（浙江選考）2020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.docx

第2講原子核考試標(biāo)準(zhǔn)知識內(nèi)容考試要求說明原子核的組成a1.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(jì)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(hù)a核力與結(jié)合能c核裂變c核聚變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)射線氦核He最強(qiáng)最弱射線電子e較弱較強(qiáng)射線光子最弱最強(qiáng)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).質(zhì)量數(shù)(A)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與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是()A.粒子散射現(xiàn)象B.光電效應(yīng)現(xiàn)象C.電離現(xiàn)象D.天然放射現(xiàn)象答案D二、放射性元素的衰變1.原子核的衰變(1)原子核放出粒子或粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變.(2)分類衰變：XYHe衰變：XYe當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，同時(shí)伴隨著輻射.(3)兩個(gè)典型的衰變方程衰變：UThHe衰變：ThPae.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表示放射性元素碘131(I)衰變的方程是()A.ISbHeB.IXeeC.IInD.ITeH答案B三、探測射線的方法威爾遜云室、氣泡室、蓋革米勒計(jì)數(shù)器.四、放射性的應(yīng)用與防護(hù)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、利用射線照射種子來培育優(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醫(yī)學(xué)界通過14C標(biāo)記的C60發(fā)現(xiàn)了一種C60的羧酸衍生物，在特定條件下可以通過斷裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，則14C的用途是()A.示蹤原子B.電離作用C.催化作用D.貫穿作用答案A五、核裂變1.典型的裂變反應(yīng)方程：UnKrBa3n.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：HHHen17.6MeV2.人工轉(zhuǎn)變：(1)盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：NHeOH.(2)查德威克發(fā)現(xiàn)中子：BeHeCn.自測4(多選)下列說法正確的是()A.重核裂變時(shí)放出能量，而輕核聚變時(shí)吸收能量B.輕核聚變必須在很高的溫度下才能進(jìn)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(shí)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命題點(diǎn)一原子核的衰變及半衰期1.衰變規(guī)律及實(shí)質(zhì)(1)衰變、衰變的比較衰變類型衰變衰變衰變過程XYHeXYe衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出1個(gè)中子轉(zhuǎn)化為1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)電子2H2nHenHe勻強(qiáng)磁場中軌跡形狀衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒(2)射線：射線經(jīng)常伴隨著衰變或衰變同時(shí)產(chǎn)生.其實(shí)質(zhì)是放射性原子核在發(fā)生衰變或衰變的過程中，產(chǎn)生的新核由于具有過多的能量(原子核處于激發(fā)態(tài))而輻射出光子.2.確定衰變次數(shù)的方法因?yàn)樗プ儗|(zhì)量數(shù)無影響，所以先由質(zhì)量數(shù)的改變確定衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)衰變規(guī)律確定衰變的次數(shù).3.半衰期(1)公式：N余N原()，m余m原().(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無關(guān).例1一靜止的鈾核放出一個(gè)粒子衰變成釷核，衰變方程為，下列說法正確的是()A.衰變后釷核的動能等于粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)粒子所經(jīng)歷的時(shí)間D.衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量答案B解析靜止的鈾核在衰變過程中，滿足動量守恒的條件，根據(jù)動量守恒定律得pThp0，即釷核的動量和粒子的動量大小相等，方向相反，選項(xiàng)B正確；根據(jù)Ek可知，選項(xiàng)A錯誤；半衰期的定義是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對于一個(gè)粒子不適用，選項(xiàng)C錯誤；鈾核在衰變過程中，伴隨著一定的能量放出，即衰變過程中有一定的質(zhì)量虧損，故衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯誤.變式1(多選)(2018臺州市3月選考)關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.U經(jīng)過7次衰變和4次衰變后得到PbB.將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，其半衰期不變C.衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子時(shí)產(chǎn)生的D.在、這三種射線中，射線的電離能力最強(qiáng)，射線的穿透能力最強(qiáng)答案ABD變式2放射性元素A經(jīng)過2次衰變和1次衰變后生成一新元素B，則元素B在元素周期表中的位置較元素A的位置向前移動了()A.1位B.2位C.3位D.4位答案C解析原子核經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)減小2，所以經(jīng)過2次衰變后電荷數(shù)減小4；同時(shí)，經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)增加1；所以元素A經(jīng)過2次衰變和1次衰變后電荷數(shù)減小3，則生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位，故C正確，A、B、D錯誤.