2019年高考物理一轮复习 第14章 近代物理初步 第2讲 原子结构与原子核习题 新人教版

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1、第十四章　第2讲原子结构与原子核1．(2017·全国卷Ⅰ)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是：H＋H―→He＋n，已知H的质量为2.0136u，He的质量为3.0150u，n的质量为1.0087u,1u＝931MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为(　B　)A．3.7MeV　　　　　　B．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV[解析]　氘核聚变反应的质量亏损为Δm＝2×2.0136u－(3.0150u＋1.0087u)＝0.0035u，释放的核能为ΔE＝Δmc2＝0.0035×931MeV

2、/c2×c2≈3.3MeV，B正确。2．(2017·全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为U→Th＋He，下列说法正确的是(　B　)A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量[解析]　静止的铀核在衰变过程中遵循动量守恒，由于系统的总动量为零，因此衰变后产生的钍核和α粒子的动量等大反向，即pTh＝pα，B正确；因此有＝，由于钍核和α粒子的质量不等，因此衰变后钍核和α粒子的动能不等，A错误；半衰

3、期是有半数铀核衰变所用的时间，并不是一个铀核衰变所用的时间，C错误；由于衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，衰变过程有质量亏损，因此D错误。3．(2017·天津卷)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是(　A　)A．H＋H→He＋nB．N＋He→O＋HC．He＋Al→P＋nD．U＋n→Ba＋Kr＋3n[解析]　A是氢元素的两种同位素氘和氚聚变成氦元素的核反应方程，B是用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程，C属于原子核的人工转变，D属于重

4、核的裂变，因此只有A符合要求。4．(2017·江苏，12C(1))(多选)原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断中正确的有(　BC　)A．He核的结合能约为14MeVB．He核比Li核更稳定C．两个H核结合成He核时释放能量D．U核中核子的平均结合能比Kr核中的大[解析]　由题图可知，He的比结合能为7MeV，因此它的结合能为7MeV×4＝28MeV，A项错误；比结合能越大，表明原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合题图可知B项正确；两个比结合能小的H核结合成比结合能大的He时，会释放能量，C项正确；由题图可知，U的比结合能(即

5、平均结合能)比Kr的小，D项错误。5．(2016·全国卷Ⅲ)(多选)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子P后，变为处于激发态的硅原子核Si。下列说法正确的是(　ABE　)A．核反应方程为p＋Al→SiB．核反应方程过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子初速度的方向一致[解析]　核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，A项正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，B项正确；题述核反应过程属于“二合一”形

6、式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，C项错误；核反应过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，D项错误；硅原子质量约是质子质量的28倍，由动量守恒定律知，m0v0＝28m0v，所以硅原子核速度数量级为105m/s，方向与质子初速度的方向一致，E项正确。6．(2016·全国卷Ⅱ)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是__C__，属于β衰变的是__AB__，属于裂变的是__E__，属于聚变的是__F__。(填正确答案标号)A．C→N＋eB．P→S＋eC．U→Th＋HeD．N＋He→O＋HE.U＋n→Xe＋Sr＋2nF.

7、H＋H→He＋n[解析]　一个原子核自发地放出一个α粒子，生成一个新核的过程是α衰变，因此C项是α衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因此E项是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻核的聚变，因此F项是轻核的聚变；另外，A、B项是β衰变，D项是原子核的人工转变。7．(2017·北京卷)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。(1)放射性

8、原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程；(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电