2022届高考物理二轮复习专题训练——原子核 WORD版含答案 (2).docx

1、原子核一、选择题（共14题）1有关放射性知识，下列说法正确的是（）A衰变是原子核内的中子转化成质子和电子从而放出电子的过程B氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个氡原子核CUThHe，其中只是高能光子流，说明衰变过程中无质量亏损D射线一般伴随着或射线产生，这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强2下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化B比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D衰变现象说明电子是原子核的组成部分32020年12月17日，嫦娥五号返回器携带2千克月壤样品成功着陆，月

2、壤中含有丰富的氦，是最理想的核聚变清洁能源。地球上氦是氚衰变而形成的，核反应方程：，而氚很稀少，地球上的氦元素更少。月球的氦来源于太阳中的核聚变，核反应方程：，产生的氦被太阳风吹到月球上。人类利用核聚变的核反应方程之一：。关于三个核反应方程中的X、Y、Z、n判断正确的是（）AX属于射线BY属于射线CZ属于射线Dn=24下列说法正确的是( )A法国学者库仑把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，并且通过实验总结出库仑定律B使得原子核紧密地保持在一起的相互作用称为强相互作用C现在大型发电厂的发电机能够产生几千伏到几万伏的电压，输出功率可达几百万兆瓦，所以大多数发电机都是旋转电枢式发电机D汤姆

3、孙通过阴极射线实验找到了电子，并精确测定了电子的电荷量5关于天然放射现象，以下叙述正确的是A若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将增大B放射性元素发生衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的C射线与射线一样是电磁波，但穿透本领比射线小D铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和10次衰变6下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ）A粒子散对实验现象中，绝大多数粒子不偏转，说明原子内几乎是“空”的B核聚变反应方程中，表示质子C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D衰变现象说明粒子是原子核的组成部分7下列有关放射性同位素的说法，正确的是（）A与互为同位素B与有相同的化学性质C用制成化

4、合物后它的半衰期变长D含有的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响8下列说法中正确的是A射线的本质为电子流，是核外的电子脱离原子核形成的B结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳定C衰变为经过4次衰，2次衰变D半衰期与元素所处环境的温度无关，钍的半衰期为24天，若取4个钍原子核经过48天就只剩下一个原子核了9对原子的认识，错误的是A原子由原子核和核外电子组成B原子核的质量就是原子的质量C原子核的电荷数就是核中的质子数D原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值10下列说法中错误的是（）A若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能

5、级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应B原子核发生一次衰变，该原子外层就一定失去一个电子C核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断x为电子D质子、中子、粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是11Se发生衰变成为，假设含Se材料中发生衰变产生的电子可以全部定向移动形成5.010-8A的平均电流，已知电子的电荷量为1.610-19C，则在3.2s时间内发生衰变的Se的个数为（）A11011个B21011个C51011个D11012个12“嫦娥二号”的任务之一是利用经技术改进的射线谱仪探测月球表面多种元素的含量与分布特征

6、。月球表面一些元素（如钍、铀）本身就有放射性，发出射线；另外一些元素（如硅、镁、铝）在宇宙射线轰击下会发出射线。而射线谱仪可以探测到这些射线，从而证明某种元素的存在。下列关于射线的说法正确的是（）A射线经常伴随射线和射线产生B射线来自原子核C如果元素以单质存在其有放射性，那么元素以化合物形式存在不一定其有放射性D射线的穿透能力比射线、射线都要强13下列说法正确的是：A根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小B放射性物质的温度升高，则半衰期减小C一块0的冰逐渐熔化成0的水，在这个过程中分子势能和物体的内能都会增加D某放射性原子

7、核经过2次衰变和一次衰变，核子数减少3个E在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形14下列说法中正确的是 ( )A汤姆生发现了电子并提出原子的核式结构模型B利用玻尔三个假设成功解释了氢原子的发光现象C原子核衰变放出粒子说明原子核中有电子存在D放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的二、非选择题15_叫做天然放射现象。在天然放射现象中，_和_都是守恒的。16中核集团利用小型辐照装置研究新冠病毒灭活，其主要原理是利用辐照源钴衰变后产生镍和电子，并放出射线，利用射线、电子束产生的电离作用，使病毒失去感染性。该衰变方程为_；已知钴60的半衰期为年，则1g的钴60经年后还剩下_g的钴60没

