這些光子中可能有7種不同的頻率C.這些光子中能夠從金屬鉀打出光電子的共有4種D.處于n＝3能級的氫原子能夠吸收n＝4躍遷到n＝3輻射的光子發(fā)生電離【答案】C【解析】根據(jù)題意可知?dú)湓訌膎＝4能級直接向n＝1能級躍遷時輻射出的光子照射到金屬鉀上逸出的光電子具有最大初動能，根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekmax＝hν41－W0＝12.75eV－2.25eV＝10.5eV，故A錯誤；一群氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中，可能輻射出Ceq\o\al(2,4)＝6種不同頻率的光子，n＝4躍遷到n＝3輻射的光子能量為0.66eV，n＝3躍遷到n＝2輻射的光子能量為1.89eV，均小于2.25eV，不能使金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)，其他4種光子能量都大于2.25eV，故這些光子中能夠從金屬鉀打出光電子的共有4種，故B錯誤，C正確；根據(jù)題意可知E3＝－1.51eV，氫原子從n＝4躍遷到n＝3輻射出光子的能量為E＝E4－E3＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV，則E3＋E＝－1.51eV＋0.66eV＝－0.85eV<0，所以處于n＝3能級的氫原子吸收n＝4躍遷到n＝3輻射的光子不能發(fā)生電離，故D錯誤?！绢}型三】原子核的衰變及半衰期5.(2023·廣東卷，1)理論認(rèn)為，大質(zhì)量恒星塌縮成黑洞的過程，受核反應(yīng)eq\o\al(12,6)C＋Y→eq\o\al(16,8)O的影響。下列說法正確的是()A.Y是β粒子，β射線穿透能力比γ射線強(qiáng)B.Y是β粒子，β射線電離能力比γ射線強(qiáng)C.Y是α粒子，α射線穿透能力比γ射線強(qiáng)D.Y是α粒子，α射線電離能力比γ射線強(qiáng)【答案】D【解析】根據(jù)核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，Y是α粒子(eq\o\al(4,2)He)，三種射線的穿透能力是γ射線最強(qiáng)，α射線最弱；三種射線的電離能力是α射線最強(qiáng)，γ射線最弱，故D正確。6.如圖，一個原子核X經(jīng)圖中所示的14次衰變，其中有m次α衰變、n次β衰變，生成穩(wěn)定的原子核Y，則()A.m＝8，n＝6 B.m＝6，n＝8C.m＝4，n＝10 D.m＝2，n＝12【答案】A【解析】衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，則有238＝206＋4m＋n×0，92＝82＋2m－n，聯(lián)立解得m＝8，n＝6，故A正確?！绢}型四】核反應(yīng)及核能的計算7.(2023·北京卷，3)下列核反應(yīng)方程中括號內(nèi)的粒子為中子的是()A.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋()B.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋()C.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋()D.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋()【答案】A【解析】根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋(3eq\o\al(1,0)n)，故A符合題意；核反應(yīng)方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋(eq\o\al(4,2)He)，故B不符合題意；核反應(yīng)方程為eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋(eq\o\al(1,1)H)，故C不符合題意；核反應(yīng)方程為eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋(eq\o\al(0,－1)e)，故D不符合題意。8.重核裂變和輕核聚變都釋放出能量。如圖所示為原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系圖線，下列說法正確的是()A.鈾核裂變的一個重要核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋2eq\o\al(1,0)nB.eq\o\al(235,92)U核的平均結(jié)合能大于eq\o\al(144,56)Ba核的平均結(jié)合能C.三個中子和三個質(zhì)子結(jié)合成eq\o\al(6,3)Li核時釋放能量約為20MeVD.eq\o\al(4,2)He核的平均核子質(zhì)量小于eq\o\al(6,3)Li核的平均核子質(zhì)量【答案】D【解析】鈾核裂變的一個重要核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n，故A錯誤；由圖可知eq\o\al(235,92)U核的平均結(jié)合能小于eq\o\al(144,56)Ba核的平均結(jié)合能，故B錯誤；因為核子結(jié)合成原子核時，存在質(zhì)量虧損，釋放核能，所以三個中子和三個質(zhì)子結(jié)合成eq\o\al(6,3)Li核時釋放能量，由題圖可知Li核的平均結(jié)合能5MeV，所以其釋放的核能約為E＝6×5MeV＝30MeV，故C錯誤；由題圖可知，eq\o\al(4,2)He核的平均結(jié)合能大于eq\o\al(6,3)Li核的平均結(jié)合能，平均結(jié)合能越大，平均核子質(zhì)量越小，所以eq\o\al(4,2)He核的平均核子質(zhì)量小于eq\o\al(6,3)Li核的平均核子質(zhì)量，故D正確。