新高考物理一轮复习跟踪练习专题16.2　原子核（原卷版）

专题16.2原子核【练】1．（2022·山西·高三开学考试）陶寺遗址是尧的都城，是最早的“中国”，在发掘中采用了碳十四测年技术等多项科技手段来判断陶寺文化的绝对年代。SKIPIF1<0的衰变方程为SKIPIF1<0，下列说法正确的是（）A．衰变方程中的X是中子B．SKIPIF1<0需吸收能量才能发生衰变C．随着SKIPIF1<0的不断衰变，其半衰期会逐渐变长D．SKIPIF1<0与X的质量之和小于SKIPIF1<0的质量2．（2022·湖南·高三开学考试）以下是来自物理教材选择性必修第三册的四幅图片，对相关知识的说法正确的是（）A．图甲中，在紫外线灯照射前，验电器指针带正电B．图乙中，J.J.汤姆孙通过气体放电管发现了电子并测出了电子的电荷量C．图丙中，一个处于n＝5激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出10种不同频率的光子D．图丁中，比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出能量3．（2022·四川成都·高三开学考试）2021年11月30日，上海市洋山海关透露，199.5吨被放射性污染的樟子松板材被退运出境。原因是在这批进口板材中检测出了人工核素铯137（SKIPIF1<0），且其活度浓度超过了国家规定的免管浓度值。已知人工核素铯137的半衰期长达30年，衰变时会辐射γ射线。其衰变方程为SKIPIF1<0→SKIPIF1<0+X。下列说法正确的是（）A．衰变方程中的X来自于铯（SKIPIF1<0）内中子向质子的转化B．通过高温暴晒，可使板材中的铯（SKIPIF1<0）尽快衰变殆尽C．该反应产生的新核SKIPIF1<0与铯（SKIPIF1<0）的比结合能相等D．衰变时放出的X离子的穿透性比γ射线强4．（2022·浙江·嘉兴一中高三期中）下列说法中正确的是（

）A．SKIPIF1<0粒子散射实验证明原子内部的正电荷是均匀分布的B．氢原子的发射光谱是连续谱C．当入射光子与晶体中的电子碰撞后，这些光子散射后的波长变小D．镉棒在反应堆中的作用是控制链式反应的速度5．（2022·黑龙江·大庆实验中学高三期中）下列说法中正确的是（）A．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转B．康普顿效应表明光具有粒子性，即光子不仅具有能量还具有动量C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增加，原子总能量减少D．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过7.6天就只剩下1个6．（2022·江苏·楚州中学高三阶段练习）2022年8月9日，中核集团漳州核电2号机组反应堆压力容器顺利吊装就位，向投产发电迈出了重要一步，该核电项目投产后核反应堆中存在如下核反应，SKIPIF1<0，则（

