2025年高考物理一轮复习之原子核与核技术

第1页（共1页）2025年高考物理一轮复习之原子核与核技术一．选择题（共10小题）1．在三星堆考古发现中，考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过14C年代检测，推算出文物的年代。其中14C的衰变方程为6A．614C发生的是B．在14C的衰变过程中质子数守恒 C．X是来源于原子外层的电子 D．614C2．如图所示，某次铀核裂变反应式为92235U+01n→56144Ba+3689Kr+301n，反应产生的中子可能击中其它铀原子核从而引发链式反应，用mU、mBa、mA．链式反应若能发生，铀原料的体积必须大于临界体积 B．裂变产物56144Ba的比结合能小于92C．该核反应过程中质量有所增加 D．该核反应中放出的核能为（mU﹣mBa﹣mKr）c23．日本排入海洋的核污水中含有一种难被清除的氚具有放射性，衰变方程为：13HA．该衰变为α衰变 B．弱相互作用是引起该衰变的原因 C．经过24.86年，核废水中所含有的氚几乎全部衰变完 D．13H4．2024年1月天津大学科研团队攻克了长期以来阻碍石墨烯电子学发展的关键技术难题，打开了石墨烯带隙，开启了石墨烯芯片制造领域“大门”。石墨烯是C的同素异形体，目前已知C的同位素共有15种，其中14C是一种放射性的元素，可衰变为14N，图中包含14C衰变相关信息，下列说法正确的是（）A．当环境温度变化时，14C的半衰期会发生改变 B．14C转变为14N，衰变方式为α衰变 C．32个14C原子核在经过22920年后还剩2个 D．当14N数量是14C数量的3倍时，14C衰变经历的时间为11460年5．钋是地球上最稀有的元素之一。若一个静止的钋核84210Po放出一个α粒子（24He）后变成铅核82206Pb，α粒子的动能为EA．4Eα210c2C．206Eα210c6．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．图甲中，用频率为ν1的光照射光电管，微安表有示数，向左调节滑动变阻器的触头P，可以使微安表示数慢慢增大，最后到达饱和电流 B．图乙中，一个氢原子吸收能量从基态向n＝3的能级跃迁时，最多可以吸收3种不同频率的光 C．图丙中，曲238的半衰期是45亿年，适当加热轴238，可以使衰变速度加快 D．图丁中，氘核的核子平均质量大于氦核的核子平均质量7．下列说法不正确的是（）A．无线电波的接收，需要先调谐再解调 B．照相机镜头玻璃的颜色是光的干涉造成的 C．汤姆孙求出了阴极射线的比荷，并粗略测到了该种粒子的电荷量，发现了电子 D．核子结合成原子核释放的能量叫作结合能，结合能越大，原子核越稳定8．福岛核污染水中含高达64种核放射性元素，其中锔﹣243衰变75%需要58年，则锔﹣243的半衰期是（）A．29年 B．116年 C．43.5年 D．14.5年9．最近，我国科研人员从秦山核电重水堆机组中成功抽出614C，它是碳的放射性同位素，每隔一定的时间其质量减少为原来的一半。设614C的初始质量为M0A． B． C． D．10．19世纪末至20世纪初是近代物理学发展的黄金时代。杰出物理学家们的研究成果直接推动了“近代物理学”的建立和发展。以下关于物理知识的描述哪一个是正确的（）A．贝克勒尔发现了天然放射现象，图1为产生的三种射线在电场中偏转情况，其中③线代表的射线穿透能力最强 B．一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出3种不同频率的光子 C．图3为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变短 D．图4展示了α粒子散射实验的现象，据此现象，卢瑟福发现了质子和中子二．多选题（共4小题）（多选）11．已知原子核中核子平均质量随原子序数变化如右图所示。下列说法正确的是（）A．d裂变成e和f一定吸收核能 B．d裂变成e和f一定释放核能 C．a和b聚变成c一定吸收核能 D．a和b聚变成c一定释放核能（多选）12．我国自主研发成功的玲龙一号核反应堆正式亮相，是全球最小型的紧凑型核反应堆，可为航母提供强大的动力。关于核反应方程式92235U+X→56141Ba+A．式中X是质子 B．式中X是中子 C．式中Y＝2 D．式中Y＝3（多选）13．95241Am（镅）是一种半衰期长达433年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为95241Am→X+Y（X为释放射线中的某种粒子，Y为产生的新核），在该烟雾探测器中装有大约A．烟雾颗粒阻挡的是由镅释放的β粒子 B．95241Am发生一次衰变所产生的新核Y的中子数比质子数多51C．0.3微克的镅经过866年剩余95241Am的质量为0.075D．发生火灾环境温度升高会使95241（多选）14．以下给出的核反应方程中，所有说法正确的是（）A．12H+13H→B．714N+24He→C．24He+1327Al→D．92235U+01n→56144Ba三．填空题（共2小题）15．