變式3在很多裝飾材料中，都不同程度地含有放射性元素.下列說法正確的是()A.射線、射線和射線都是電磁波B.在、三種射線中，射線的電離能力最強(qiáng)C.氡的半衰期為3.8天，4個(gè)氡原子核經(jīng)過7.6天后一定只剩下1個(gè)氡原子核D.放射性元素發(fā)生衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的答案D解析射線是高速He核流，射線是高速電子流，射線是能量很高的電磁波，A項(xiàng)錯誤.在、三種射線中，射線的電離能力最強(qiáng)，射線的電離能力最弱，B項(xiàng)錯誤.半衰期是對大量原子核的衰變行為作出的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對于少數(shù)原子核無意義，C項(xiàng)錯誤.命題點(diǎn)二核反應(yīng)及核反應(yīng)類型1.核反應(yīng)的四種類型類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變衰變自發(fā)UThHe衰變自發(fā)ThPae人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂芅HeOH(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)HeBeCn(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)AlHePn約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子PSie重核裂變?nèi)菀卓刂芔nBaKr3nUnXeSr10n輕核聚變很難控制HHHen2.核反應(yīng)方程式的書寫(1)熟記常見基本粒子的符號，是正確書寫核反應(yīng)方程的基礎(chǔ).如質(zhì)子(H)、中子(n)、粒子(He)、粒子(e)、正電子(e)、氘核(H)、氚核(H)等.(2)掌握核反應(yīng)方程遵守的規(guī)律，是正確書寫核反應(yīng)方程或判斷某個(gè)核反應(yīng)方程是否正確的依據(jù)，由于核反應(yīng)不可逆，所以書寫核反應(yīng)方程式時(shí)只能用“”表示反應(yīng)方向.(3)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒.例2(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HHHe2nB.鈾核裂變的核反應(yīng)方程可能為UnXeSr2nC.發(fā)生衰變時(shí)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m，則氘核的結(jié)合能為mc2答案BD解析選項(xiàng)A的核反應(yīng)方程為HHHen，選項(xiàng)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(xiàng)B正確；衰變時(shí)原子核內(nèi)部中子衰變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)釋放出高速電子，電子并不是原子核的組成部分，選項(xiàng)C錯誤；根據(jù)Emc2可知，選項(xiàng)D正確.變式4(多選)關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有()A.UThHe是衰變B.NHeOH是衰變C.HHHen是輕核聚變D.SeKr2e是重核裂變答案AC解析A為衰變，B為原子核的人工轉(zhuǎn)變，C為輕核聚變，D為衰變，故A、C正確.變式5(多選)一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si*.下列說法正確的是()A.核反應(yīng)方程為pAlSi*B.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒C.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒D.核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和答案AB解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，核反應(yīng)方程為pAlSi*，A正確；核反應(yīng)過程中釋放的核力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，故系統(tǒng)動量守恒，B正確，C錯誤；由于反應(yīng)過程中，要釋放大量的能量，伴隨著質(zhì)量虧損，所以生成物的質(zhì)量小于反應(yīng)物的質(zhì)量之和，D錯誤.變式6(多選)現(xiàn)有如下兩個(gè)核反應(yīng)方程分別為：XYHeH4.9MeVHHHeX17.6MeV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3C.兩個(gè)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BD解析根據(jù)核反應(yīng)方程：HHHeX17.6MeV，X的質(zhì)量數(shù)：A12341，核電荷數(shù)：Z11120，所以X是中子，故A錯誤；根據(jù)核反應(yīng)方程：XYHeH4.9MeV，X是中子，所以Y的質(zhì)量數(shù)：A24316，核電荷數(shù)：Z22103，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(gè)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(diǎn)三質(zhì)量虧損及核能的計(jì)算1.根據(jù)核反應(yīng)方程，計(jì)算出核反應(yīng)前與核反應(yīng)后的質(zhì)量虧損m.2.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程Emc2計(jì)算核能.質(zhì)能方程Emc2中m的單位用“kg”，c的單位用“m/s”，則E的單位為“J”.3.Emc2中，若m的單位用“u”，則可直接利用Em931.5MeV計(jì)算E，此時(shí)E的單位為“MeV”，即1u1.66061027kg，對應(yīng)的能量為931.5MeV，這個(gè)結(jié)論可在計(jì)算中直接應(yīng)用.例3(多選)(2018溫州市期中)我國首次使用核電池隨“嫦娥三號”軟著陸月球，并用于“嫦娥三號”的著陸器和月球車上，核電池是通過半導(dǎo)體換能器，將放射性同位素衰變過程中釋放出的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?“嫦娥三號”采用放射性同位素Pu，靜止的Pu衰變?yōu)殁櫤薝和粒子，并放出頻率為的光子，已知Pu、U和粒子的質(zhì)量分別為mPu、mU、m.