（浙江選考）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu) 原子核 第2講 原子核學(xué)案

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1、 第2講　原子核 [考試標(biāo)準(zhǔn)] 知識內(nèi)容 必考要求 加試要求 說明 原子核的組成 a 1.不要求識記反映三種放射線穿透能力的數(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(xì)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(xì)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

2、變 c 粒子和宇宙 a 一、原子核的組成 1.天然放射現(xiàn)象 (1)天然放射現(xiàn)象 元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn).天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu). (2)三種射線 名稱 構(gòu)成 符號 電離能力 貫穿本領(lǐng) α射線 氦核 He 最強 最弱 β射線 電子 e 較強 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)基本關(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)

3、＝核子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù). (3)X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：具有相同質(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　(多選)氫有三種同位素，分別是氕(H)、氘(H)、氚(H)，則(　　) A.它們的質(zhì)子數(shù)相等 B.它們的核外電子數(shù)相等 C.它們的核子數(shù)相等 D.它們的化學(xué)性質(zhì)相同 答案　ABD 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＋He β衰變：X→　 Y＋e 當(dāng)放射性物質(zhì)

4、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＋He β衰變：Th→Pa＋e. 2.半衰期 放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，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　(多選)U衰變?yōu)镽n要經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變，則m、n為(　　) A.m＝4 B.m＝16 C.n＝4 D.n＝2 答案　AD 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

5、優(yōu)良品種等. 2.示蹤原子：有關(guān)生物大分子的結(jié)構(gòu)及其功能的研究，幾乎都要借助于示蹤原子. 3.輻射與安全：人類一直生活在放射性的環(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　(多選)有關(guān)放射性同位素P的下列說法，正確的是(　　) A.P與X互為同位素 B.P與其同位素有相同的化學(xué)性質(zhì) C.用P制成化合物后它的半衰期變長 D.含有P的磷肥釋放正電子，可用作示蹤原子，觀察磷肥對植物的影響 答案　BD 五、核裂變 1.典型的裂變反應(yīng)方程： U＋n→Kr＋Ba＋3n. 2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下

6、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)椒磻?yīng)的最小體積及其相應(yīng)的質(zhì)量. 4.裂變的應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆. 六、核聚變 1.典型的聚變反應(yīng)方程： H＋H→He＋n＋17.6 MeV 2.人工轉(zhuǎn)變： (1)盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：N＋He→O＋H. (2)查德威克發(fā)現(xiàn)中子：Be＋He→C＋n. 自測4　(多選)下列說法正確的是(　　) A.重核裂變時放出能量，而輕核聚變時吸收能量 B.輕核聚變必須在很高的溫度下才能進行 C.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng) D.人類制成了原子彈，從而實現(xiàn)了用人工方法控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度，和平利用核能 答案　BC

7、命題點一　原子核及核反應(yīng) 1.核反應(yīng)過程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭“→”連接并表示反應(yīng)方向，不能用等號連接. 2.核反應(yīng)的生成物一定要以實驗為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程. 3.核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會發(fā)生變化. 4.核反應(yīng)遵循電荷數(shù)守恒. 例1　(多選)(2016·浙江10月選考·16)用中子(n)轟擊鈾核(U)產(chǎn)生裂變反應(yīng)，會產(chǎn)生鋇核(Ba)和氪核(Kr)并釋放出中子(n)，當(dāng)達(dá)到某些條件時可發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng).一個鈾核(U)裂變時，釋放的能量約為200 MeV(1 eV＝1.6×10－19

8、 J).以下說法正確的是(　　) A.U的裂變方程為U→Ba＋Kr＋2n B.U的裂變方程為U＋n→Ba＋Kr＋3n C.U發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件與鈾塊的體積有關(guān) D.一個U裂變時，質(zhì)量虧損約為3.6×10－29 kg 答案　BC 解析　鈾核在裂變過程中需要中子的轟擊，產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，選項A錯誤，選項B正確.而鏈?zhǔn)椒磻?yīng)在進行過程中，還需要鈾塊達(dá)到臨界體積才能維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)持續(xù)不斷進行下去，選項C正確.根據(jù)釋放出來的核能，結(jié)合質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可知，反應(yīng)過程中，虧損質(zhì)量為Δm＝ kg≈3.6×10－28 kg，選項D錯誤. 變式1　(多選)(2017·“金華十?！甭?lián)考)關(guān)于天然放射現(xiàn)象