）A．该反应为核聚变反应B．该核反应过程没有质量亏损C．该核反应方程式中A=144D．SKIPIF1<0的质子数是235，中子数是927．（多选）（2022·浙江·高三专题练习）2020年12月4日，新一代“人造太阳”——中国环流二号M装置（HL—2M）在成都建成并投产发电，标志我国的可控热核反应的核聚变堆的设计和建设达到了国际领先。成都的“人造太阳”可控热核反应的方程是SKIPIF1<0，此反应中燃料氘核（SKIPIF1<0）和氚核（SKIPIF1<0），氘核（SKIPIF1<0）来源于海水，海水中富含反应原料氘（SKIPIF1<0），而氚核（SKIPIF1<0）可以用中子轰击锂核（SKIPIF1<0Li）得到。下列说法正确的是（）A．由于核反应前后核子数守恒，故生成物的质量等于反应物的质量B．氦核（SKIPIF1<0He）的比结合能比氘核（SKIPIF1<0）和氚核（SKIPIF1<0）的比结合能均大C．中子轰击锂核（SKIPIF1<0Li）反应方程为SKIPIF1<0，且此反应为原子核的人工转变D．氦核（SKIPIF1<0He）的结合能要比氘核（SKIPIF1<0）和氚核（SKIPIF1<0）的结合能之和大8．（多选）（2022·天津·耀华中学一模）下列说法中正确的是（）A．一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若仅使入射光的强度减弱，那么从金属表面逸出的光电子的最大初动能将变小B．大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性C．电子的发现说明原子是可分的，天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构D．放射性同位素232Th经SKIPIF1<0、SKIPIF1<0衰变会生成220Rn，其衰变示意方程为SKIPIF1<0其中x=3，y=1E．原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关9．（2022·山东泰安·三模）2020年12月17日，“嫦娥五号”顺利返回地球，带回1.7kg月壤。月球氦3（SKIPIF1<0He）是月球岩石样本中发现的一种储量惊人的新物质，该物质可以与氘（SKIPIF1<0H）一同参与核聚变反应，放出质子，同时释放出大量能量。已知氨3的原子质量为3.0160u，氘的原子质量为2.0140u，SKIPIF1<0He的原子质量为4.0026u，质子的原子质量为1.0078u，其中u为原子质量单位，1u相当于931.5MeV的能量。（1）试写出此核反应方程；（2）求该核反应中释放的核能。10．（2022·河北秦皇岛·高三开学考试）心脏起搏器使用“氚电池”供电，是利用了氚核（SKIPIF1<0）发生β衰变过程释放的能量，衰变方程为SKIPIF1<0，已知氚核的半衰期为12.5年。氚核与其同位素氘核（SKIPIF1<0）在一定条件下可以发生反应，反应方程为SKIPIF1<0。下列说法正确的是（）A．新核X是氘核（SKIPIF1<0）B．氚核（SKIPIF1<0）发生β衰变时，质量和电荷数都守恒C．若有质量为100g的氚核，经过25年后，剩余氚核的质量为25gD．SKIPIF1<0是核聚变方程，核电站利用该核反应获得核能11．（2022·陕西师大附中高三开学考试）钴，银白色铁磁性金属，元素符号Co，早期的中国就已知并用于陶器釉料；SKIPIF1<0衰变的核反应方程为SKIPIF1<0，其半衰期为SKIPIF1<0，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的质量分别为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，下列说法正确的是（）A．经过SKIPIF1<0的时间，10个SKIPIF1<0核中有5个已经发生了衰变B．SKIPIF1<0射线的穿透本领比SKIPIF1<0粒子弱C．该核反应中释放的能量为SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0粒子是SKIPIF1<0核外的电子电离形成的12．（2022·河北·邯郸市教育科学研究所高三开学考试）一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，由于发生了SKIPIF1<0（或SKIPIF1<0）衰变而得到两种粒子，一种是SKIPIF1<0（或SKIPIF1<0）粒子，另一种是反冲核。如图所示为两种粒子在磁场中的圆形轨迹，已知衰变前核的质量为，衰变后形成的两种新粒子的质量分别为SKIPIF1<0，在磁场中的轨迹半径分别为SKIPIF1<0。两圆半径之比为SKIPIF1<0，则以下说法正确的是（）A．该原子核发生的是SKIPIF1<0衰变，得到的两种新粒子在磁场中做圆周运动的绕向相反B．原来静止的原子核的原子序数为92，反冲核的轨道半径为SKIPIF1<0C．衰变过程释放的核能SKIPIF1<0，得到的射线在空气中具有较强的穿透本领D．该衰变的衰变方程可能为SKIPIF1<013．（2022·山东聊城一中高三开学考试）我国“华龙一号”是当前核电市场接受度最高的三代核电机型之一，其全面建成有力支撑了我国由核电大国向核电强国跨越。核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。SKIPIF1<0是反应堆中发生的许多核反应中的一种，X是某种粒子，a是X粒子的个数，用mU、mBa、mKr分别表示SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0核的质量，mX表示X粒子的质量，c为真空中的光速，以下说法正确的是（

