2022版物理新高考选考大二轮习题波粒二象性原子结构原子核第2讲Word版含答案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——2022版物理新高考选考大二轮习题波粒二象性原子结构原子核第2讲Word版含答案第2讲原子核[考试标准]学识内容考试要求说明原子核的组成a1.不要求识记反映三种放射线穿透才能的数据.2.不要求知道威尔逊云室、气泡室的工作原理.3.不要求知道盖革米勒计数器的技术细节.4.不要求了解比结合能概念以及比结合能曲线.5.不要求了解核电站的工作流程.6.不要求知道受控核聚变中的技术问题.7.不要求识记新粒子以及各种夸克的名称.8.不要求识记宇宙与恒星演化的细节.放射性元素的衰变c探测射线的方法a放射性的应用与防护a核力与结合能c核裂变c核聚变c粒子和宇宙a一、原子核的组成1.自然放射现象1自然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔察觉.自然放射现象的察觉，说明原子核具有繁杂的布局.2三种射线名称构成符号电离才能贯穿才干α射线氦核He最强最弱β射线电子e较弱较强γ射线光子γ最弱最强2.原子核的组成1原子核由质子H和中子n组成，质子和中子统称为核子.质子带正电，中子不带电.2根本关系①核电荷数Z＝质子数＝元素的原子序数＝核外电子数.②质量数A＝核子数＝质子数＋中子数.3X元素的原子核的符号为X，其中A表示质量数，Z表示核电荷数.4同位素具有一致质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素.自测1与原子核内部变化有关的现象是A.α粒子散射现象B.光电效应现象C.电离现象D.自然放射现象答案D二、放射性元素的衰变1.原子核的衰变1原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变.2分类α衰变X→Y＋Heβ衰变X→Y＋e当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射.3两个典型的衰变方程α衰变U→Th＋Heβ衰变Th→Pa＋e.2.半衰期放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素抉择的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系.自测2表示放射性元素碘131Iβ衰变的方程是A.I→Sb＋HeB.I→Xe＋eC.I→I＋nD.I→Te＋H答案B三、探测射线的方法威尔逊云室、气泡室、盖革米勒计数器.四、放射性的应用与防护1.应用射线工业上可以使用射线来测厚度、医疗方面可以放射治疗、利用γ射线照射种子来培育优良品种等.2.示踪原子有关生物大分子的布局及其功能的研究，几乎都要借助于示踪原子.3.辐射与安好人类一向生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用.要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染.自测3医学界通过14C标记的C60察觉了一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，那么14C的用途是A.示踪原子B.电离作用C.催化作用D.贯穿作用答案A五、核裂变1.典型的裂变回响方程U＋n→Kr＋Ba＋3n.2.链式回响由重核裂变产生的中子使裂变回响一代接一代持续下去的过程.3.临界体积和临界质量裂变物质能够发生链式回响的最小体积及其相应的质量.4.裂变的应用原子弹、核回响堆.六、核聚变1.典型的聚变回响方程H＋H→He＋n＋17.6MeV2.人工转变1卢瑟福察觉质子N＋He→O＋H.2查德威克察觉中子Be＋He→C＋n.自测4多项选择以下说法正确的是A.重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量B.轻核聚变务必在很高的温度下才能举行C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变回响D.人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法操纵链式回响的速度，和平利用核能答案BC命题点一原子核的衰变及半衰期1.衰变规律及实质1α衰变、β衰变的对比衰变类型α衰变β衰变衰变过程X→Y＋HeX→Y＋e衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出1个中子转化为1个质子和1个电子2H＋2n→Hen→H＋e匀强磁场中轨迹外形衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒2γ射线γ射线经常伴随着α衰变或β衰变同时产生.其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量原子核处于激发态而辐射出光子.2.确定衰变次数的方法由于β衰变对质量数无影响，所以先由质量数的变更确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数.3.半衰期1公式N余＝N原，m余＝m原.2影响因素放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素抉择的，跟原子所处的物理状态如温度、压强或化学状态如单质、化合物无关.例1一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为，以下说法正确的是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粒子所体验的时间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答案B解析静止的铀核在α衰变过程中，得志动量守恒的条件，根据动量守恒定律得pTh＋pα＝0，即钍核的动量和α粒子的动量大小相等，方向相反，选项B正确；

