【文档说明】高考物理一轮复习 精选题辑含答案： 课练40 原子核.doc，共(8)页，255.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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课练40原子核1．(2018·山东烟台期末)以下能说明原子核内具有复杂结构的实验或现象是()A．光电效应B．阴极射线实验C．α粒子散射实验D．天然放射现象答案：D解析：光电效应说明光具有粒子性，A错误；阴极射线实验说明能从原子中打出电子来，说明原子还可以再分，原子具有复杂的结

构，B错误；卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，C错误；放射性元素自发地发出射线的现象叫天然放射现象，使人们认识到原子核内具有复杂的结构，D正确．2．(2018·湖北武汉调研)(多选)关于放射现象，下列说法正确的是()A．只有原子序数大于83的元素才具有放射性B．α射线是由氦原子

核衰变产生的C．在β衰变中，反应前后原子核的质量数保持不变D．在原子核发生α衰变或β衰变时，常常伴随有γ射线产生答案：CD解析：原子序数大于83的元素都具有放射性，但不是只有原子序数大于83的元素才具有放射性，故A错误．α射线是具有放射性的元素的原子核在发生衰变时两

个中子和两个质子结合在一起从原子核中释放出来的，故B错误．β射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出的一个高速电子即β粒子，发生β衰变时，元素原子核的质量数不变，电荷数增加1，故C正确．原子核在发生α衰变和β衰变时产生的能量以γ光子的形式释放，故D正确．3．(2

018·重庆八中适应性考试)(多选)下列说法正确的是()A．α、β、γ三种射线中，α射线的穿透能力最强B．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性C．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为42He＋147N→178O＋11ND．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3

，那么质子和中子结合成一个α粒子，所释放的核能为ΔE＝(m1＋m2－m3)c2答案：BC解析：α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故A错误．放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形

成化合物时仍具有放射性，故B正确．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为42He＋147N→178O＋11H，故C正确．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，质量亏损Δm＝2m1＋2m2－m3，由质能方程可知，释放的能量ΔE＝Δmc2＝(2m1＋2

m2－m3)c2，故D错误．4．(2018·山东潍坊一模)14C是碳元素的一种具有放射性的同位素，其半衰期约为5700年．在某次研究中，测得考古样品中14C的含量大约是鲜活生命体中14C含量的18，则样品生活的年代约是()A．11400年前B．17100年前C．22800年前D．45600年

前答案：B解析：由N余＝N012tT知18＝12tT，解得t＝3T＝17100年，B正确．5．(2018·浙江湖州期末)(多选)对以下几个核反应方程，判断正确的是()①21H＋31H→42He＋10n②2411Na→2412Mg＋0－1e③23592U＋10

n→14456Ba＋8936Kr＋310nA．①是裂变，②是β衰变B．①是聚变，③是裂变C．②是β衰变，③是裂变D．②是裂变，③是α衰变答案：BC解析：①是轻核的聚变，②是β衰变，③是重核的裂变，故B、C正确．6．(2018·浙江金华期末)(

多选)下列说法正确的是()A．氡的半衰期为3.8天，若取8个氡原子核，经7.6天后就一定剩下2个原子核了B．重核裂变释放核能产生新核的过程中，新核的比结合能比该重核的比结合能大C．光子的能量由光的频率决定D.23892U衰变为2

2286Rn，要经过4次α衰变及6次β衰变答案：BC解析：半衰期是一个统计概念，对个别或少数原子核不适用，A错误；比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核的过程中释放能量，所以重核裂变释放核能产生新核的过程中，新核的比结合能比该重核的比结合能大，B正确；光子的能量ε＝h

ν由光的频率决定，C正确；23892U衰变为22286Rn，质量数减少16个，发生了4次α衰变，电荷数应减少8，而22286Rn的电荷数比23892U少6，说明还发生了2次β衰变，D错误．7．(2018·山西重点中

学联考)(多选)新华社记者2016年11月2日从中科院合肥物质科学研究院获悉，该院等离子体所承担的国家大科学工程“人造太阳”实验装置EAST近日在第11轮物理实验中再获重大突破，获得超过60秒的稳态高约束模等离子体放电．关于太阳的相关知识，下列判断正确的是()A．氢原子的核外电子

由较高能级跃迁到较低能级时，释放出一定频率的光子，太阳的能量来自于这个过程B．要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10－15m以内，核力才能起作用，这需要非常高的温度C．太阳内部大量氢核聚变成氦核，聚

