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1、高考物理无锡近代物理知识点之原子核知识点总复习附答案 一、选择题 1在核反应堆中，为了使快中子的速度减慢，可选用作为中子减速剂的物质是（）A氢 B镉 C氧 D水 2下列关于粒子的说法，正确的是 A粒子是氦原子核，对外不显电性 B卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”C天然放射现象中，粒子形成的射线速度很快，穿透能力很强 D核反应2382349290UTHX中，X 代表粒子，则是衰变 3中国大科学装置“东方超环”（EAST）近期实现 1 亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破。由于其内部核反应原理与太阳类似，因此“东方超环”也被称为“人造太阳”“人造太阳”采用的核反应方程可能是（）A B C
2、 D 4C 发生放射性衰变成为N，半衰期为 5700 年。已知植物存活期间，其体内C与C的比例不变；生命活动结束后，C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是 A该古木采伐的年代距今约 2850年 BC 衰变为N的过程中放出 射线 CC、C具有相同的中子数 D增加样品测量环境的压强将加速C的衰变 5关于原子和原子核的组成，说法正确的是（）A汤姆孙通过对阴极射线一系列研究，发现了原子核内部放出的 射线 B玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型 C卢瑟福分析 粒子散射实验数据，发现了原子核内部的质子 D贝克勒尔研究了铀的天然
3、放射性，建立了原子核式结构模型 6由核反应产生，且属于电磁波的射线是（）A射线 B 射线 CX 射线 D阴极射线 7氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是 m1、m2、m3和 m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是（）A核反应方程式为234112HHHe B这是一个裂变反应 C核反应过程中的质量亏损 mm1m2m4 D核反应过程中释放的核能 E（m1m2m3m4）c2 8下列说法正确的是（）A不确定关系告诉我们，不能准确测量物体的位置或动量的值 B天然放射现象揭示了原子具有核式结构 C原子核衰变的半衰期不受温度压强影响，但与元素的状态有关 D氢弹的原理是核聚变，同等情况释放的能量大
4、于原子弹 9实验观察到，静止在匀强磁场中 A点的原子核发生衰变，衰变产生的新核与释放出的粒子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则下列说法正确的是（）A发生的 衰变，磁场方向垂直纸面向里 B发生的 衰变，磁场方向垂直纸面向外 C发生的 衰变，磁场方向垂直纸面向里 D发生的 衰变，磁场方向垂直纸面向外 10下列关于原子和原子核的说法正确的是()A 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 11关于天然放射现象，叙述正确的是（）A若使放射性物质的温度升高，其半衰期将
5、减少 B 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 C在、这三种射线中,射线的穿透能力最强,射线的电离能力最强 D铀核（23892U）衰变为铅核（20682U）的过程中,要经过 8次 衰变和 10 次 衰变 12下列对题中四幅图的分析，其中正确的是（）A从图可知，光电效应实验中 b光的频率比 a 光的大 B从图可知，能量为 5eV的光子不能被处于第二能级的氢原子吸收 C从图可知，随着放射性物质质量的不断减少，其半衰期不断增大 D从图可知，粒子散射实验表明原子核由中子和质子组成 132017 年 12 月 29 日，中国首个快堆核电示范工程在福建霞浦开工建设“快堆”核反应进程依次为：23823
6、923923992929394UUNpPu，下列说法正确的是()A23892U和23992U是同位素，其原子核内中子数相同 B23892U变为23992U发生了 衰变 C23892U变为23992U发生了 衰变 D1g 23992U经过一个半衰期，23992U原子核数目变为原来的一半 14有关近代原子物理的若干叙述，下列说法正确的是 A卢瑟福通过分析 粒子轰击氮核实验结果，发现了中子 B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 C玻尔理论指出原子可以处于连续的能量状态中 D现已建成的核电站利用的是放射性同位素衰变放出的能量 15同位素是指（）A核子数相同而质子数不同的原子 B核子数相同而中子
7、数不同的原子 C质子数相同而核子数不同的原子 D中子数相同而核子数不同的原子 16核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素23994Pu的半衰期为 24 100 年，其衰变方程为23994PuX42He，下列说法中正确的是()AX原子核中含有 92个中子 B100个23994Pu 经过 24 100年后一定还剩余 50 个 C由于衰变时释放巨大能量，根据 Emc2，衰变过程总质量增加 D衰变发出的 射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力 17关于
8、碳 14 的衰变方程146CAZX+01e，下面说法正确的是 AA等于 13，Z等于 5 BA 等于 14，Z等于 7 CA等于 14，Z等于 5 DA 等于 13，Z等于 6 18下列核反应方程中，属于 衰变的是()A23490Th23491Pa+01e B23892U23490Th+42He C147N+42He178O+11H D21H+31H42He+10n 19下列四幅图分别对应着四种说法，其中正确的是 A氢原子辐射出一个光子后，电势能增大，动能减小 B重核的裂变反应方程可以有 C根据、射线的特点可知，射线 1 是 射线，射线 2是 射线，射线 3 是 射线 D天然放射性元素的半衰期
