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课时跟踪检测(四十三) 原 子 核


课时跟踪检测(四十三) 原 子 核

高考常考题型:选择题+填空题+计算题 一、单项选择题 1.(2012· 天津高考)下列说法正确的是( )

A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期 B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子 C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 D.原子核所含核子单独存在时

的总质量小于该原子核的质量 2.(2011· 浙江高考)关于天然放射现象,下列说法正确的是( A.α 射线是由氦原子核衰变产生 B.β 射线是由原子核外电子电离产生 C.γ 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D.通过化学反应不能改变物质的放射性 3.(2013· 丽水模拟)如图 1 所示,由天然放射性元素钋(Po)放出的射线 x1,轰击铍(9Be) 4 时会产生粒子流 x2,用粒子流 x2 轰击石蜡时会打出粒子流 x3,经研究知道( ) )

图1 A.x1 为 α 粒子,x2 为质子 C.x2 为质子,x3 为中子 B.x1 为 α 粒子,x3 为质子 D.x2 为质子,x3 为光子

4.(2012· 上海高考)在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度,其检测装置由放射源、探 测器等构成,如图 2 所示。该装置中探测器接收到的是( )

图2 A.X 射线 C.β 射线 二、双项选择题 5.(2012· 吉林二模)目前,在居家装修中,经常用到花岗岩、大理石等装修材料,这些 岩石都不同程度地含有放射性元素, 比如有些含有铀、 钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性 惰性气体氡,而氡会发生放射性衰变,放出 α、β、γ 射线,这些射线会导致细胞发生癌变及 呼吸道方面的疾病,根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是( ) B.α 射线 D.γ 射线

A.β 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的 B.β 射线是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力 C.已知氡的半衰期为 3.8 天,若取 1 g 氡放在天平左盘上,砝码放于右盘,左右两边 恰好平衡,则 7.6 天后,需取走 0.75 g 砝码天平才能再次平衡 D.发生 α 衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了 2 6.(2012· 广东高考)能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一。下 列释放核能的反应方程,表述正确的有(
1 A.3H+2H→4He+0n 是核聚变反应 1 1 2

)

B.3H+2H→4He+1n 是 β 衰变 1 1 2 0
1 C.235U+0n→144Ba+89Kr+31n 是核裂变反应 92 56 36 0

D.235U+1n→140Xe+94Sr+21n 是 α 衰变 92 0 54 38 0 7.由于放射性元素237Np 的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,只是在使用人工 93 的方法制造后才被发现。已知237Np 经过一系列 α 衰变和 β 衰变后变成209Bi,下列判断中正 93 83 确的是( A.209Bi 83 ) 的原子核比237Np 的原子核少 28 个中子 93

B.209Bi 的原子核比237Np 的原子核少 18 个中子 83 93 C.衰变过程中共发生了 7 次 α 衰变和 4 次 β 衰变 D.衰变过程中共发生了 4 次 α 衰变和 7 次 β 衰变 8.下列说法正确的是( )

A.发现中子的核反应方程是9Be+4He― 12C+1n →6 4 2 0 B.20 个238U 的原子核经过两个半衰期后剩下 5 个238U 92 92 C.235U 在中子轰击下生成94Sr 和140Xe 的过程中,原子核中的平均核子质量变小 92 38 54 D.原子从一种定态跃迁到另一种定态时,一定要辐射出一定频率的光子 9.(2012· 湖北八校二联)已知氢原子基态的轨道半径为 R0,基态能量为-E0,将该原子 置于静电场中使其电离,已知静电力常量为 k,电子电荷量大小为 q。则( A.静电场提供的能量至少为 E0 B.静电场提供的能量至少为 2E0 q C.静电场场强大小至少为 k 2 R0 q D.静电场场强大小至少为 2k 2 R0 三、填空、计算题 10.一静止的氡核(222Rn)发生 α 衰变,放出一个速度为 v0、质量为 m 的 α 粒子和一个 86 质量为 M 的反冲核钋(Po),若氡核发生衰变时,释放的能量全部转化为 α 粒子和钋核的动 能。 )

(1)写出衰变方程; (2)求出反冲核的速度; (3)求出这一衰变过程中亏损的质量。

11.按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量________(选填 “越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为 E1(E1<0),电子质量为 m,基态氢原子中 的电子吸收一频率为 ν 的光子被电离后,电子速度大小为________(普朗克常量为 h)。 12. 假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子, 已知氘核的质 量是 2.013 6 u,中子的质量是 1.008 7 u,氦核同位素的质量是 3.015 0 u。 (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。(保 留两位有效数字)
4 (2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核,反应方程式为3H+2He― 7Li,已知各核子比结合 →3 1