9.用中子轟擊靜止的鋰核，核反應(yīng)方程為eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(6,3)Li→eq\o\al(4,2)He＋X＋γ。已知γ光子的頻率為ν，鋰核的比結(jié)合能為E1，氦核的比結(jié)合能為E2，X核的比結(jié)合能為E3，普朗克常量為h，真空中的光速為c。下列說法中正確的是()A.X核為eq\o\al(2,1)H核B.γ光子的動量p＝eq\f(hc,ν)C.釋放的核能ΔE＝4E2＋3E3－6E1D.質(zhì)量虧損Δm＝eq\f(4E2＋3E3－6E1＋hν,c2)【答案】C【解析】由核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為Z＝1＋6－4＝3，電荷數(shù)為A＝0＋3－2＝1，所以X是eq\o\al(3,1)H核，A錯誤；γ光子的動量p＝eq\f(h,λ)，又光子頻率與波長的關(guān)系為c＝λν，所以p＝eq\f(hν,c)，B錯誤；核反應(yīng)過程中釋放的核能ΔE＝4E2＋3E3－6E1，C正確；由質(zhì)能方程可知核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4E2＋3E3－6E1,c2)，D錯誤。1．(2024年1月·江西高考適應(yīng)性演練)在恒星演化末期會發(fā)生俗稱“燒石頭”的核聚變反應(yīng)，其核反應(yīng)方程為eq\o\al(A,Z)Si＋7eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(56,28)Ni，下列選項正確的是()A．Z＝26，A＝52 B．Z＝26，A＝28C．Z＝14，A＝52 D．Z＝14，A＝28【答案】D【解析】：由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒得Z＋7×2＝28，A＋7×4＝56，解得Z＝14，A＝28，故選D。2．關(guān)于天然放射現(xiàn)象、射線的防止與應(yīng)用，下列說法正確的是()A．所有元素都能發(fā)生衰變B．在α、β和γ三種射線中，α射線穿透能力最強(qiáng)，γ射線的電離能力最強(qiáng)C．利用γ射線可以為金屬探傷或?qū)崿F(xiàn)對流水線的自動控制，也可以用γ射線照射食品殺死細(xì)菌D．利用γ射線可以有效消除靜電積累，利用α射線照射植物的種子，可以使產(chǎn)量顯著增加【答案】C【解析】：并不是所有元素都能發(fā)生衰變，原子序數(shù)越大越容易發(fā)生衰變，故A錯誤；在三種射線中，α射線的電離能力最強(qiáng)，穿透能力最弱；γ射線不帶電，電離能力最弱，但穿透能力最強(qiáng)，故B錯誤；工業(yè)中可用γ射線來對金屬探傷或?qū)崿F(xiàn)對流水線的自動控制，用γ射線照射食品可以殺死使食物腐敗的細(xì)菌，延長保存期，故C正確；α射線的電離本領(lǐng)較大，可以有效消除工業(yè)上有害的靜電積累，γ射線的穿透性強(qiáng)，可以用來輻射育種、輻射保鮮、消毒殺菌等，故D錯誤。3．我國科研人員及合作者首次合成了新原子核eq\o\al(205,89)Ac。原子核存在一種衰變鏈，其中第1次由eq\o\al(205,89)Ac衰變成原子核eq\o\al(201,87)Fr，第2次由eq\o\al(201,87)Fr衰變成原子核eq\o\al(197,85)At。下列說法正確的是()A．兩次均為α衰變B．兩次均為β衰變C．第1次為α衰變，第2次為β衰變D．第1次為β衰變，第2次為α衰變【答案】A【解析】：由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知，第一次衰變eq\o\al(205,89)Ac→eq\o\al(201,87)Fr＋eq\o\al(4,2)He，第二次衰變eq\o\al(201,87)Fr→eq\o\al(197,85)At＋eq\o\al(4,2)He，可知兩次均為α衰變，故選A。4．(2023·山東高考)“夢天號”實驗艙攜帶世界首套可相互比對的冷原子鐘組發(fā)射升空，對提升我國導(dǎo)航定位、深空探測等技術(shù)具有重要意義。如圖所示為某原子鐘工作的四能級體系，原子吸收頻率為ν0的光子從基態(tài)能級Ⅰ躍遷至激發(fā)態(tài)能級Ⅱ，然后自發(fā)輻射出頻率為ν1的光子，躍遷到鐘躍遷的上能級2，并在一定條件下可躍遷到鐘躍遷的下能級1，實現(xiàn)受激輻射，發(fā)出鐘激光，最后輻射出頻率為ν3的光子回到基態(tài)。該原子鐘產(chǎn)生的鐘激光的頻率ν2為()A．ν0＋ν1＋ν3 B．ν0＋ν1－ν3C．ν0－ν1＋ν3 D．ν0－ν1－ν3【答案】D【解析】：設(shè)各能級的能量值如圖所示則hν0＝EⅡ－EⅠ，hν1＝EⅡ－E2，hν2＝E2－E1，hν3＝E1－EⅠ，綜上所述得：ν0＝ν1＋ν2＋ν3，則ν2＝ν0－ν1－ν3，故D正確。5．(2023·湖南高考)2023年4月13日，中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置(EAST)創(chuàng)下新紀(jì)錄，實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是()A．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多B．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(0,－1)eC．