9、，以下敘述正確的是(　　) A.在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強 B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的 C.γ射線會使種子的遺傳基因發(fā)生變異，從而培育出新的優(yōu)良品種 D.鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)的過程中，要經(jīng)過8次α衰變和10次β衰變 答案　ABC 變式2　(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約為5 700年，已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少，現(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一.下列說法正確的是(　　) A.該古木的年代

10、距今約5 700年 B.12C、14C具有相同的中子數(shù) C.14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β射線 D.增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變 答案　AC 解析　放射性元素經(jīng)過一個半衰期剩下的原子核的質(zhì)量是原來的一半，故該古木的年代距今約為5 700年，A正確；12C和14C互為同位素，具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的中子數(shù)，B錯誤；14C衰變?yōu)?4N，電荷數(shù)增加1，說明放出了電子，發(fā)生了β衰變，C正確；半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，D錯誤. 變式3　(多選)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識，其中正確的是(　　) A.γ射線是高速運動的電子流 B.氫原子輻射光子后，其繞核運動的

11、電子動能增大 C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的輕核聚變 D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克 答案　BC 解析　β射線是高速電子流，而γ射線是一種電磁波，選項A錯誤.氫原子輻射光子后，繞核運動的電子距核更近，動能增大，選項B正確.太陽輻射能量的主要來源是太陽內(nèi)部氫核的聚變，選項C正確.10天為兩個半衰期，剩余的Bi為100×g＝100×()2 g＝25 g，選項D錯誤. 變式4　(多選)(2017·湖州市高三上學(xué)期期末)對以下的幾個核反應(yīng)方程，判斷正確的是(　　) ①H＋H―→He＋n ②Na―→Mg＋e ③U＋n―→Ba＋Kr＋3n A.①是

12、裂變，②是β衰變 B.①是聚變，③是裂變 C.②是β衰變，③是裂變 D.②是裂變，③是α衰變 答案　BC 解析?、貶＋H―→He＋n，該反應(yīng)是聚變；②Na―→Mg＋e，該衰變放射出一個電子，是β衰變；③U＋n―→Ba＋Kr＋3n，該反應(yīng)是重核分裂為兩個中等質(zhì)量的新核，是裂變. 變式5　(多選)(2017·浙江“七彩陽光”聯(lián)考)現(xiàn)有如下兩個核反應(yīng)方程分別為： X＋Y―→He＋H＋4.9 MeV H＋H―→He＋X＋17.6 MeV 下列表述正確的是(　　) A.X是質(zhì)子 B.Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是3 C.兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損 D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng) 答案

13、　BD 解析　根據(jù)核反應(yīng)方程：H＋H―→He＋X＋17.6 MeV，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)核反應(yīng)方程：X＋Y→He＋H＋4.9 MeV，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)兩個核反應(yīng)方程可知，都有大量的能量釋放出來，所以一定都有質(zhì)量虧損，故C錯誤；氘和氚的核反應(yīng)過程中是質(zhì)量比較小的核生成質(zhì)量比較大的新核，所以是核聚變反應(yīng)，故D正確. 命題點二　核能的計算 核能的計算方法 1.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程列式計算：即ΔE＝Δmc2(Δm

14、的單位：kg). 2.根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5 MeV能量，則ΔE＝Δm×931.5 MeV(Δm的單位：u). 3.核反應(yīng)遵守動量守恒定律和能量守恒定律，因此可以結(jié)合動量守恒定律和能量守恒定律來計算核能. 例2　鈾核裂變的一種方式是U＋n→Nd＋Zr＋3n＋8X，該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是0.2 u,1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量. (1)核反應(yīng)方程中的X是____________. (2)該反應(yīng)放出的能量是____________J.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)e　(2)2.98×10－11 解析　(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X質(zhì)量數(shù)為0，核電荷數(shù)