全球首座球床模块式高温气冷堆核电站—山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功，标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一。目前核电站获取核能的基本核反应方程：92235U+01n→56141Ba+3692Kr+3X，这个核反应方程中的X表示。这个核反应释放出大量核能；56141Ba的比结合能（选填“大于”“等于”或“小于”）92235U的比结合能。已知92235U、16．如图所示关于原子核结构探究的一个重要实验示意图，图中放射性元素钋射出的①是粒子（选填“α”或“β”），科学家查德威克研究证实从金属铍射出的射线②是由组成的（选填“中子”或“γ射线”）。铍核49Be发生的核反应方程为四．解答题（共4小题）17．如图所示，在xOy坐标系的第一象限内，分布着垂直纸面向外的匀强磁场（含坐标轴），磁感应强度大小为B＝0.5T。坐标为（0，3m）的点P处有一静止的原子核92236U发生了α衰变，α粒子的比荷为qm=5×107C/kg，放出的α粒子以大小为v1的速度垂直磁场方向射入磁场中，方向与y轴正方向成30°，刚好与（1）写出α衰变的核反应方程；（2）求α粒子离开磁场的速度。18．如图，O处的α粒子源能不断地向右发射速度为v0的α粒子，假设α粒子和49Be核堆中静止的49Be核都能对心正碰并发生核反应。核反应的生成物均能从小孔Q进入板间垂直于纸面的匀强磁场（方向未知），磁感应强度的大小为B=3mv010ed，其中m为一个质子（或中子）的质量（设原子核的质量等于各核子的质量和），e为一个质子的电荷量，d为板间距。已知生成物进入磁场后分别打在M、N两点，O、P、（1）补全α粒子与49Be核发生核反应的方程：24He（2）简要说明，打在M、N两点的分别是哪种粒子并判断板间磁场的方向；（3）假设每秒钟发生n次核反应，击中M点的粒子有75%被板吸收，25%以原速率反弹，求M点每秒钟受到的撞击力多大。19．用中子轰击锂核（36Li）会生成α粒子和氢的同位素，同时释放出4.8MeV的能量，已知元电荷e＝1.6×10﹣19C，光在真空中的速度c＝3×108（1）写出核反应方程；（2）计算核反应过程的质量亏损Δm。（以kg为单位，结果保留三位有效数字）20．有三个原子核A、B、C，A核放出一个正电子后变为B核，B核与质子发生核反应后生成C核并放出一个氨核（24He），问A核的质量数比B核的质量数多多少？A、B、

2025年高考物理一轮复习之原子核与核技术参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．在三星堆考古发现中，考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过14C年代检测，推算出文物的年代。其中14C的衰变方程为6A．614C发生的是B．在14C的衰变过程中质子数守恒 C．X是来源于原子外层的电子 D．614C【考点】结合能与比结合能的概念及简单计算；β衰变的特点、本质及方程．【专题】定性思想；推理法；衰变和半衰期专题；推理能力．【答案】D【分析】根据质量数守恒与电荷数守恒写出核反应方程，判断核反应的类型；根据核反应方程分析原子核质子数的变化；射线的电子是由原子核内中子转化为质子释放出来的；根据714N【解答】解：A．614C衰变时电荷数和质量数都守恒，由此可知X为-10eBC．射线的电子是由原子核内中子转化为质子释放出来的，不是来源于原子外层的电子，从方程可以看出，反应前后的质子数增加了，故BC错误；D．614C衰变成714N，该衰变释放能量，生成物比反应物更稳定，比结合能越大原子核越稳定，故故选：D。【点评】本题主要考查了原子核的衰变问题，注意理解原子核的结合能。2．如图所示，某次铀核裂变反应式为92235U+01n→56144Ba+3689Kr+301n，反应产生的中子可能击中其它铀原子核从而引发链式反应，用mU、mBa、mA．链式反应若能发生，铀原料的体积必须大于临界体积 B．裂变产物56144Ba的比结合能小于92C．该核反应过程中质量有所增加 D．该核反应中放出的核能为（mU﹣mBa﹣mKr）c2【考点】链式反应的条件与控制；利用结合能或比结合能计算核能．【专题】定量思想；推理法；重核的裂变和轻核的聚变专题；分析综合能力．【答案】A【分析】根据重核裂变条件分析；比结合能越大原子核越稳定；根据质能方程分析，并根据质能方程计算释放的核能。【解答】解：A、链式反应若能发生，铀原料的体积必须大于临界体积，故A正确；B、该反应释放能量，生成物比反应物更稳定，所以裂变产物56144Ba的比结合能大于CD、该核反应过程中质量有亏损，根据质能方程可知释放的核能为ΔE＝Δmc2＝（mU﹣mBa﹣mKr﹣2mn）c2，故CD错误。故选：A。【点评】本题考查重核裂变中的质量亏损的计算，核能的计算，比结合能大小的比较，整体考查较全面，比结合能比较易出错。3．日本排入海洋的核污水中含有一种难被清除的氚具有放射性，衰变方程为：13HA．该衰变为α衰变 B．弱相互作用是引起该衰变的原因 C．