9、由原子核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件有关 20关于近代物理的知识，下列说法正确的是 A结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定 B铀核裂变的一种核反应方程为 C设质子、中子、粒子的质量分别为 m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个 粒子，释放的能量是(m1+m2-m3)c2 D若氢原子从 n=6 能级向 n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n=6能级向 n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应 21根据爱因斯坦的研究成果，物体的能量和质量的关系是 Emc2，这一关系叫爱因斯坦质能方程质子的质量为 mp，中子的质量为 m
10、n，氦核的质量为 m，下列关系式正确的是()Am(2mp2mn)Bm(2mp2mn)D以上关系式都不正确 22关于天然放射现象，下列说法正确的是 A 衰变所释放的电子是原子核外电子电离所产生的 B若使放射性物质的温度升高，其半衰期将增大 C在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离作用最强 D铀核238 92(U)衰变为铅核206 82(Pb)的过程中，要经过 8次 衰变和 6 次 衰变 23关于、三种射线，下列说法正确的是 A 射线是一种波长很短的电磁波 B 射线是一种波长很短的电磁波 C 射线的电离能力最强 D 射线的电离能力最强 24关于原子与原子核，下列说法正确的是 A将温度升高
11、，放射性元素的半衰期变短 B核电站要建很厚的水泥防护层，目的是阻隔 射线 C对于甲状腺病人，可以用放射性同位素碘 131来治疗 D在、三种射线中，射线的电离本领最强 25关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是()A利用 射线使空气电离，消除静电 B利用 射线照射植物的种子，使产量显著增加 C利用 射线来治疗肺癌、食道癌等疾病 D利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子 【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除 一、选择题 1D 解析：D【解析】试题分析：在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂，D正确 考点：核反应堆【名师点睛】了解核反应堆的原理
12、及减速剂的作用；在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。2D 解析：D【解析】粒子是氦原子核，带正电，A 错误；卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子“核式结构模型”，B 错误；天然放射性现象中产生的射线速度为光速的十分之一，电离能 力 较 强，穿 透 能 力 较 弱 C 错 误 根 据 电 荷 数 守 恒 和 质 量 数 守 恒 得：238234492902UTHHe，故 X 代表粒，该反应是衰变，D 正确；选 D.【点睛】天然放射性现象中产生的射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱根据电荷数守恒、质量数守恒进行判断 3B 解析：B【解析】【详解】“人造太
13、阳”利用类似于太阳的核聚变原理产生能量，与核电站中的核裂变不同，其核聚变方程式为：A.与分析结论不符，故不符合题意。B.与分析结论相符，故符合题意。C.与分析结论不符，故不符合题意。D.与分析结论不符，故不符合题意。4B 解析：B【解析】【详解】A.，某古木样品中C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，可知刚好经历了一个半衰期，也就是 5700 年，故 A 错误；B.C 衰变为N的过程是：，发生了衰变，放出 射线，故 B 正确；C.C 有 6 个质子、6 个中子，C有 6 个质子、8 个中子，它们的质子数相同，中子数不同，故 C 错误；D.放射性元素的衰变的快慢是由核内部自身因素决定的，与
14、环境的压强无关，所以增加样品测量环境的压强不能加速C的衰变，故 D 错误。5B 解析：B【解析】【详解】汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，阴极射线的电子来自原子核外的电子，而不是原子核内部；故 A 错误；玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型，故 B正确；卢瑟福通过 粒子散射实验，提出原子具有核式结构，并没有证实了在原子核内存在质子。故 C 错误；贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，而原子核式结构式卢瑟福提出的，故 D错误；6B 解析：B【解析】由核反应产生，且属于电磁波的射线是 射线；射线和阴极射线都不是电磁波；X射线是电磁波，但不是由核反应产生；故选
15、B.7D 解析：D【解析】【分析】【详解】A.核反应过程中质量数和电荷数守恒，由此可知核反应方程为 23411120HHenH 故 A 项与题意不相符；B.该反应为聚变反应，故 B项与题意不相符；C.该反应的中质量亏损为：m=m1+m2-m3-m4，故 C项与题意不相符；D.根据质能方程得 221234()Emcmmmm c 故 D 项与题意相符 8D 解析：D【解析】【详解】A.根据测不准原理粒子，我们不能同时准确测量物体的位置和动量的值。故 A错误；B.天然放射现象揭示了原子核内部有复杂结构；而 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构。故 B 错误；C.放射性元素的半衰期与元素是由其本身决定的