15、為－1，故此X是電子e；(2)該核反應(yīng)質(zhì)量虧損為：Δm＝0.2 u，能量虧損為：ΔE＝0.2×931.5 MeV≈2.98×10－11 J. 變式6　(多選)“超導(dǎo)托卡馬克”(英名稱：EAST，俗稱“人造太陽”)是我國自行研制的可控?zé)岷朔磻?yīng)實驗裝置.設(shè)該實驗反應(yīng)前氘核(H)的質(zhì)量為m1，氚核(H)的質(zhì)量為m2，反應(yīng)后氦核(He)的質(zhì)量為m3，中子(n)的質(zhì)量為m4，光速為c.下列說法中正確的是(　　) A.這種裝置中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是H＋H→He＋n B.由核反應(yīng)過程質(zhì)量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4 C.核反應(yīng)放出的能量等于(m1＋m2－m3－m4)c2 D.這種裝置的核反應(yīng)原理

16、是核聚變 答案　ACD 解析　可控?zé)岷朔磻?yīng)裝置中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是H＋H→He＋n，故A正確；核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量不守恒，存在質(zhì)量虧損，因此m1＋m2≠m3＋m4，故B錯誤；核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m2－m3－m4，釋放的核能ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故C正確；這種裝置的核反應(yīng)原理是核聚變，故D正確. 變式7　(多選)關(guān)于核反應(yīng)方程Th―→Pa＋X＋ΔE(ΔE為釋放出的核能，X為新生成粒子)，已知Th的半衰期為T，則下列說法正確的是(　　) A.Pa沒有放射性 B.X粒子是從原子核中射出的，此核反應(yīng)為β衰變 C.N0個Th經(jīng)2T時間因發(fā)生

17、上述核反應(yīng)而放出的核能為N0ΔE(N0數(shù)值很大) D.N0個Th經(jīng)2T時間因發(fā)生上述核反應(yīng)而放出的核能為N0ΔE(N0數(shù)值很大) 答案　BC 解析　原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性，A錯誤；由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可以判斷X為β粒子，B正確；經(jīng)過2T時間，核反應(yīng)釋放的核能為N0ΔE，C正確，D錯誤. 變式8　氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為H＋H→He＋x，式中x是某種粒子.已知：H、H、He和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量.由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是___

18、___，該反應(yīng)釋放出的能量為______MeV(結(jié)果保留三位有效數(shù)字). 答案　n(或中子)　17.6 解析　由核電荷數(shù)守恒可知，x粒子的核電荷數(shù)為：1＋1－2＝0，由質(zhì)量數(shù)守恒可知，x粒子的質(zhì)量數(shù)為：2＋3－4＝1，則x粒子是中子n；核反應(yīng)過程中釋放的能量為E＝Δmc2≈17.6 MeV. 1.(多選)(2017·金華十校聯(lián)考)下列物理現(xiàn)象正確的是(　　) A.電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性 B.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的聚變 C.能量越大的光子波長越長 D.核力是強相互作用 答案　AD 2.(多選)在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步.下列

19、表述符合物理學(xué)史實的是(　　) A.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論 B.愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，提出了光子說 C.盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 D.貝可勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的 答案　ABC 3.(多選)(2017·杭州市期末教學(xué)質(zhì)檢)下列關(guān)于近代物理學(xué)的敘述中，說法正確的是(　　) A.盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B.已知鈾238的半衰期為4.5×109年，則100個鈾238原子經(jīng)過9×109年后未發(fā)生衰變的有25個 C.β衰變釋放出的是電子流，且這些電子不是原子核外的電子