经过24.86年，核废水中所含有的氚几乎全部衰变完 D．13H【考点】结合能与比结合能的概念及简单计算；α衰变的特点、本质及方程；半衰期的相关计算；核力与四种基本相互作用．【专题】定性思想；推理法；衰变和半衰期专题；理解能力．【答案】B【分析】根据质量数守恒与电荷数守恒判断X的种类，从而判断衰变类型；弱相互作用是引起β衰变的原因；半衰期是原子核发生半数衰变所需的时间；不同的原子核的结合能不同。【解答】解：A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为A＝3﹣3＝0，电荷数为Z＝1﹣2＝﹣1，则X为电子-10e，则氚核发生的是B、弱相互作用，是引起β衰变的原因，故B正确；C、半衰期是原子核发生半数衰变所需的时间，经过25年，即两个半衰期，剩余的氚核为原来的四分之一，并没有衰变完，故C错误；D、两核的比结合能大小是不同的，氦核的比结合能大，结合能大，故D错误；故选：B。【点评】本题主要考查β衰变、半衰期等基础概念，学生需要对概念进行深入学习，理解其本质。4．2024年1月天津大学科研团队攻克了长期以来阻碍石墨烯电子学发展的关键技术难题，打开了石墨烯带隙，开启了石墨烯芯片制造领域“大门”。石墨烯是C的同素异形体，目前已知C的同位素共有15种，其中14C是一种放射性的元素，可衰变为14N，图中包含14C衰变相关信息，下列说法正确的是（）A．当环境温度变化时，14C的半衰期会发生改变 B．14C转变为14N，衰变方式为α衰变 C．32个14C原子核在经过22920年后还剩2个 D．当14N数量是14C数量的3倍时，14C衰变经历的时间为11460年【考点】半衰期的相关计算．【专题】定量思想；推理法；衰变和半衰期专题；推理能力．【答案】D【分析】A.根据半衰期的决定因素进行回答；B.根据核反应方程的书写规则进行分析判断；C.根据半衰期的物理意义进行分析求解；D.根据图中所给的数据进行分析判断。【解答】解：A.放射性元素的半衰期是由原子核自身的因素决定，与外部影响无关，故A错误；B.根据核反应方程的书写规则，该反应为614C→714C.半衰期是统计规律，是针对数量足够多的原子核的一个规律，32各碳原子数量太少，不符合该规律，故C错误；D.由图中数据可知，14C的半衰期是5730年，经过11460年，没有发生衰变的数量是原总数的14，发生衰变是数量是34，故14N数量是14C数量的3倍，故故选：D。【点评】考查核反应方程的书写规则和半衰期等问题，会根据题意进行准确的分析和判断。5．钋是地球上最稀有的元素之一。若一个静止的钋核84210Po放出一个α粒子（24He）后变成铅核82206Pb，α粒子的动能为EαA．4Eα210c2C．206Eα210c【考点】核反应前后的质量亏损．【专题】定量思想；推理法；爱因斯坦的质能方程应用专题；分析综合能力．【答案】D【分析】先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后反冲核的动能；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损。【解答】解：衰变后α粒子与铅核的质量之比m根据动量守恒结合动能和动量关系Ek=故衰变生成的铅核的动能EPb=4206根据爱因斯坦质能方程有Δmc2＝Eα+E铅联立解得Δm=210Eα206c故选：D。【点评】本题关键根据动量守恒定律求解反应后新核的速度，然后根据质能方程列式求解质量亏损；要注意在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计。6．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．图甲中，用频率为ν1的光照射光电管，微安表有示数，向左调节滑动变阻器的触头P，可以使微安表示数慢慢增大，最后到达饱和电流 B．图乙中，一个氢原子吸收能量从基态向n＝3的能级跃迁时，最多可以吸收3种不同频率的光 C．图丙中，曲238的半衰期是45亿年，适当加热轴238，可以使衰变速度加快 D．图丁中，氘核的核子平均质量大于氦核的核子平均质量【考点】α衰变的特点、本质及方程；爱因斯坦光电效应方程；分析能量跃迁过程中的能量变化（吸收或释放光子）．【专题】定性思想；推理法；衰变和半衰期专题；推理能力．【答案】D【分析】根据A端带电结合光电效应现象分析；根据玻尔理论判断；半衰期具有统计意义；根据聚变的特点判断。【解答】解：A、图甲中，用频率为ν1的光照射光电管，微安表有示数，A端带正电，向左调节滑动变阻器的触头P，光电管两端所加的是反向电压，不能使微安表示数慢慢增大，也不会到达饱和电流，故A错误；B、一个氢原子吸收能量从基态向n＝3的能级跃迁时，最多可以吸收2种不同频率的光，故B错误；C、半衰期与外界环境无关，故C错误；D、氘核与氚核聚变生成氦核，聚变的过程中放出大量的能量，根据质能方程结合平均质量与比结合能的关系可知，氘核的核子平均质量大于氦核的核子平均质量，故D正确。故选：D。【点评】该题考查光电效应、半衰期、玻尔理论以及聚变与裂变，考查到的知识点较多，在平时的学习中多加积累即可做好这一类的题目。