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235D．核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損【答案】A【解析】：相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多，A正確；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，B錯誤；核聚變的核反應(yīng)燃料主要是氘核和氚核，C錯誤；核聚變反應(yīng)過程中放出大量能量，有質(zhì)量虧損，D錯誤。6．考古學(xué)家利用eq\o\al(14,6)C技術(shù)測定了位于臨淄的稷下學(xué)宮遺址下的土層，確定距今約2400年，這個年代略早于春秋齊桓公時期。已知eq\o\al(14,6)C的半衰期為5730年，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核。下列說法正確的是()A．骨骼中以碳酸鈣(CaCO3)形式存在的eq\o\al(14,6)C的半衰期比單質(zhì)eq\o\al(14,6)C的半衰期更長B.eq\o\al(14,6)C發(fā)生β衰變，其衰變方程為：eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,5)B＋eq\o\al(0,1)eC．β衰變的實質(zhì)是核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子D.eq\o\al(14,6)C經(jīng)過2400年后，剩余的eq\o\al(14,6)C不到原來的一半【答案】C【解析】：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時所需要的時間叫半衰期，放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身決定的，與外界的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，A錯誤；eq\o\al(14,6)C發(fā)生β衰變產(chǎn)生電子，根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，eq\o\al(14,6)C的衰變方程為eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(0,－1)e，B錯誤；β衰變的實質(zhì)是核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，C正確；eq\o\al(14,6)C的半衰期為5730年，經(jīng)過2400年后，未達(dá)到eq\o\al(14,6)C的半衰期，故剩余的eq\o\al(14,6)C比原來的一半多，D錯誤。7．一群處于第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖(a)電路陰極K的金屬上，只能測得3條電流隨電壓變化的圖像如圖(b)所示，已知?dú)湓拥哪芗増D如圖(c)所示，則下列推斷正確的是()A．只有b光照射時，僅增加其強(qiáng)度，則對應(yīng)的遏止電壓增大B．陰極金屬的逸出功可能為W0＝2.5eVC．圖(b)中的a光是氫原子由第2能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的D．圖(b)中的c光光子能量為10.2eV【答案】D【解析】：遏止電壓與光電子的最大初動能之間的關(guān)系為eUc＝Ek，而由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程有Ek＝hν－W0，可見，遏止電壓的大小與光的頻率有光，與光照強(qiáng)度無關(guān)，故A錯誤；根據(jù)題意可知，三種能夠使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的光按照能量的大小分別是從第4、第3、第2能級向基態(tài)躍遷的過程中產(chǎn)生的，則由第2能級向基態(tài)躍遷輻射出的光子的能量為E21＝E2－E1＝－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV，而在這群氫原子躍遷的過程中，輻射出的能量排第四的為第4能級躍遷到第2能級時輻射出的光子的能量，有E42＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55eV，由題意可知只有三種光能夠使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)，則可知該金屬的逸出功大于2.55eV，小于10.2eV，故B錯誤；題圖(b)中的a光對應(yīng)的遏止電壓最大，則可知a光的頻率最大，因此a光一定是從第4能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的，故C錯誤；題圖(b)中的c光對應(yīng)的遏止電壓最小，可知c光的頻率在能夠發(fā)生光電效應(yīng)的三種光中最小，因此c光一定是從第2能級向基態(tài)躍遷時輻射出的，則c光光子的能量為E21＝E2－E1＝－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV，故D正確。8．(多選)a、b兩單色光在電磁波譜中的位置如圖所示，下列說法正確的是()A．若a、b光分別射入水中，a光的光速比b光小B．若a、b光分別照射同一小孔發(fā)生衍射，a光的衍射現(xiàn)象更明顯C．