20、 D.愛因斯坦的光子說以及光電效應(yīng)方程，說明光子具有波動性 答案　AC 解析　盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項A正確；半衰期對少量原子不成立，選項B錯誤；β衰變的電子流，來自于原子核內(nèi)部，選項C正確；愛因斯坦的光子說以及光電效應(yīng)說明光子具有粒子性，選項D錯誤. 4.(多選)下列應(yīng)用是把放射性同位素作為示蹤原子的是(　　) A.利用鈷60治療腫瘤等疾病 B.γ射線探傷 C.利用含有放射性碘131的油檢測地下輸油管的漏油情況 D.把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物用以研究農(nóng)作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律 答案　CD 5.(多選)下列說法正確的是(　　) A.天然放射現(xiàn)

21、象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) B.α粒子散射實驗說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) C.原子核發(fā)生β衰變生成的新核原子序數(shù)增加 D.氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長小于從能級2躍遷到基態(tài)輻射出的光子的波長 答案　AC 解析　天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，A正確.α粒子散射實驗說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，B錯誤.根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，β衰變放出了一個電子，新核的核電荷數(shù)增加1，即原子序數(shù)增加，C正確.氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的頻率小于從能級2躍遷到基態(tài)輻射出的光子的頻率，故從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長大于從能級2躍遷到基態(tài)輻射出的光子的波長

22、，D錯誤. 6.(多選)(2017·湖州市期末考試)鈾核裂變是核電站核能的重要來源，下列說法正確的是(　　) A.鈾238是核電站的燃料 B.鈾核裂變反應(yīng)中有中子放出 C.鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制 D.鈾塊體積對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無影響 答案　BC 解析　核電站的主要燃料是鈾235，選項A錯誤；重核裂變時也會產(chǎn)生一些中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于可控裂變反應(yīng)，選項B、C正確；要發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)除了有中子外，還需要鈾塊體積達(dá)到臨界體積，選項D錯誤. 7.(多選)(2017·溫州市十校期末聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A.方程式U―→Th＋He是重核裂變反應(yīng)方程 B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)

23、的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時所產(chǎn)生的 C.核力是短程力，與核子間的距離有關(guān)，有時表現(xiàn)為引力，有時表現(xiàn)為斥力 D.原子核所含核子單獨存在時的總質(zhì)量等于該原子核的質(zhì)量 答案　BC 解析　方程式U―→Th＋He是α衰變，選項A錯誤；β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時所產(chǎn)生的，即n―→H＋e，選項B正確；核力是短程力，與核子間的距離有關(guān)，有時表現(xiàn)為引力，有時表現(xiàn)為斥力，選項C正確；原子核所含核子單獨存在時的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量，選項D錯誤. 8.(多選)(2017·浙江11月選考·14)下列說法正確的是(　　) A.核聚變反應(yīng)方程可能為H＋H→He＋2n B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程可

24、能為U＋n→Xe＋Sr＋2n C.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部分 D.中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核，若該過程質(zhì)量虧損為Δm，則氘核的結(jié)合能為Δmc2 答案　BD 解析　選項A的核反應(yīng)方程為H＋H→He＋n，選項A錯誤；根據(jù)重核裂變的核反應(yīng)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部分，選項C錯誤；根據(jù)質(zhì)能方程可知，選項D正確. 9.(多選)(2017·諸暨中學(xué)期中考試)科學(xué)家通過對月壤樣品進行實驗分析，估計月壤中氦3的資源總量可達(dá)100～500萬噸，若能實現(xiàn)商業(yè)化運用，月壤中的氦3可供地球能源需求達(dá)數(shù)萬年.利

25、用氦3的核反應(yīng)方程為：He＋H―→He＋X.則下列說法中正確的是(　　) A.上式中X應(yīng)為質(zhì)子 B.目前地球上的核電站正是利用氦3作為核燃料，因此迫切需要開發(fā)月壤的氦3 C.反應(yīng)前He與H的質(zhì)量之和等于反應(yīng)后He與X的質(zhì)量之和 D.反應(yīng)前He與H的質(zhì)量之和大于反應(yīng)后He與X的質(zhì)量之和 答案　AD 解析　根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，氦3的核反應(yīng)方程為He＋H―→He＋H，即X為質(zhì)子，選項A正確；目前的核電站主要采用了鈾235的核裂變，而核聚變?nèi)蕴幱趯嶒炿A段，選項B錯誤；由于核聚變過程中存在質(zhì)量虧損，故反應(yīng)前He與H的質(zhì)量之和大于反應(yīng)后He與X的質(zhì)量之和，選項C錯誤，D正確.