7．下列说法不正确的是（）A．无线电波的接收，需要先调谐再解调 B．照相机镜头玻璃的颜色是光的干涉造成的 C．汤姆孙求出了阴极射线的比荷，并粗略测到了该种粒子的电荷量，发现了电子 D．核子结合成原子核释放的能量叫作结合能，结合能越大，原子核越稳定【考点】结合能与比结合能的概念及简单计算；力学物理学史；光的干涉现象．【专题】定性思想；推理法；原子的核式结构及其组成；推理能力．【答案】D【分析】根据无线电的接收过程、光的干涉现象、汤姆孙的阴极射线实验以及比结合能的特点分析求解。【解答】解：A.无线电接收过程：首先通过接收天线把信号送到高频处理电路，通过谐振检测出需要的有用信号，通过放大，解调和滤波后，就还原出原来的低频信号了，故需要先调谐再解调，故A正确；B.照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是淡紫色，因为这反射光中已经没有了绿光，故B正确；C.汤姆孙求出了阴极射线的比荷，并粗略测到了该种粒子的电荷量，发现了电子，故C正确；D.核子结合成原子核释放的能量叫作结合能，比结合能越大，即平均结合能越大，原子核越稳定，故D错误；本题选择不正确的，故选：D。【点评】本题考查了物理学史以及无线电和光的基本知识，理解各个物理量的含义以及生活中的应用是解决此类问题的关键。8．福岛核污染水中含高达64种核放射性元素，其中锔﹣243衰变75%需要58年，则锔﹣243的半衰期是（）A．29年 B．116年 C．43.5年 D．14.5年【考点】α衰变的特点、本质及方程．【专题】定量思想；方程法；衰变和半衰期专题；推理能力．【答案】A【分析】根据剩余质量与半衰期的关系公式即可求出。【解答】解：锔﹣243衰变75%，则剩余的质量是开始时的14，可得由半衰期公式m由于t＝58年，故半衰期τ＝29年，故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】该题考查半衰期的应用，知道剩余质量与半衰期的关系公式m余9．最近，我国科研人员从秦山核电重水堆机组中成功抽出614C，它是碳的放射性同位素，每隔一定的时间其质量减少为原来的一半。设614C的初始质量为MA． B． C． D．【考点】α衰变的特点、本质及方程．【专题】定性思想；图析法；衰变和半衰期专题；理解能力．【答案】B【分析】理解半衰期的概念，结合图像的斜率变化完成分析。【解答】解：根据半衰期的概念可知，614C每隔时间t质量会减小为原来的一半，随着t的增长，m越来越小，且变化越来越慢，即m﹣t图像的斜率逐渐减小，故B故选：B。【点评】本题主要考查了半衰期的相关应用，掌握半衰期的概念即可完成分析，难度不大。10．19世纪末至20世纪初是近代物理学发展的黄金时代。杰出物理学家们的研究成果直接推动了“近代物理学”的建立和发展。以下关于物理知识的描述哪一个是正确的（）A．贝克勒尔发现了天然放射现象，图1为产生的三种射线在电场中偏转情况，其中③线代表的射线穿透能力最强 B．一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出3种不同频率的光子 C．图3为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变短 D．图4展示了α粒子散射实验的现象，据此现象，卢瑟福发现了质子和中子【考点】天然放射现象的发现及意义；康普顿效应的现象及解释；卢瑟福α粒子散射实验；分析能量跃迁过程中的能量变化（吸收或释放光子）；分析能级跃迁过程中释放的光子种类．【专题】定性思想；归纳法；原子的能级结构专题；理解能力．【答案】B【分析】三种射线中γ射线的穿透能力最强，根据图1中射线的偏转情况，判断射线的性质，确定哪种射线穿透能力最强；氢原子向低能级跃迁时，根据Cn2确定放出光子的种类；图3为康普顿效应的示意图，根据光子能量的变化分析碰后散射光的波长变化；卢瑟福根据【解答】解：A、图1为产生的三种射线在电场中偏转情况，②线代表的是γ射线，穿透能力最强，故A错误；B、一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出C32=3C、图3为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞后光子的能量变小，根据E＝hν=hcλ，可知碰后散射光的波长变长，故D、图4展示了α粒子散射实验的现象，据此现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型，故D错误。故选：B。【点评】本题考查原子物理的基础知识，要掌握三种射线的特性、玻尔的能级理论、光子能量公式以及相关物理学史。二．多选题（共4小题）（多选）11．已知原子核中核子平均质量随原子序数变化如右图所示。下列说法正确的是（）A．d裂变成e和f一定吸收核能 B．d裂变成e和f一定释放核能 C．a和b聚变成c一定吸收核能 D．a和b聚变成c一定释放核能【考点】元素核子平均质量曲线；用爱因斯坦质能方程计算核反应的核能．【专题】定性思想；推理法；爱因斯坦的质能方程应用专题；推理能力．