8、有发生衰变。17完成下列各核反应方程。A +_B+_ C _D+_18_首先实现了用人工方法把原子核“轰开”,并使原子核发生转变,这个过程叫做_.19铀235和铀238的裂变情况有何不同？20用一个中子轰击U，可发生裂变反应生成Ba和Kr，已知U的质量为235.0439u，Ba的质量为140.9139u，Kr的质量为91.8973u，中子质量为1.0087u，1u相当于931Mev,阿伏伽德罗常数NA=6.0210mol-1,（1）请写出裂变中的核反应方程，（2）求一个U在裂变反应中释放的核能（3）1克U全部反应释放的能量为多少？21两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为2.0141u，氦核质

9、量为4.0026u。已知lu 相当干931. 5MeV的能量，阿伏加德罗常数N为6.01023 mol-1，氘核的摩尔质量M氘为2gmol-1，1MeV=1.610-13J。求 （计算结果保留2位小数）（1）写出该核反应的核反应方程式，并计算此反应中释放的核能；（2）未来建设一座应用此反应的热核发电站，若该发电站的功率为100万千瓦，计算理论上该发电站一年（3.15107s）大约需要的氘。22一质量为m1、速度大小为v0的原子核He，与一个质量为m2的静止原子核He相撞，形成一个处于激发态的新核Be，新核辐射光子后跃迁到基态。已知真空中光速为c，不考虑相对论效应：写出核反应方程，求出处于激发态

10、新核的速度大小v；求形成激发态新核过程中增加的质量m。参考答案：1A【详解】A. 衰变是原子核内的中子转化成质子和电子从而放出电子的过程，故A正确；B.半衰期是统计学规律，对少量原子核没有意义，故B错误；C. 反应过程中能量以光子的形式辐射出去，根据质能方程，能量减少，则物体的质量减少所以辐射能量，则质量一定亏损，故C错误；D. 射线是光子，不带电，所以电离能力最弱，故D错误。故选A。2A【详解】波尔理论的假设之一是原子能量的量子化，故A正确；比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故B错误；衰变的快慢由原子核内部因素决定，与所处的物理环境和化学状态无关，故C错误；衰变产生的电子是原子核中

11、子转化出来的，原子核中无电子，故D错误所以A正确，BCD错误3D【详解】根据电荷数及质量数守恒得，X是电子，属于射线；Y属于射线；Z是质子，n=2。故选D。4B【详解】弗兰克把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷命名为正电荷，库仑通过实验总结出库仑定律，选项A错误；使得原子核紧密地保持在一起的相互作用称为强相互作用，选项B正确； 现在大型发电厂的发电机能够产生几千伏到几万伏的电压，输出功率可达几百万兆瓦，所以大多数发电机都是旋转磁极式发电机，选项C错误；汤姆孙通过阴极射线实验找到了电子，密立根精确测定了电子的电荷量，选项D错误；故选B.5B【详解】本题考查的是天然放射现象的问题放射性物质的半衰期不随

12、温度而变化，A错误；放射性元素发生衰变所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，B正确；射线是电子流而射线是电磁波，穿透本领比射线小，C错误；铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变，D错误；6A【详解】A、卢瑟福的粒子散射实验现象中，绝大多数粒子不偏转，说明原子内绝大部分空间都是“空”的，故A正确； B、根据核反应过程中质量数、电荷数守恒，则核聚变反应方程中，x表示中子，故B错误； C、元素的半衰期由元素本身决定，与外界的物理、化学环境无关，故C错误；D、衰变现象说明原子核内部还有复杂的结构，故D错误故选A7D【详解】AB同位素应具有相同的质子数，和不是同位素，不具有相

13、同的化学性质故A、B错误；C元素的半衰期与其所处的状态无关，故C错误；D放射性同位素可作为示踪原子，故D正确。故选D。8C【详解】A. 衰变的实质是原子核内部的中子转变成质子时释放出来的电子流，故A错误；B. 比结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳定，结合能大的比结合能不一定大，故B错误C. 衰变为质量数减小16，电荷数减小6由于原子核经过一次衰变，电荷数减小2，质量数减小4，经过一次衰变后电荷数增加1，质量数不变，所以衰变次数若经历2次衰变，电荷数变为92-24+2=86因此经过4次衰变、2次衰变，故C正确；D. 放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，