26、 10.(多選)下列說法正確的是(　　) A.分別用X射線和綠光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應(yīng)，則用X射線照射時光電子的最大初動能較小 B.用升溫、加壓或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法不能改變放射性元素的半衰期 C.以mD、mp、mn分別表示氘核、質(zhì)子、中子的質(zhì)量，則mD＝mp＋mn D.天然放射現(xiàn)象中的γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的 答案　BD 解析　分別用X射線和綠光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應(yīng)；由光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0，則用頻率比較大的X射線照射時光電子的最大初動能較大，故A錯誤；放射性元素的半衰期與原子核所處的物理環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故B正確；質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核，有質(zhì)量虧損

27、，可知mD＜mp＋mn，故C錯誤；天然放射現(xiàn)象中的γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的，故D正確. 11.(多選)(2017·杭州二中選考仿真考試)下列說法中正確的是(　　) A.盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為：He＋N―→O＋H B.鈾核裂變的核反應(yīng)是U―→Ba＋Kr＋2n C.質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，所釋放的核能為ΔE＝(m1＋m2－m3)c2 D.原子從a能級躍遷到b能級時發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級躍遷到c能級時吸收波長為λ2的光子，已知λ1>λ2，那么原子從a能級躍遷到c能級時將要吸收波長為的光子 答案　AD 解

28、析　盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，A正確；鈾核要用中子轟擊才會引發(fā)裂變，裂變方程不能把轟擊的中子與裂變后放出的中子合并抵消，所以鈾核裂變的核反應(yīng)方程為U＋n―→Ba＋Kr＋3n，B錯誤；兩個質(zhì)子與兩個中子結(jié)合成一個α粒子，所釋放的核能為ΔE＝(2m1＋2m2－m3)c2，C錯誤；光的波速與波長、頻率關(guān)系為c＝λν，光子的能量為E＝hν＝，原子從a能級躍遷到b能級放出的光子能量E1＝，原子從b能級躍遷到c能級時，吸收的光子能量E2＝，設(shè)原子從a能級躍遷到c能級時吸收的光的波長為λ3，則＝－，解得λ3＝，D正確. 12.(多選)(2017·浙江教育綠色評價聯(lián)盟適應(yīng)性考試)一靜止在某勻強磁場中

29、的原子核X發(fā)生α衰變后變成原子核Y，已知原子核X、原子核Y和α粒子的質(zhì)量分別為mX、mY和mα，光速為c(不考慮質(zhì)量與速度有關(guān)的相對論效應(yīng)，釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為兩個粒子的動能)，則(　　) A.原子核Y的中子數(shù)比原子核X的中子數(shù)少2 B.此反應(yīng)前后質(zhì)量虧損Δm＝mX－mY－mα C.原子核Y和α粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑比為 D.α粒子的動能為Ekα＝ 答案　AB 解析　α衰變放出氦原子核，所以原子核Y的中子數(shù)比原子核X的中子數(shù)少2，選項A正確；此反應(yīng)前后質(zhì)量虧損Δm＝mX－mY－mα，選項B正確；發(fā)生α衰變后，由動量守恒有mYvY＝mαvα，則＝，又由qvB＝得r＝