能分别为 EH=1.112 MeV、EHe=7.075 MeV、ELi=5.603 MeV,试求此核反应过程中释放的 核能。





课时跟踪检测(四十三) 1.选 B 采用物理和化学方法不能改变放射性元素的半衰期,选项 A 错误;由玻尔理 论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子,选项 B 正确;从高空对地面进行遥感摄 影利用的是红外线,选项 C 错误;原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质 量,选项 D 错误。 2.选 D α 射线是原子核同时放出两个质子和两个中子产生的,选项 A 错;β 射线是 原子核内中子转化为质子和电子而放出的,选项 B 错;γ 射线是原子核受激发产生的,选 项 C 错;放射性是原子核的固有属性,选项 D 正确。 3.选 B 用从钋发出的 α 射线轰击铍时,会产生一种不受电场和磁场影响、穿透力很

强的粒子流。如果用这种粒子流轰击石蜡,能从石蜡中打出质子。查德威克经过研究,发现 这种粒子正是卢瑟福猜想的中子。由以上可知 x1 为 α 粒子,x2 为中子,x3 为质子,B 正确, A、C、D 错误。 4.选 D 放射源发出的只有 α、β、γ 三种射线,故选项 A 错误。在 α、β、γ 三种射线 中,只有 γ 射线能穿透钢板,故选项 B、C 错误,D 正确。 5.选 AD β 衰变是原子核内的中子转化成质子同时释放一个电子,A 正确,B 错误。 半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间,而不是原子核的质量减少一半,C 错误。α 粒子为氦原子核,根据质量数守恒和电荷数守恒可知,发生 α 衰变时,生成核与原来的原子 核相比,中子数减少了 2,D 正确。 6.选 AC D 错。 7.选 BC
209 83Bi 2 3 4 1 1H+1H→2He+0n

是核聚变反应,而不是 β 衰变;D 选项中是核裂变反应,

的中子数为 209-83=126,237Np 的中子数为 237-93=144,209Bi 的 93 83

原子核比237Np 的原子核少 18 个中子,A 错、B 对;衰变过程中共发生了 α 衰变的次数为 93 237-209 =7 次,β 衰变的次数是 2×7-(93-83)=4 次,C 对、D 错。 4 8.选 AC 发现中子的核反应方程是9Be+4He― 12C+1n,A 正确。原子核的半衰期是 →6 4 2 0 一个统计规律,只对大量的原子核才适用,所以 B 错误。235U 在中子轰击下生成94Sr 和140Xe 92 38 54 的过程中, 原子核中的平均核子质量变小, 所以该反应过程会产生质量亏损, 从而放出核能, C 正确。原子从一种定态跃迁到另一种定态时,可能要辐射出一定频率的光子,也可能会吸 收一定频率的光子,所以 D 错误。 9.选 AC 氢原子电离时是核外电子脱离原子核的束缚,消耗能量最少的情况是电子 与原子核恰好分离时, 电子与原子核的速度恰好为零, 此时消耗的能量恰好等于其基态能量 的绝对值,A 正确 B 错误。从力的角度来看,电子与氢原子核分离时电场力不小于它们之 kq2 间的静电力,即 qE≥ 2 ,可知 C 正确,D 错误。 R0 10.解析:(1)由已知得222Rn― 218Po+4He → 84 86 2 (2)设反冲核的速度为 v,由动量守恒可知:mv0=Mv。 mv0 即:v= 。 M (3)由质能方程可知 1 1 E=Δmc2= mv2+ Mv2 2 0 2 1 1 mv0 Δmc2= mv2+ M? M ?2 2 0 2 ? ? ?M+m?mv2 0 解得:Δm= 。 2Mc2

mv0 答案:(1)222Rn― 218Po+4He (2) → 84 86 2 M ?M+m?mv2 0 (3) 2Mc2 1 11.解析:根据玻尔理论可知,氢原子中的电子离核越远,氢原子的能量越大,由 mv2 2 =hν+E1 可得 v= 答案:越大 2?hν+E1? 。 m 2?hν+E1? m

2 12.解析:(1)根据题中条件,可知核反应方程式为2H+1H― 3He+1n。核反应过程中 →2 1 0

的质量亏损:Δm=2mH-(mHe+mn)=2×2.013 6 u-(3.015 0+1.008 7)u=3.5×10 3u。 由于 1 u 的质量与 931.5 MeV 的能量相对应,所以氘核聚变时放出的能量: ΔE=3.5×10 3×931.5 MeV≈3.3 MeV。 (2)3H 和4He 分解成 7 个核子所需的能量为 E1=3×1.112 MeV+4×7.075 MeV=31.636 1 2 MeV 7 个核子结合成7Li,释放的能量为 E2=7×5.603 MeV=39.221 MeV 3 所以此核反应过程中释放的核能为 ΔE=E2-E1=39.221 MeV-31.636 MeV=7.585 MeV。
2 答案:(1)2H+1H― 3He+1n →2 1 0




3.3 (2)7.585 MeV


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