14、只对大量的原子核才适用，故D错误9B【详解】A原子由原子核和核外电子组成，故 A正确；B原子核的质量与电子的质量和就是原子的质量，故B错误；C原子核的电荷数就是核中的质子数，故C正确；D原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值，故D正确本题选错误的，故选B10B【详解】An=6与n=1间的能级差大于n=6与n=2间的能级差，则氢原子从 n=6 能级向 n=1 能级跃迁时辐射出的光子频率大于氢原子从 n=6 能级向 n=2 能级跃迁时辐射出的光子频率，可知从 n=6 能级向 n=2 能级跃迁时辐射出的光不能使金属发生光电效应，故A正确，不符合题意；B衰变的本质是核内中子转化为质子时放出负电子，而不

15、是原子外层失去一个电子，故B错误，符合题意；C根据电荷数守恒、质量数守恒知，x的电荷数为55-56=-1，质量数为137-137=0，可知x为电子，故C正确，不符合题意；D质子和中子结合成一个粒子，需要两个质子和两个中子，质量亏损由质能方程可知，释放的能量故D正确，不符合题意。故选B。11C【详解】在3.2s时间内的电量为发生衰变会产生2个电子。故发生 衰变的个数为故选C。12ABD【详解】AB.射线是原子核发生变化时伴随射线和射线放出来的，故AB正确；C.元素的放射性与其为单质还是化合物无关，故C错误；D. 射线本质是高速光子流，穿透能力比射线、射线都要强，故D正确。故选ABD。13ACE【

16、详解】A.玻尔理论认为原子的能量是量子化的，轨道半径也是量子化的，能级跃迁时，由于高能级轨道半径较大，速度较小，电势能较大，故氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故A正确B.半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，由原子核本身决定，与原子的物理、化学状态无关，故B错误；C.一块0的冰逐渐熔化成0的水，在这个过程中分子平均动能不变，吸收热量用于增加分子势能，故内能增加，故C正确；D.根据质量数和电荷数守恒，某放射性原子核经过2次衰变核子数减少8，一次衰变核子数不变，故D错误；E.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子

17、间距离，分子间表现为引力，液体表面存在张力，所以在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形，故E正确；14BD【详解】汤姆生发现了电子，提出了枣糕模型，A错误；利用玻尔三个假设成功解释了氢原子的发光现象，B正确；衰变放出的电子来自组成原子核的中子转化为质子时放出的电子，C错误；放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的，D正确15 原子核自发地放出射线的现象 质量数 电荷数【详解】原子核自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。在天然放射现象中，质量数和电荷数都是守恒的。16 0.25【详解】根据电荷数守恒和质量数守恒可知衰变方程中的衰变产物为。1g的钴60经10.54年后还剩下的质量为

18、17 【详解】根据质量数和核电荷数守恒可得A B C D 18 卢瑟福 原子核的人工转变【详解】卢瑟福首先实现了用人工方法把原子核“轰开”,并使原子核发生转变,这个过程叫做原子核的人工转变。19能量较小的慢中子被铀235俘获产生裂变的可能性特别大；如果被铀238俘获却不能裂变或极小可能裂变。所以产生链式反应须提炼出铀235。20（1）；（2）E=2102 MeV；（3）1Kg铀235完全裂变时释放的能量E=5.181023MeV【详解】（1）根据质量数和电荷数守恒可得该核反应方程为：；（2）反应前后质量亏损为：m=0.2153u根据根据爱因斯坦质能方程E=mc2可以求出释放能量为：E=mc2=0.2153931MeV=2102 MeV（3）1g铀235的摩尔数为n=4.3103；1g铀235个数为N=4.31036.021023=2.591021个；因此1g铀235完全裂变时释放的能量E=2.5910212102 MeV=5.181023MeV21（1） E=23.85MeV；（2）55.03kg【详解】（1） 该核反应的核反应方程式为此反应中亏损的质量此反应中释放的核能（2）该发电站一年产生的电能 1kg氘发生反应释放的核能为理论上该核电站一年需要的氘的质量为22；【详解】核反应方程取v0的方向为正方向，由动量守恒定律得m1v0=（m1+m2）v解得由能量关系 解得