若a、b光分別照射同一光電管發(fā)生光電效應(yīng)，a光的遏止電壓低D．若a、b光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級差大【答案】BC【解析】：由題圖知，a光比b光波長長，則b光頻率較高，b光折射率較大，根據(jù)v＝eq\f(c,n)可知，若a、b光分別射入水中，a光的光速比b光大，故A錯誤；a光比b光波長長，若a、b光分別照射同一小孔發(fā)生衍射，a光的衍射現(xiàn)象更明顯，故B正確；根據(jù)eUc＝hν－W可知，a光頻率較低，能量較小，則a光的遏止電壓低，故C正確；a光頻率較低，能量較小，若a、b光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級差小，故D錯誤。9．核能是蘊(yùn)藏在原子核內(nèi)部的能量，合理利用核能，可以有效緩解常規(guī)能源短缺問題。在鈾核裂變實驗中，核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3X，eq\o\al(235,92)U核的結(jié)合能為E1，eq\o\al(144,56)Ba核的結(jié)合能為E2，eq\o\al(89,36)Kr核的結(jié)合能為E3。則()A．該核反應(yīng)過程動量不守恒B．該核反應(yīng)方程中的X為eq\o\al(1,0)nC．該核反應(yīng)中釋放的核能為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(E1－E2－E3))D．該核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒【答案】B【解析】：在鈾核裂變的過程中，動量守恒，故A錯誤；設(shè)X為eq\o\al(A,Z)X，由電荷數(shù)守恒可知92＋0＝56＋36＋3Z，可得Z＝0，由質(zhì)量數(shù)守恒得235＋1＝144＋89＋3A，解得A＝1，所以該核反應(yīng)方程中的X為eq\o\al(1,0)n，故B正確，D錯誤；由能量守恒定律可知，該核反應(yīng)中釋放的核能為ΔE＝E2＋E3－E1，故C錯誤。10．太陽發(fā)射出的高能帶電粒子擊穿大氣層，并與大氣中的分子和原子相碰撞，使被撞擊的分子和原子處于激發(fā)狀態(tài)，恢復(fù)常態(tài)時，其激發(fā)的能量就以光能的形式發(fā)射出來，從而形成了絢麗多彩的極光。受大地磁暴影響，2023年12月1日北京上空罕見地出現(xiàn)了極光，已知此次出現(xiàn)的深紅色極光波長約為630nm，真空中的光速為3×108m/s，則()A．極光是由分子和原子從高能級向低能級躍遷時產(chǎn)生的B．大氣層中的分子和原子可以吸收任意大小的能量發(fā)生躍遷C．深紅色極光的頻率約為4.8×1011HzD．對極光進(jìn)行光譜分析可以推測太陽的物質(zhì)組成【答案】A【解析】：根據(jù)題意可知，極光是由分子和原子從高能級向低能級躍遷時產(chǎn)生的，故A正確；由玻爾原子理論可知，大氣層中的分子和原子只能吸收特定大小的能量發(fā)生躍遷，而不是任意大小的能量，故B錯誤；由公式c＝λν可得，深紅色極光的頻率約為ν＝eq\f(c,λ)＝eq\f(3×108,630×10－9)Hz≈4.8×1014Hz，故C錯誤；對極光進(jìn)行光譜分析可以推測地球大氣的物質(zhì)組成，無法推測太陽的物質(zhì)組成，故D錯誤。11．(多選)硼中子俘獲療法是腫瘤治療的新技術(shù)，其原理是進(jìn)入癌細(xì)胞內(nèi)的硼核(eq\o\al(10,5)B)吸收慢中子，轉(zhuǎn)變成鋰核(eq\o\al(7,3)Li)和α粒子，釋放出γ光子。已知核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為Δm，γ光子的能量為E0，硼核的比結(jié)合能為E1，鋰核的比結(jié)合能為E2，普朗克常量為h，真空中光速為c，正確的是()A．核反應(yīng)方程為eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(4,2)He＋γB．γ光子的波長λ＝eq\f(E0,h)C．核反應(yīng)放出的能量E＝Δmc2D．氦核的比結(jié)合能E3＝eq\f(10E1－Δmc2－7E2,4)【答案】AC【解析】：根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程為eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(4,2)He＋γ，故A正確；根據(jù)E0＝heq\f(c,λ)可求得γ光子的波長λ＝heq\f(c,E0)，故B錯誤；由質(zhì)能方程可知，核反應(yīng)中放出的能量E＝Δmc2，由能量關(guān)系可得E＝7E2＋4E3－10E1，解得E3＝eq\f(Δmc2＋10E1－7E2,4)，故C正確，D錯誤。12．我國科學(xué)家在蘭州重離子加速器上開展的實驗中發(fā)現(xiàn)，靜止的鎂核(eq\o\al(22,12)Mg)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eq\o\al(22,12)Mg→eq\o\al(A,Z)Ne＋2eq\o\al(1,1)H＋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(yùn)動方向相同。已知氖核、質(zhì)子的質(zhì)量分別為m1、m2，普朗克常量為h，不考慮相對論效應(yīng)，求：(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?！敬鸢浮浚?1)2010eq\f(h,m1v1)(2)m1v1－2m2v