【答案】BD【分析】根据图象判断出各原子核质量关系，然后判断发生核反应时质量变化情况，最后根据质能方程分析答题。【解答】解：AB、d裂变成e和f，由于后者的核子平均质量小，故发生质量亏损，所以一定释放核能，故A错误，B正确；BD、a和b聚变成c，根据图象得出平均核子质量变小，故发生质量亏损，所以一定释放核能，故C错误，D正确。故选：BD。【点评】本题难度不大，知道质量亏损的概念、分析清楚图象、了解核反应的常识，明确核子平均质量越小，则比结合能越小，原子核越不稳定。（多选）12．我国自主研发成功的玲龙一号核反应堆正式亮相，是全球最小型的紧凑型核反应堆，可为航母提供强大的动力。关于核反应方程式92235U+X→56141Ba+A．式中X是质子 B．式中X是中子 C．式中Y＝2 D．式中Y＝3【考点】重核的裂变及反应条件．【专题】定量思想；推理法；重核的裂变和轻核的聚变专题；推理能力．【答案】BD【分析】本题根据反应前后电荷数守恒和质量数守恒分析求解。【解答】解：AB.根据电荷数守恒可得X的电荷数为：92﹣（56+36）＝0，故X为中子01n，故ACD.根据质量数守恒可得Y为：235+1﹣（141+92）＝3，故C错误，D正确；故选：BD。【点评】本题考查了核反应方程，理解反应前后电荷数守恒和质量数守恒是解决此类问题的关键。（多选）13．95241Am（镅）是一种半衰期长达433年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为95241Am→X+Y（X为释放射线中的某种粒子，Y为产生的新核），在该烟雾探测器中装有大约A．烟雾颗粒阻挡的是由镅释放的β粒子 B．95241Am发生一次衰变所产生的新核Y的中子数比质子数多51C．0.3微克的镅经过866年剩余95241Am的质量为0.075D．发生火灾环境温度升高会使95241【考点】α衰变的特点、本质及方程．【专题】定量思想；方程法；衰变和半衰期专题；推理能力．【答案】BC【分析】根据三种射线穿透能力大小，即可判定镅会释放出什么射线；根据元素符号，确定元素中子数；再结合半衰期与外界因素无关，及半衰期的概念，即可求解。【解答】解：A．三种射线中，α射线容易使空气电离，但穿透能力最弱，在空气中只能前进几厘米，一张纸就能把它挡住，可知镅发出的是α射线，故Α错误；B．根据质量数守恒可知，衰变产生的射线的质量数：A＝241﹣4＝237，电荷数：z＝95﹣2＝93，所以中子数为n＝237﹣93＝144个，产生的新核的中子数比质子数多144﹣93＝51个，故B正确；C．已知镅的半衰期为433年，则经过866年是经过了两个半衰期，剩余的为m=(12)D．放射性粒子来自于原子核，半衰期与外界因素无关，故D错误。故选：BC。【点评】该题考查三种射线的电离能力大小以及半衰期的应用，注意三种射线的穿透能力的大小，掌握半衰期的概念，注意半衰期与外界因素无关，只与自身元素性质有关。（多选）14．以下给出的核反应方程中，所有说法正确的是（）A．12H+13H→B．714N+24He→C．24He+1327Al→D．92235U+01n→56144Ba【考点】核反应方程式的书写或判断核反应方程式中的粒子；重核的裂变及反应条件；轻核的聚变及反应条件．【专题】定性思想；推理法；重核的裂变和轻核的聚变专题．【答案】AD【分析】解答本题需要掌握：聚变是较轻的核聚变成较重的核，裂变是质量较大的核分裂成两个质量中等的核，并结合核反应方程满足质量数与质子数守恒，从而即可求解。【解答】解：A、根据核反应方程满足质量数与质子数守恒，12H+13H→24B、根据核反应方程满足质量数与质子数守恒，714N+24He→817C、根据核反应方程满足质量数与质子数守恒，24He+1327Al→1530D、根据核反应方程满足质量数与质子数守恒，92235U+01n→56144Ba+3689故选：AD。【点评】本题考查了几种常见的核反应方程，要记住各种反应的特点和几个典型的核反应方程；明确裂变和聚变反应特点，并能正确书写其衰变方程。三．填空题（共2小题）15．全球首座球床模块式高温气冷堆核电站—山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功，标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一。目前核电站获取核能的基本核反应方程：92235U+01n→56141Ba+3692Kr+3X，这个核反应方程中的X表示01n。这个核反应释放出大量核能；56141Ba的比结合能大于（选填“大于”“等于”或“小于”）92235U的比结合能。已知92【考点】利用结合能或比结合能计算核能；用爱因斯坦质能方程计算核反应的核能．【专题】定量思想；推理法；爱因斯坦的质能方程应用专题；推理能力．【答案】01n【分析】根据核反应方程的书写规则推导X的属性，根据比结合能越大越稳定进行分析判断，结合爱因斯坦的质能方程列式求解。