下列說法正確的是()A.Pu的衰變方程為PuUHeB.此核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為mmPumUmC.釋放出的光子的能量為(mPumUm)c2D.反應(yīng)后U和粒子結(jié)合能之和比Pu的結(jié)合能大答案ABD解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，Pu的衰變方程為PuUHe，故A正確；此核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損等于反應(yīng)前后質(zhì)量的差，為mmPumUm，故B正確；核反應(yīng)的過程中釋放的能量：E(mPumUm)c2，由于核反應(yīng)的過程中釋放的核能轉(zhuǎn)化為新核與粒子的動能以及光子的能量，所以光子的能量小于(mPumUm)c2，故C錯誤；Pu衰變成U和粒子后，釋放核能，將原子核分解為單個(gè)的核子需要的能量更大，原子變得更穩(wěn)定，所以反應(yīng)后U和粒子結(jié)合能之和比Pu的結(jié)合能大，故D正確.變式7(多選)(2018七彩陽光聯(lián)盟期中)裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核U為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)U俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為()UnXeSrX235.04391.0087138.917893.9154反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子核的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位)，已知1u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為9.3102MeV，則()A.此反應(yīng)方程式中的X是2nB.此反應(yīng)釋放出的能量約為1.8102MeVC.此反應(yīng)前后能量守恒D.此反應(yīng)前后動量不守恒答案BC變式8(多選)目前核電站都是利用鈾核裂變釋放大量核能進(jìn)行發(fā)電，其發(fā)生的核反應(yīng)方程是UnBaKrXn，一座發(fā)電功率為P1.00106kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率50%，每次核反應(yīng)過程中放出的核能E2.781011J，鈾核的質(zhì)量mU3901027kg，則下列說法正確的是()A.X3B.每年核電站消耗U的能量約為6.31016JC.每年消耗U的數(shù)目約為2.271024個(gè)D.每年消耗U的質(zhì)量約為885kg答案ABD解析根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，X3，A正確；因核電站發(fā)電效率為50%，則核電站每年消耗U的能量為WPt365243 600J6.31016J，B正確；產(chǎn)生這些能量消耗的鈾核的數(shù)目：n2.271027(個(gè))，C錯誤；每年消耗U的質(zhì)量為MnmU2.2710273901027kg885kg，D正確.1.(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.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CD2.(多選)下列說法正確的是()A.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)B.粒子散射實(shí)驗(yàn)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(氫原子的能級公式EnE1，n1,2,3，)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.粒子散射實(shí)驗(yàn)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，衰變放出了一個(gè)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，D錯誤.3.(多選)(2018溫州市3月選考)下列說法正確的是()A.全息照片的拍攝利用了光的干涉原理B.觀看立體電影的3D眼鏡，利用了光的偏振原理C.原子核發(fā)生一次衰變，該原子外層就失去一個(gè)電子D.在核反應(yīng)堆中，為了使快中子的速度減慢，可用普通水作為慢化劑答案ABD4.(多選)(2019屆書生中學(xué)月考)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(xiàng)A錯誤；重核裂變時(shí)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(xiàng)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(xiàng)D錯誤.5.(多選)(2018臺州中學(xué)統(tǒng)練)下列有關(guān)說法正確的是()A.鈾核發(fā)生衰變時(shí)，釋放出粒子和一定的能量，目前核電站利用的就是這一自發(fā)釋放的能量B.如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光一定不能發(fā)生光電效應(yīng)C.氫原子由較高能級躍遷到較低能級時(shí)，會釋放出一定頻率的光子D.機(jī)械波和電磁波都具有干涉、衍射的特性答案CD解析核電站利用的是鈾核的裂變反應(yīng)釋放的能量，選項(xiàng)A錯誤；紫光的頻率大于紅光，如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，則改用紅光不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，有可能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)B錯誤；氫原子由較高能級躍遷到較低能級時(shí)，會釋放出一定頻率的光子，選項(xiàng)C正確；機(jī)械波和電磁波都具有干涉、衍射的特性，選項(xiàng)D正確.6.(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(shí)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mDmpmnD.天然放射現(xiàn)象中的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：EkhW0，則用頻率比較大的X射線照射時(shí)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，可知mDmpmn，故C錯誤；天然放射現(xiàn)象中的射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的，故D正確.7.