变后比结合能增加，释放出巨大的能量D．氘核和氚核可发生热核聚变，核反应方程是21H＋31H→42He＋10n答案：BCD解析：太阳的能量来自于太阳内部轻核的聚变，A错误，C正确；要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10－15m以内，核力才能起作用，这需要非常高的温度

，所以轻核的聚变又叫热核反应，B、D正确．8．(2018·广东肇庆二模)23892U的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成21083Bi，然后可以经一次衰变变成210aX(X代表某种元素)，也可以经一次衰变

变成b81Tl，最后都衰变成20682Pb，衰变路径如图所示，下列说法中正确的是()A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变C．过程①是α衰变，过

程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变答案：B解析：Bi经过①变成X，质量数没有发生变化，为β衰变，经过③变成Pb，质量数少4，为α衰变；Bi经过②变成Tl，电荷数少2，为α衰变，过程④的电荷数增加1，为β衰变．

故B正确．9．(2018·广东深圳模拟)(多选)如图是核子平均质量与原子序数Z的关系图象，下列说法中正确的是()A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B．天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线C

．图中原子核d和e聚变成原子核f要吸收能量D．图中原子核a裂变成原子核b和c要放出核能答案：ABD解析：α粒子散射实验中，绝大多数α粒子的运动方向几乎不变，只有极少数发生大角度偏转，故卢瑟福在此基础上提出了原子的核式结构模型，故A正确；天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其

放射线有α、β、γ三种射线，其中不带电的是γ射线，则在磁场中一定不偏转的是γ射线，故B正确；题图中原子核d和e聚变成原子核f过程中有质量亏损，故会放出核能，C错误；题图中原子核a裂变成原子核b和c过程中有质量亏损，故会放出

核能，D正确．10．(多选)图示是原子核的平均结合能与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是()A．如D和E能结合成F，结合过程一定会吸收核能B．如D和E能结合成F，结合过程一定会释放核能C．如A分裂成B和C，分裂过程一定会吸收核能D．如A分裂成B和C，分裂

过程一定会释放核能答案：BD解析：若D、E能结合成F，平均结合能增大，结合时向外释放能量，A项错误，B项正确；因为A分裂为B、C，由图可知，平均结合能增大，向外释放能量，C项错误，D项正确．11．(多选)中子和质子结合成氘核时，质量亏损为Δm，相应的能量ΔE＝Δmc2＝2.2MeV是氘核

的结合能．下列说法正确的是()A．用能量小于2.2MeV的光子照射静止的氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B．用能量等于2.2MeV的光子照射静止的氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C

．用能量大于2.2MeV的光子照射静止的氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D．用能量大于2.2MeV的光子照射静止的氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不

为零答案：AD解析：考查结合能的概念及能量守恒定律的简单应用．只有静止的氘核吸收光子的能量大于其结合能时，才能分解为一个质子和一个中子，A项正确，B项错误；根据能量守恒定律可知，光子的能量大于氘核的结合能时，多余的能量以核子动能的形式呈现，C项错误，D项正确．12．假设

两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应，生成氦核的同位素和中子，已知氘核的质量是2.0136u，中子的质量是1.0087u，氦核同位素的质量是3.0150u.(1)聚变的核反应方程是__________________，在

聚变核反应中释放出的能量为________MeV(结果保留2位有效数字)．(2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核，核反应方程为31H＋42He→73Li，已知各核子比结合能分别为EH＝1.112MeV、EHe＝7.075MeV、ELi＝5.603MeV，试求此核反应过程中释放的核能．

答案：(1)21H＋21H→32He＋10n3.3(2)7.585MeV解析：(1)根据题中条件，可知核反应方程为21H＋21H→32He＋10n核反应过程中的质量亏损：Δm＝2mH－(mHe＋mn)＝2×2.0136u－(3.0150＋1.0

087)u＝3.5×10－3u由于1u的质量与931.5MeV的能量相对应，所以氘核聚变反应时放出的能量：ΔE＝3.5×10－3×931.5MeV≈3.3MeV.(2)31H和42He分解成7个核子所需的能量E1＝3×1.112MeV＋4×7.075MeV＝31.636M

eV7个核子结合成73Li，释放的能量E2＝7×5.603MeV＝39.221MeV所以此核反应过程中释放的核能ΔE＝E2－E1＝39.221MeV－31.636MeV＝7.585MeV.刷题加餐练刷高考真题——找规律1．(2017·新课标全国卷Ⅰ，17)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：21H＋21H→32He＋10n.已知21H的质量为2.0136u，32He的质量为3.0150u，10n的质量为1.0087u,1u＝

931MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A．3.7MeVB．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV答案：B解析：在核反应方程21H＋21H→32He＋10n中，反应前物质的质量m1＝2×2.0136

u＝4.0272u，反应后物质的质量m2＝3.0150u＋1.0087u＝4.0237u，质量亏损Δm＝m1－m2＝0.0035u.则氘核聚变释放的核能为E＝931×0.0035MeV≈3.3MeV，选项B正确．2．(2017·课标全国卷Ⅱ，15)一静止的

铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为23892U→23490Th＋42He.下列说法正确的是()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答案：B解析：衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A错，选项B对．根据半衰期的定义，可知选项C错．α衰变释放核能，有质量亏损，故选项D错．3．(2017·天津卷，1)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.21H＋31H→42He＋10nB.147N＋42He→178O＋11HC.42He＋2713Al→3015P＋10

nD.23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n答案：A解析：A对：两个轻核结合成质量较大的原子核．B错：原子核的人工转变．C错：原子核的人工转变．D错：重核裂变．4．(2016·新课标全国卷Ⅲ，35(1))(多选)一静止的铝原

子核2713Al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2814Si.下列说法正确的是()A．核反应方程为p＋2713Al→2814SiB．核反应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答案：ABE解析：核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为p＋2713Al→2814Si，说法A正确．核反应

过程中遵从动量守恒和能量守恒，说法B正确，说法C错误．核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，说法D错误．根据动量守恒定律有mpvp＝mSivSi，碰撞后硅原子核速度的数量级为105m/

s，方向与质子初速度方向一致，说法E正确．刷仿真模拟——明趋向5．(2018·浙江衢州质检)(多选)以下说法正确的是()A．一种元素具有放射性，与它是以单质还是化合物存在无关B．铀块体积大于或等于临界体积是发生链式反应的条件之一C．利

用14C(碳14)的衰变可以进行物质年代的测定D．一束α射线射向验电器上端的金属球，原来带正电而有一定张角的金属箔的角度将变得更大答案：ABC解析：元素的放射性与它存在的状态是单质还是化合物无关，A正确．发生链式反应的条件：一是应用慢中子，二是铀块的体积应大于或等于临界体积，B正确．动

植物在死亡以后的年代里，因碳14是放射性同位素，仍在不断地进行衰变，因此死亡动植物体内的碳14的含量在一天天地减少．碳14的量是可以通过测量其放射性确定的，放射性碳测定年代法是最常用的考古方法，C正确．因为射线具有

一定的电离作用，它能使所经过的路径的空气分子电离，使空气变成导体，从而使带正电的验电器上的正电荷发生转移、中和，所以验电器金属箔的张角将变小，D错误．6．(2018·广东揭阳一中、潮州金中联考)(多选)下列说法中正确

的是()A．发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构B．结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定C．根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和不守恒D．已知23490Th的半衰期是24天，48g的23490Th经过72天后衰

变了42g答案：CD解析：发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构，而电子的发现说明原子具有复杂结构，故A错误；比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B错误；根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中，电子的总能量将减小(或增大)，即电子的电势能和动能之

和是不守恒的，这是因为氢原子要辐射(或吸收)光子，故C正确；经过7224＝3个半衰期后，48g的23490Th还剩下48×123g＝6g，衰变了48g－6g＝42g，故D正确．7．(2018·陕西宝鸡一模)放射性同位素23290Th经一系列α、β衰变

后生成氡22086Rn，以下说法正确的是()A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C．放射性元素钍23290Th的原子核比氡22086Rn的原子核的中子数少4个D．钍23290Th衰变成氡2208

6Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变答案：B解析：每经过一次α衰变，原子核的质量数会减少4个，A错误；每经过一次β衰变，原子核内就有一个中子转变成一个质子，原子核的质子数会增加1，B正确；23290Th的原子核比22086Rn的原子核的质量数多1

2，质子数多4，中子数多8，C错误；23290Th的原子核衰变成22086Rn，发生了232－2204＝3次α衰变，86－(90－3×2)＝2次β衰变，D错误．刷最新原创——抓重点8．(多选)静止在匀强磁