【解答】解：根据核反应书写规则，质量数守恒和电荷数守恒，X的质量数为1，电荷数为0，所以X表示中子，即01n；根据比结合能越大越稳定的规律可知，56141Ba的比结合能大于92235U的比结合能；根据爱因斯坦的质能方程，释放的核能为ΔE＝Δmc2＝（m1+m4﹣m2﹣m3﹣3m4）c2＝（m1﹣m2﹣故答案为：01n【点评】考查核反应方程的书写规则以及爱因斯坦的质能方程，会根据题意进行分析求解。16．如图所示关于原子核结构探究的一个重要实验示意图，图中放射性元素钋射出的①是α粒子（选填“α”或“β”），科学家查德威克研究证实从金属铍射出的射线②是由中子组成的（选填“中子”或“γ射线”）。铍核49Be发生的核反应方程为42【考点】人工核反应方程式．【专题】定性思想；归纳法；衰变和半衰期专题；理解能力．【答案】α，中子，42He+【分析】天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生高速中子流，轰击石蜡时会打出质放射性元素钋发生衰变放出粒子1是碳原子，由质量数守恒知生成的为C12，图中射线从石蜡中打出的粒子2是中子。【解答】解：查德威克根据放射性元素钋射出的α粒子轰击金属铍发现了中子，其核反应方程为42He+故答案为：α，中子，42He+【点评】本题考查了天然放射现象，核反应产生的粒子，会利用质量数守恒和电荷数守恒判断核反应方程式的书写。四．解答题（共4小题）17．如图所示，在xOy坐标系的第一象限内，分布着垂直纸面向外的匀强磁场（含坐标轴），磁感应强度大小为B＝0.5T。坐标为（0，3m）的点P处有一静止的原子核92236U发生了α衰变，α粒子的比荷为qm=5×107C/kg，放出的α粒子以大小为v1的速度垂直磁场方向射入磁场中，方向与y轴正方向成30°，刚好与（1）写出α衰变的核反应方程；（2）求α粒子离开磁场的速度。【考点】α衰变的特点、本质及方程；带电粒子在匀强磁场中的圆周运动．【专题】定量思想；推理法；带电粒子在磁场中的运动专题；推理能力．【答案】（1）α衰变的核反应方程为92（2）α粒子离开磁场的速度为5×107m/s。【分析】（1）根据质量数守恒和电荷数守恒写出衰变方程；（2）画出粒子的轨迹图，求出粒子的轨道半径，再进行求解即可。【解答】解：（1）原子核在发生α衰变时，衰变前后质量数及电荷数守恒，则衰变的核反应方程为92（2）画出α粒子在磁场中运动轨迹如图所示由几何知识可得OP＝Rsin30°+R解得：R＝2mα粒子在磁场中做圆周运动。由牛顿第二定律得qv代入数据解得：v1＝5×107m/s；答：（1）α衰变的核反应方程为92（2）α粒子离开磁场的速度为5×107m/s。【点评】本题考查的知识比较零散，但都很简单，碰到这类题慢慢一步步分析即可，粒子在磁场中运动要画出轨迹应用圆周运动知识求解即可。18．如图，O处的α粒子源能不断地向右发射速度为v0的α粒子，假设α粒子和49Be核堆中静止的49Be核都能对心正碰并发生核反应。核反应的生成物均能从小孔Q进入板间垂直于纸面的匀强磁场（方向未知），磁感应强度的大小为B=3mv010ed，其中m为一个质子（或中子）的质量（设原子核的质量等于各核子的质量和），e为一个质子的电荷量，d为板间距。已知生成物进入磁场后分别打在M、N两点，O、P（1）补全α粒子与49Be核发生核反应的方程：24He（2）简要说明，打在M、N两点的分别是哪种粒子并判断板间磁场的方向；（3）假设每秒钟发生n次核反应，击中M点的粒子有75%被板吸收，25%以原速率反弹，求M点每秒钟受到的撞击力多大。【考点】核反应方程式的书写或判断核反应方程式中的粒子；动量守恒定律在绳连接体问题中的应用；带电粒子在匀强磁场中的圆周运动．【专题】计算题；定量思想；推理法；动量定理应用专题；推理能力．【答案】（1）0（2）打在M点的粒子为中子01n，打在N（3）M点每秒钟受到的撞击力为54【分析】（1）根据质量数守恒和质子数守恒分析求解；（2）根据左手定则和粒子正负电性分析求解；（3）根据动量守恒和动能定理，结合洛伦兹力提供向心力分析求解。【解答】解：（1）根据质量数守恒和质子数守恒可得，α粒子与49Be核发生核反应的方程：（2）打在M点的粒子在磁场中未偏转，所以不带点，为中子0打在N点的粒子则为碳核6（3）根据题意：sin37°=dr，故r=53d，由题意可知6evcB=12mvc核反应过程，遵循动量守恒：4mv0＝mvn+12mvc，故解得：vn＝v0对Δt时间内被吸收的中子列动量定理，规定向右为正方向有：﹣F1Δt＝0﹣75%nΔt•mvn，解得：F1=对Δt时间内被反弹的中子列动量定理，规定向右为正方向有：﹣F2Δt＝25%nΔt•m（﹣vn）﹣25%nΔt•mvn，解得：F2=故点每秒钟受到的撞击力F＝F1+F2=答：（1）0（2）打在M点的粒子为中子01n，打在N（3）M点每秒钟受到的撞击力为54【点评】本题考查了核反应方程和动量相关知识，理解洛伦兹力提供向心力以及动量定理和动量守恒是解决此类问题的关键。19．用中子轰击锂核（36Li）会生成α粒子和氢的同位素，同时释放出4.8MeV的能量，已知元电荷e＝1.6×10﹣19C，光在真空中的速度c＝3×108（1）写出核反应方程；（2）计算核反应过程的质量亏损Δm。（以kg为单位，结果保留三位有效数字）【考点】用爱因斯坦质能方程计算核反应的核能；人工核反应方程式．