(多選)(2018紹興市選考診斷)人類對微觀世界進(jìn)行探索的過程中，下列說法正確的是()A.G.P.湯姆孫從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子衍射現(xiàn)象，說明實(shí)物粒子也具有波動性B.查德威克用粒子轟擊鈹核發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)為HBenCC.有些元素的半衰期會隨外界溫度和壓強(qiáng)的改變而略微改變D.一般化學(xué)反應(yīng)只是核外電子的改變，而核反應(yīng)則是原子核的改變.所以一般化學(xué)反應(yīng)能量改變比核反應(yīng)小答案AD8.(多選)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4.5109年，則100個(gè)鈾238原子經(jīng)過9109年后未發(fā)生衰變的有25個(gè)C.衰變釋放出的是電子流，且這些電子不是原子核外的電子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)粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)A正確；半衰期是對大量原子核的衰變行為作出的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少量原子不成立，選項(xiàng)B錯誤；衰變釋放的電子流，來自于原子核內(nèi)部，選項(xiàng)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(xiàng)D錯誤.9.(多選)下列說法正確的是()A.德布羅意指出微觀粒子的動量越大，其對應(yīng)的波長就越短B.射線是頻率極高的電磁波，其在云室中穿過會留下清晰的徑跡C.根據(jù)玻爾原子模型，氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動的電子動能將增大D.太陽輻射能量的主要來源與核電站發(fā)生的核反應(yīng)一樣，都是重核裂變答案AC解析依據(jù)德布羅意波長公式可知，微觀粒子的動量越大，其對應(yīng)的波長就越短，故A正確；射線是頻率極高的電磁波，但其電離本領(lǐng)最弱，在云室中穿過不會留下清晰的徑跡，故B錯誤；根據(jù)玻爾原子模型，氫原子輻射光子后，電子從能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定態(tài)軌道，電子繞核運(yùn)動的動能增大，故C正確；太陽輻射能量的主要來源是輕核聚變，故D錯誤.10.(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約為5700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.該古木的年代距今約5700年B.12C、14C具有相同的中子數(shù)C.14C衰變?yōu)?4N的過程中放出射線D.增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變答案AC解析放射性元素經(jīng)過一個(gè)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5700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.11.如圖1所示，我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國對國際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn).下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是()圖1A.HHHenB.NHeOHC.HeAlPnD.UnBaKr3n答案A解析HHHen是一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核，同時(shí)放出一個(gè)中子，屬于聚變反應(yīng)，故A正確；NHeOH是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，是人類第一次實(shí)現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應(yīng)，故B錯誤；HeAlPn屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變，故C錯誤；UnBaKr3n是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故D錯誤.12.(多選)(2018浙江4月選考14)下列說法正確的是()A.組成原子核的核子越多，原子核越穩(wěn)定B.U衰變?yōu)镽n經(jīng)過4次衰變，2次衰變C.在LC振蕩電路中，當(dāng)電流最大時(shí)，線圈兩端電勢差也最大D.在電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫變窄，電子動量的不確定量變大答案BD解析原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定，故A錯誤；U衰變?yōu)镽n，質(zhì)量數(shù)減少16，電荷數(shù)減少6，由于原子核經(jīng)過一次衰變，質(zhì)子數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4，經(jīng)過一次衰變，質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變.所以有：衰變次數(shù)m4；衰變次數(shù)n2，故B正確；當(dāng)線圈兩端電勢差最大時(shí)，電流變化率最大，此時(shí)電流為0，故C錯誤；在電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫越窄，屏上中央亮條紋越寬，即能更準(zhǔn)確地測得電子的位置.根據(jù)不確定性關(guān)系xp，電子動量的不確定量變得更大，故D正確.13.(多選)(2018新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)如圖2所示的幾幅圖的有關(guān)說法中正確的是()圖2A.甲圖中少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn)，是由于原子的全部正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上B.乙圖中射線丙由粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷，射線乙不帶電，一定是高速運(yùn)動的中子流C.丙圖中強(qiáng)黃光和弱黃光曲線交于U軸同一點(diǎn)，說明對于同種顏色的光發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān)D.