30、，所以＝＝，則原子核Y與α粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑之比為，選項C錯誤；由能量守恒定律得mYvY2＋mαvα2＝(mX－mY－mα)c2，得α粒子的動能Ekα＝，選項D錯誤. 13.(多選)(2017·杭州市高三上期末)在家居裝飾中常用到花崗巖、大理石等天然石材，這些巖石都含有不同程度的放射性元素.下列說法中正確的是(　　) A.放射性元素U發(fā)生 α衰變的方程是：U―→Th＋He B.α衰變中，α粒子獲得的能量越大，其德布羅意波長越短 C.β衰變中產(chǎn)生的電子來源于原子核的內(nèi)部，故半衰期會受元素化學(xué)狀態(tài)的影響 D.若某一原子核衰變輻射出一個頻率為 ν的 γ光子，該過程

31、質(zhì)量虧損為Δm，則hν>Δmc2 答案　AB 解析　放射性元素U發(fā)生α衰變的方程是：U→Th＋He，故A正確；根據(jù)λ＝＝知，α粒子獲得的能量越大，其德布羅意波長越短，故B正確；β衰變中產(chǎn)生的電子來源于原子核的內(nèi)部，但是半衰期不會受元素化學(xué)狀態(tài)的影響，故C錯誤；原子核衰變后，質(zhì)量虧損產(chǎn)生的能量為Δmc2＝hν＋Ek，可知hν＜Δmc2，故D錯誤. 14.(多選)據(jù)報道，2014年3月4日英國蘭開夏郡的一名13歲學(xué)生杰米·愛德華茲在學(xué)校實驗室里成功完成了一項核試驗，成為世界上實現(xiàn)核聚變的最年輕的人，引起人們對氫元素、氫的同位素、核反應(yīng)的熱議.下列說法正確的是(　　) A.氫原子光譜是線狀譜

32、 B.氘(H)可以發(fā)生α衰變 C.H＋H―→He＋n是核聚變 D.核聚變都是可控的 答案　AC 解析　因為氫原子釋放的能量是不連續(xù)的，所以氫原子的光譜是線狀譜，選項A正確；原子序數(shù)較大的原子核才可能發(fā)生α衰變，選項B錯誤；H＋H―→He＋n是核聚變，選項C正確；核聚變并非都是可控的，選項D錯誤. 15.(多選)(2017·溫州市九校高三上學(xué)期期末)圖1中四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法正確的是(　　) 圖1 A.圖甲：用紫外線照射金屬鋅板表面時會發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大 B.圖乙：盧瑟福通過分析α粒子散射實

33、驗結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 C.圖丙：氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，會釋放出一定頻率的光子 D.圖?。涸?0個氡222，經(jīng)過一個半衰期的時間，一定還剩余5個 答案　BC 解析　根據(jù)Ek＝hν－W0，光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，故A錯誤；盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B正確；氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，能量減小，向外輻射光子，故C正確；半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用，對少數(shù)的原子核不適用，故D錯誤. 16.(多選)(2017·“超級全能生”8月聯(lián)考)“核反應(yīng)堆”是通過可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實現(xiàn)核能的釋放(如圖2所示)，核燃料是

34、鈾棒，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，快中子和慢化劑中的碳原子核碰撞后，中子能量減少變?yōu)槁凶?碳核的質(zhì)量是中子的12倍，假設(shè)中子與碳核是彈性正碰，而且認(rèn)為碰撞前中子動能是E0，碳核都是靜止的，則(　　) 圖2 A.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程 B.鎘棒的作用是與鈾棒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗多余的鈾原子核，從而達(dá)到控制核反應(yīng)速度的目的 C.經(jīng)過一次碰撞，中子失去的動能為E0 D.在反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥防護層是用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線 答案　ACD 解析　鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代又一代持續(xù)下去的過程，選項A正確；核反應(yīng)堆中，鎘棒的作用是吸收中子，以控制反應(yīng)速度，選項B錯誤；根據(jù)動量守恒有mv0＝mv1＋12mv2，依據(jù)能量守恒有mv02＝mv12＋×12mv22，聯(lián)立可得v1＝－v0，所以中子損失的動能為E0，選項C正確；水泥防護層的作用是屏蔽裂變產(chǎn)物放出的射線，選項D正確. 13