根据Ek＝可知，选项A错误；

半衰期的定义是统计规律，对于一个α粒子不适用，选项C错误；

铀核在衰变过程中，伴随着确定的能量放出，即衰变过程中有确定的质量亏损，故衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误.变式1多项选择2022台州市3月选考关于自然放射现象，以下说法正确的是A.U经过7次α衰变和4次β衰变后得到PbB.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，其半衰期不变C.β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变成中子时产生的D.在α、β、γ这三种射线中，α射线的电离才能最强，γ射线的穿透才能最强答案ABD变式2放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，那么元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了A.1位B.2位C.3位D.4位答案C解析原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，所以经过2次α衰变后电荷数减小4；

同时，经过一次β衰变，电荷数增加1；

所以元素A经过2次α衰变和1次β衰变后电荷数减小3，那么生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位，故C正确，A、B、D错误.变式3在好多装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素.以下说法正确的是A.α射线、β射线和γ射线都是电磁波B.在α、β、γ三种射线中，γ射线的电离才能最强C.氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后确定只剩下1个氡原子核D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的答案D解析α射线是高速He核流，β射线是高速电子流，γ射线是能量很高的电磁波，A项错误.在α、β、γ三种射线中，α射线的电离才能最强，γ射线的电离才能最弱，B项错误.半衰期是对大量原子核的衰变行为作出的统计规律，对于少数原子核无意义，C项错误.命题点二核回响及核回响类型1.核回响的四种类型类型可控性核回响方程典例衰变α衰变自发U→Th＋Heβ衰变自发Th→Pa＋e人工转变人工操纵N＋He→O＋H卢瑟福察觉质子He＋Be→C＋n查德威克察觉中子Al＋He→P＋n约里奥－居里夫妇察觉放射性同位素，同时察觉正电子P→Si＋e重核裂变轻易操纵U＋n→Ba＋Kr＋3nU＋n→Xe＋Sr＋10n轻核聚变很难操纵H＋H→He＋n2.核回响方程式的书写1熟记常见根本粒子的符号，是正确书写核回响方程的根基.如质子H、中子n、α粒子He、β粒子e、正电子e、氘核H、氚核H等.2掌管核回响方程遵守的规律，是正确书写核回响方程或判断某个核回响方程是否正确的依据，由于核回响不成逆，所以书写核回响方程式时只能用“→”表示回响方向.3核回响过程中质量数守恒、电荷数守恒.例2多项选择2022浙江11月选考14以下说法正确的是A.核聚变回响方程可能为H＋H→He＋2nB.铀核裂变的核回响方程可能为U＋n→Xe＋Sr＋2nC.发生β衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成片面D.中子和质子结合成氘核，若该过程质量亏损为Δm，那么氘核的结合能为Δmc2答案BD解析选项A的核回响方程为H＋H→He＋n，选项A错误；

根据重核裂变的核回响方程配平方式可知，选项B正确；

β衰变时原子核内部中子衰变为质子时释放出高速电子，电子并不是原子核的组成片面，选项C错误；

根据ΔE＝Δmc2可知，选项D正确.变式4多项选择关于核衰变和核回响的类型，以下表述正确的有A.U→Th＋He是α衰变B.N＋He→O＋H是β衰变C.H＋H→He＋n是轻核聚变D.Se→Kr＋2e是重核裂变答案AC解析A为α衰变，B为原子核的人工转变，C为轻核聚变，D为β衰变，故A、C正确.变式5多项选择一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si*.以下说法正确的是A.核回响方程为p＋Al→Si*B.核回响过程中系统动量守恒C.核回响过程中系统能量不守恒D.核回响前后核子数相等，所以生成物的质量等于回响物的质量之和答案AB解析根据质量数和电荷数守恒可得，核回响方程为p＋Al→Si*，A正确；

核回响过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确，C错误；

由于回响过程中，要释放大量的能量，伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于回响物的质量之和，D错误.变式6多项选择现有如下两个核回响方程分别为X＋Y→He＋H＋4.9MeVH＋H→He＋X＋17.6MeV以下表述正确的是A.X是质子B.Y的质子数是3，中子数是3C.两个核回响都没有质量亏损D.氘和氚的核回响是核聚变回响答案BD解析根据核回响方程H＋H→He＋X＋17.6MeV，X的质量数A1＝2＋3－4＝1，核电荷数Z1＝1＋1－2＝0，所以X是中子，故A错误；

根据核回响方程X＋Y→He＋H＋4.9MeV，X是中子，所以Y的质量数A2＝4＋3－1＝6，核电荷数Z2＝2＋1－0＝3，所以Y的质子数是3，中子数是3，故B正确；

根据两个核回响方程可知，都有大量的能量释放出来，所以确定都有质量亏损，故C错误；

氘和氚的核回响过程中是质量对比小的核生成质量对比大的新核，所以是核聚变回响，故D正确.命题点三质量亏损及核能的