丁圖為粒子通過氣泡室時(shí)的照片，通過照片可以分析粒子的動量、能量及帶電情況答案ACD解析題圖甲中少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn)，是由于原子的全部正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上，選項(xiàng)A正確；題圖乙中射線丙向右偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，它由粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷，射線乙不偏轉(zhuǎn)，故不帶電，是射線，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)eUcEkhW0，強(qiáng)黃光和弱黃光曲線交于U軸同一點(diǎn)，說明對于同種顏色的光發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān)，選項(xiàng)C正確；根據(jù)粒子通過氣泡室時(shí)的照片可以分析粒子的動量、能量及帶電情況，選項(xiàng)D正確.14.(多選)“核反應(yīng)堆”是通過可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)現(xiàn)核能的釋放(如圖3所示)，核燃料是鈾棒，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3A.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E0D.在反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥防護(hù)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(xiàng)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(xiàng)B錯誤；根據(jù)動量守恒有mv0mv112mv2，依據(jù)能量守恒有mv02mv1212mv22，聯(lián)立可得v1v0，所以中子損失的動能為E0，選項(xiàng)C正確；水泥防護(hù)層的作用是屏蔽裂變產(chǎn)物放出的射線，選項(xiàng)D正確.15.(多選)下列說法中正確的是()A.盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為：HeNOHB.鈾核裂變的核反應(yīng)是UBaKr2nC.質(zhì)子、中子、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(gè)粒子，所釋放的核能為E(m1m2m3)c2D.原子從a能級躍遷到b能級時(shí)發(fā)射波長為1的光子；原子從b能級躍遷到c能級時(shí)吸收波長為2的光子，已知1>2，那么原子從a能級躍遷到c能級時(shí)將要吸收波長為的光子答案AD解析盧瑟福用粒子轟擊氮核發(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UnBaKr3n，B錯誤；兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)粒子，所釋放的核能為E(2m12m2m3)c2，C錯誤；光的波速與波長、頻率關(guān)系為c，光子的能量為Eh，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(shí)，吸收的光子能量E2，設(shè)原子從a能級躍遷到c能級時(shí)吸收的光的波長為3，則，解得3，D正確.16.(多選)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(shí)可發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng).一個(gè)鈾核(U)裂變時(shí)，釋放的能量約為200MeV(1eV1.61019J).以下說法正確的是()A.U的裂變方程為UBaKr2nB.U的裂變方程為UnBaKr3nC.U發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件與鈾塊的體積有關(guān)D.一個(gè)U裂變時(shí)，質(zhì)量虧損約為3.61029kg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(xiàng)A錯誤，B正確.而鏈?zhǔn)椒磻?yīng)在進(jìn)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(jìn)行下去，選項(xiàng)C正確.根據(jù)釋放出來的核能，結(jié)合質(zhì)能方程Emc2可知，反應(yīng)過程中，虧損質(zhì)量為mkg3.61028kg，選項(xiàng)D錯誤.17.(多選)2017年11月6日“華龍一號”核電項(xiàng)目首臺發(fā)電機(jī)已通過了“型式試驗(yàn)”，全部指標(biāo)達(dá)到和優(yōu)于設(shè)計(jì)要求，標(biāo)志著我國“華龍一號”首臺發(fā)電機(jī)自主研制成功.“華龍一號”是利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電的，U是核電站常用的核燃料.U受一個(gè)中子轟擊后裂變成Ba和Kr兩部分，并產(chǎn)生3個(gè)中子.要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要大于等于它的臨界體積.已知U、Ba、Kr和中子n的質(zhì)量分別是235.0439u、140.9139u、91.8973u和1.0087u.已知1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，則下列說法正確的是()A.該核反應(yīng)方程為：UBaKr2nB.該核反應(yīng)方程為：UnBaKr3nC.因?yàn)榱炎冡尫拍芰?，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)減少D.一個(gè)U裂變時(shí)放出的能量約為200.55MeV答案BD解析U受一個(gè)中子轟擊后裂變成Ba和Kr兩部分，并產(chǎn)生3個(gè)中子，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，則有：UnBaKr3n，故A錯誤，B正確；該核反應(yīng)過程中發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放能量，但是反應(yīng)前后總質(zhì)量數(shù)保持不變，故C錯誤；由質(zhì)能方程Emc2，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，代入數(shù)據(jù)，解得放出的能量約為200.55MeV，故D正確.