【专题】定量思想；推理法；爱因斯坦的质能方程应用专题；推理能力．【答案】（1）核反应方程为0（2）计算核反应过程的质量亏损为8.53×10﹣30kg。【分析】（1）根据质量数和电荷数守恒可知核反应方程；（2）根据质能方程解得质量亏损。【解答】解：（1）根据质量数和电荷数守恒可知，核反应方程（2）质能方程ΔE＝Δmc2ΔE＝4.8MeV＝7.68×10﹣13J代入数据得Δm＝8.53×10﹣30kg答：（1）核反应方程为0（2）计算核反应过程的质量亏损为8.53×10﹣30kg。【点评】本题考查核反应方程和质能方程。解决问题的关键是会书写核反应方程，利用爱因斯坦的质能方程分析计算。20．有三个原子核A、B、C，A核放出一个正电子后变为B核，B核与质子发生核反应后生成C核并放出一个氨核（24He），问A核的质量数比B核的质量数多多少？A、B、【考点】核反应方程式的书写或判断核反应方程式中的粒子．【专题】定性思想；推理法；原子的核式结构及其组成；推理能力．【答案】A核的质量数比B核的质量数多0，A、B、C三个原子核的电荷数不同。【分析】根据题意写出核反应方程，再由质量守恒定律和核电荷数守恒来判断各选项．【解答】解：A核放出一个正电子后变为B核，则A核的质量数与B核的质量数相等，A核的电荷数比B核的电荷数多1；B核与质子发生核反应后生成C核并放出一个氨核（24He），方程为B+11n→C+24答：A核的质量数比B核的质量数多0，A、B、C三个原子核的电荷数不同。【点评】本题考查了核反应方程中质量数和核电荷数守恒的知识，属于基础知识，应仔细阅读题目，一步一步向下分析．

考点卡片1．动量守恒定律在绳连接体问题中的应用2．带电粒子在匀强磁场中的圆周运动【知识点的认识】带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动．2．若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动．3．半径和周期公式：（v⊥B）【命题方向】常考题型：带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动如图，半径为R的圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q（q＞0）、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为R2．已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的A.qBR2mB.qBRmC.【分析】由题意利用几何关系可得出粒子的转动半径，由洛仑兹力充当向心力可得出粒子速度的大小；解：由题，射入点与ab的距离为R2．则射入点与圆心的连线和竖直方向之间的夹角是30粒子的偏转角是60°，即它的轨迹圆弧对应的圆心角是60，所以入射点、出射点和圆心构成等边三角形，所以，它的轨迹的半径与圆形磁场的半径相等，即r＝R．轨迹如图：洛伦兹力提供向心力：qvB=mv2R故选：B．【点评】在磁场中做圆周运动，确定圆心和半径为解题的关键．【解题方法点拨】带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的分析方法．3．光的干涉现象4．爱因斯坦光电效应方程【知识点的认识】1．爱因斯坦光电效应方程（1）光子说：空间传播的光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子．光子的能量为E＝hν，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10﹣34J•s，ν是光的频率．（2）光电效应方程：Ek＝hν﹣W，其中hν为入射光子的能量，Ek为光电子的最大初动能，W是金属的逸出功．【命题方向】题型一：光电效应方程的应用如图，当电键S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．（1）求此时光电子的最大初动能的大小．（2）求该阴极材料的逸出功．分析：光电子射出后，有一定的动能，若能够到达另一极板则电流表有示数，当恰好不能达到时，说明电子射出的初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答．解答：设用光子能量为2.5eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U＝0.60V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eU＝Ekm由光电效应方程：Ekm＝hν﹣W0由以上二式：Ekm＝0.6eV，W0＝1.9eV．所以此时最大初动能为0.6eV，该材料的逸出功为1.9eV．答：（1）求此时光电子的最大初动能的大小是0.6eV．（2）求该阴极材料的逸出功是1.9eV．点评：正确理解该实验的原理和光电效应方程中各个物理量的含义是解答本题的关键．【解题方法点拨】1．