）A．SKIPIF1<0的结合能小于SKIPIF1<0与SKIPIF1<0的结合能之和B．X为中子，a=2C．SKIPIF1<0的比结合能比SKIPIF1<0的大D．上述核反应中放出的核能E=(mU－mBa－mKr－3mX)c214．（2022·安徽·合肥一中高三开学考试）自然界中一些放射性重元素往往会发生一系列连续的递次衰变，又称为放射系或衰变链。每个放射性衰变系都有一个半衰期很长的始祖核素，经过若干次连续衰变，直至生成一个稳定核素。已知SKIPIF1<0的衰变链如图所示。下列判断中正确的是（）A．图中的横坐标表示核电荷数，纵坐标表示中子数B．SKIPIF1<0衰变最终生成的稳定核素为SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0衰变最终生成的稳定核素，共有两种不同的衰变路径D．SKIPIF1<0衰变最终生成的稳定核素，共发生了7次SKIPIF1<0衰变，2次SKIPIF1<0衰变15．（多选）（2022·河南·高三开学考试）微型核电池的体积很小，只有一个硬币的厚度，电力极强，可用于手机充电。微型核电池利用微型和纳米级系统研发出了一种超微型电源设备，这种通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍SKIPIF1<0发生SKIPIF1<0衰变变为铜SKIPIF1<0，用它制成的大容量核电池，续航可超百年。下列说法正确的是（）A．镍SKIPIF1<0的SKIPIF1<0衰变方程为SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0衰变中SKIPIF1<0粒子来源的方程为SKIPIF1<0C．升高镍SKIPIF1<0的温度，可使其半衰期减小D．SKIPIF1<0的比结合能比铜SKIPIF1<0的比结合能小16．（多选）（2022·浙江·高三开学考试）关于下列教材中的四幅图说法正确的是（）A．甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为SKIPIF1<0射线B．乙图为光电效应实验，它说明了光具有粒子性C．丙图为电子束通过铝箔时的衍射图样，它证实了电子具有波动性D．丁图为SKIPIF1<0粒子散射实验，发现少数SKIPIF1<0粒子发生了大角度偏转，说明了原子的质量绝大部分集中在很小空间范围17．（2022·福建·漳州立人学校模拟预测）卢瑟福通过α粒子（SKIPIF1<0He）轰击氮（SKIPIF1<0）的实验发现了质子并产生氧（O）原子核。某研究小组设计了如下装置分析该反应中产生的两种粒子。氮室右侧长方形区域MNPQ内存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外；区域左边界中点O处带有一小孔，且与氮室右侧出口处于同一位置，其余三面均装有荧光底片。现让α粒子以初速度v0从左侧进入氮室轰击静止的氮原子核，反应后两粒子从O点垂直进入磁场，恰好打在底片的M、N两端点。已知反应后质子的速度也为v0，质子与中子的质量均为m，质子电荷量为e，全过程不考虑其他粒子的影响。（1）写出该实验的核反应方程；（2）求磁场区域MN的长度L；（3）若在磁场区域内加入垂直MN板的匀强电场（未画出），发现两个粒子分别打在NQ中点O＇和PQ上，求粒子打在PQ上时的动能Ek。18．（2022·河北·石家庄二中实验学校高三开学考试）我国可控核聚变技术已经走在了世界前列，“东方超环”是全超导托卡马克核聚变实验装置，又被称为“人造太阳”。其原理是让海水中大量存在的氘和氚原子在高温高密度条件下，像太阳一样发生核聚变，为人类提供源源不断的能源。氘核（SKIPIF1<0）和氚核（SKIPIF1<0）结合成氦核（SKIPIF1<0）时，要放出某种质量SKIPIF1<0的粒子，同时释放出能量。已知氘核质量SKIPIF1<0，氚核质量SKIPIF1<0，氦核质量SKIPIF1<0，根据爱因斯坦的质能方程可知SKIPIF1<0相当于SKIPIF1<0，阿伏加德罗常数SKIPIF1<0，氘核的摩尔质量SKIPIF1<0。（1）写出该核聚变反应的核反应方程式，并计算一次核聚变反应中释放的核能；（保留2位有效数字）（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SKIPIF1<0万千瓦，计算理论上该发电站一年（SKIPIF1<0），大约需要多少千克的氘？19．（2022·湖北·高考真题）上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核SKIPIF1<0俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子νe，即SKIPIF1<0。根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。下列说法正确的是（）A．原子核X是SKIPIF1<0 B．核反应前后的总质子数不变C．核反应前后总质量数不同 D．中微子SKIPIF1<0的电荷量与电子的相同20．（2022·辽宁·高考真题）2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果。表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为SKIPIF1<0，己知SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的质量分别为SKIPIF1<0，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E。下列说法正确的是（

）A．X为氘核SKIPIF1<0 B．X为氚核SKIP