场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为：1，如图所示，则()A．α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反B．原来放射性元素的原子核电荷数为88C．反冲核的核电荷数为88D．α粒子和反冲粒子的速度

之比为：88答案：AC解析：微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反．由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动．由Bqv＝mv2R得：R＝mvBq若原来放射性元素的核电

荷数为Q，则对α粒子：R1＝p1B·2e对反冲核：R2＝p2－由于p1＝p2，得R1：R2＝：1，得Q＝90它们的速度大小与质量成反比，B、D两项错误，A、C两项正确．9．两个动能均为1MeV的氘核发生正面

碰撞，引起如下反应：21H＋21H→31H＋11H.若放出的能量全部转变为新生核的动能，则新生的氚核具有的动能是(已知21H核质量为2.0136u，31H核质量为3.0156u，11H核质量为1.0073u,1u相当于931.5MeV)()A．4.005MeVB．0.0043MeV

C．2.013MeVD．1.001MeV答案：D解析：此核反应中的质量亏损和放出的能量分别为：Δm＝(2×2.0136－3.0156－1.0073)u＝0.0043u，ΔE＝Δmc2＝0.0043×931.5MeV≈

4.005MeV.因碰前两氘核动能相同，相向正碰，故碰前的总动量为零．因核反应中的动量守恒，故碰后质子和氚核的总动量也为零．设其动量分别为p1、p2，必有p1＝－p2.设碰后质子和氚核的动能分别为Ek1和Ek2，质量分别

为m1和m2.则Ek1Ek2＝12m1v2112m2v22＝m1v21m2v22＝p21m1p22m2＝m2m1＝31，故新生的氚核具有的动能Ek2＝14ΔE＝14×4.005MeV≈1.001MeV，D项正确．刷易错易误——排难点易错点1对基

本概念掌握不牢固导致错误10．(2018·天津和平区期末)(多选)下列关于原子及原子核的说法正确的是()A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应B．外界环境温度升高，原子核的半衰期不变C．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子D．比结合能越大，原子核越

稳定答案：BD解析：太阳辐射的能量主要来自太阳内部轻核的聚变，A错误；半衰期与外界因素无关，B正确；原子核发生一次β衰变，原子核内部就有一个中子转变成一个质子，从而释放出一个电子，C错误；比结合能越大，原子核越稳定，D正确．易错点2对

核反应方程及衰变不能正确认知11．(2018·浙江杭州期末)(多选)在家居装饰中常用到花岗岩、大理石等天然石材，这些岩石都含有不同程度的放射性元素．下列说法中正确的是()A．放射性元素23892U发生α衰变的方程是23892U→2349

0Th＋42HeB．α衰变中，α粒子获得的能量越大，其德布罗意波长越短C．β衰变中产生的电子来源于原子核的内部，故半衰期会受元素化学状态的影响D．若某一原子核衰变辐射出一个频率为ν的γ光子，该过程的质量亏损为Δm，则hν>Δ

mc2答案：AB解析：衰变过程中遵循电荷数守恒和质量数守恒，A正确；α衰变中，α粒子获得的能量越大，其动量就越大，由p＝hλ得λ＝hp，动量大的粒子德布罗意波长就短，B正确；β衰变中产生的电子来源于原子核的内部，半衰期不受元素化学状态的影响，C错误；若某一原子核衰变辐射出一个频率为ν的

γ光子，该过程的质量亏损为Δm，由于衰变后生成的粒子一般会有动能，所以hν<Δmc2，D错误．刷综合大题——提能力12．(2017·北京卷，23)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(42He)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)放射性原子核用AZX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流大小．(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，

新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm.答案：(1)AZX→A－4Z－2Y＋42He(2)2πmqBq2B2πm(3)＋22mMc2解析：(1)AZX→A－4Z－2Y＋42He(2)设α粒子的速度大小为v，由qvB＝mv2R，T＝2πRv，得α粒子在磁场中运动周期T＝2πmqB环形电流大小I＝q

T＝q2B2πm(3)由qvB＝mv2R，得v＝qBRm设衰变后新核Y的速度大小为v′，系统动量守恒Mv′－mv＝0v′＝mvM＝qBRM由Δmc2＝12Mv′2＋12mv2得Δm＝＋22mMc2说明

：若利用M＝A－44m解答，亦可．