光电效应现象中射出的光电子具有一定动能，因此易与电场、磁场相结合命制综合性较强的试题．射出的光电子的动能是解决这类问题的重要条件，可由爱因斯坦光电效应方程求得．2．由爱因斯坦光电效应方程可得Ekm﹣ν曲线（如图）由图象可以得到的物理量：①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标ν0．②逸出功：图线与Ekm轴交点的纵坐标的绝对值E＝W0．③普朗克常量：图线的斜率k＝h．5．康普顿效应的现象及解释【知识点的认识】1.康普顿效应：美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长小于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应。2.康普顿效应与经典物理理论的矛盾（1）按照经典物理学的理论，入射光引起物质内部带电微粒的受迫振动，振动着的带电微粒从入射光吸收能量，并向四周辐射，这就是散射光。（2）散射光的频率应该等于带电微粒受迫振动的频率（即入射光的频率）。因此散射光的波长与入射光的波长应该相同，不应该出现波长变长的散射光。（3）经典物理理论无法解释波长改变与散射角的关系。2.康普顿效应的理解假定X射线光子与电子发生完全弹性碰撞，这种碰撞跟台球比赛中的两球碰撞很相似，按照爱因斯坦的光子说，一个X射线光子不仅具有能量E＝hv，而且还有动量。如图所示，这个光子与静止的电子发生弹性斜碰，光子把部分能量转移给了电子，能量由hv减小为hv'，因此频率减小，波长增大。同时，光子还使电子获得一定的动量。这样就圆满地解释了康普顿效应。3.光子动量的理解由E＝hν和p=h【命题方向】美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应。关于康普顿效应，以下说法正确的是（）A.康普顿效应现象说明光具有波动性B.康普顿效应现象说明光具有粒子性C.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增加D.当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量减少分析：在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，根据λ=hP判断动量的变化，根据P＝mc判断质量m的变化，根据E＝mc解答：AB、康普顿效应现象说明光子具有动量，即具有粒子性，故A错误，B正确；CD、在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，根据λ=hP，动量变小，根据P＝mc，光子质量减小，根据E＝mc故C错误，D正确；故选：BD。点评：本题关键记住光电效应表明光具有粒子性，光子具有能量；康普顿效应进一步表面光子具有动量，进一步证明了光具有粒子性。【解题思路点拨】对康普顿效应的三点认识（1）光电效应应用于电子吸收光子的问题；而康普顿效应应用于讨论光子与电子碰撞且没有被电子吸收的问题。（2）假定X射线光子与电子发生弹性碰撞，光子和电子相碰撞时，光子有一部分能量转移给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长。（3）康普顿效应进一步揭示了光的粒子性，也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性。6．卢瑟福α粒子散射实验【知识点的认识】α粒子散射实验1.α粒子从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，质量为氢原子质量的4倍、电子质量的7300倍。2.装置如图所示，整个装置处于真空中。3.实验结果：大量α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子（约占18000）发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚大于904.实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了原子的核式模型。7．分析能量跃迁过程中的能量变化（吸收或释放光子）8．分析能级跃迁过程中释放的光子种类9．天然放射现象的发现及意义【知识点的认识】一、天然放射现象1．放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象，1896年由法国物理学家贝克勒尔发现．2．放射性说明原子核内部是有复杂的结构的（1）1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子，并猜想原子核内还存在中子，1932年，他的学生查德威克通过实验证实了中子的存在．（2）原子核是由质子和中子组成的．常用符号ZAX表示，X为元素符号，A表示核的质量数，10．α衰变的特点、本质及方程11．β衰变的特点、本质及方程12．半衰期的相关计算13．核反应方程式的书写或判断核