16、，与所处的物理环境和化学状态无关。故C错误；D.根据氢核聚变的特点可知，氢弹的原理是核聚变，同等情况释放的能量大于原子弹。故D正确 9C 解析：C【解析】【详解】原子核发生衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等；根据左手定则可知，若是发生 衰变，则 粒子与新核都带正电，由于粒子动量的方向相反，所以洛伦兹力的方向相反，是外切圆；若发生 衰变，粒子是电子，带负电，由于粒子动量的方向相反，所以洛伦兹力的方向相同，是内切圆。故该原子核发生的是 衰变，由半径公式mvPrqBqB分析得知，r与电荷量成反比，粒子与新核的电量大小分别为 e 和 ne（n 为新核的电荷数），则
17、粒子与新核的半径之比为：ne：e=n：1所以半径比较大的轨迹是衰变后 粒子的轨迹，新核沿顺时针方向运动，在 A点受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，磁场的方向向里 A.发生的 衰变，磁场方向垂直纸面向里与分析不相符，故 A项与题意不相符；B.发生的 衰变，磁场方向垂直纸面向外与分析不相符，故 B项与题意不相符；C.发生的 衰变，磁场方向垂直纸面向里与分析相符，故 C 项与题意相符；D.发生的 衰变，磁场方向垂直纸面向外与分析不相符，故 D项与题意不相符。10B 解析：B【解析】【详解】试题分析：A衰变现象中放出的电子是核内中子转变为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，A错误；B玻尔理
18、论的假设之一是原子能量的量子化，即原子处在一系列不连续的能量状态中，B正确；C放射性元素的半衰期与外界因素无关，温度升高半衰期不变，C错误；D比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，D错误；故选 B。【名师点睛】此题考查了原子物理知识的几个知识点；要知道 衰变中放出的电子是核内中子转变为质子时放出的；原子总是处在一系列不连续的能量状态中，即能量量子化；放射性元素的半衰期与外界因素以及所处的化合状态无关；理解比结合能的概念.11C 解析：C【解析】【分析】【详解】半衰期由原子核自身决定，与外界因素无关，故 A 错误；衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，故 B错误；在、这三种
19、射线中，电离本领依次减弱，穿透本领依次增强，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强故 C正确；由质量数守恒知 238=206+48，经过 8次 衰变，再由电荷数守恒知 92=8228+6，经过 6次 衰变，故 D错误故选 C 12A 解析：A【解析】【分析】【详解】A、根据爱因斯坦光电效应方程0kEhW，kcEeU，联立得0cWhUee因为baUU，故ba，A 正确；B、吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差，53.4evev，所以能量为 5eV的光子能被处于第二能级的氢原子吸收并发生电离，B错误；C、半衰期与物质质量无关，C 错误；D、粒子散射实验表明了原子的核式结构，还
20、不能证明出由质子和中子组成，D 错误 13D 解析：D【解析】【详解】A、23892U和23992U由于电荷数相同，即质子数相同，所以是同位素，其原子核内中子数不相同，故 A 错误；B、C、23892U变为23992U，电荷数不变，质量数减小 1，即放出一个中子，所以不是衰变，也不是衰变，故 B、C错误；D、根据半衰变期公式01()2tTmm可知，经过一个半衰变期，变为原来的一半，故 D 正确 14B 解析：B【解析】【详解】A卢瑟福通过分析 粒子轰击氮核实验结果，发现了质子，中子是查德威克发现的，故A错误；B太阳内部发生的核聚变，会产生大量的能量，这些能量以太阳光的形式辐射出来，故B正确；C
21、玻尔理论指出原子可以处于不连续的能量状态中，能量状态是分立的、量子化的，故C错误；D现已建成的核电站利用的是核裂变放出的能量，故 D错误。15C 解析：C【解析】【分析】【详解】同位素是质子数相同，而中子数或核子数不同的原子，故 C 正确，ABD 错误；故选 C 16D 解析：D【解析】【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒知，X 的电荷数为 92，质量数为 235，则中子数为 143故 A错误。半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用。故 B错误。由于衰变时释放巨大能量，根据 E=mc2，衰变过程总质量减小。故 C错误。衰变发出的放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力。故 D 正确。17B 解
22、析：B【解析】【分析】根据质量数和电荷数守恒可求解 A 和 Z的值。【详解】根据质量数和电荷数守恒可知：14=A；6=Z+(-1)，解得 Z=7，故选 B.18A 解析：A【解析】根据质量数守恒和核电荷数守恒可知 A 生成的是电子，故 A 为 衰变；B 生成的是 粒子，故 B 为 衰变；聚变是轻核生成重核，属于聚变的是 CD；故 A正确，BCD 错误；故选 A【点睛】衰变生成的是电子，衰变生成的是 粒子；裂变是重核裂变成轻核，聚变是轻核生成重核 19C 解析：C【解析】【详解】A.一个氢原子放出光子，原子能量减小，根据，得：，电子的动能增大，电势能减小，故 A错误；B.重核的裂变是重核俘获一个
23、慢中子后才能发生的，所以核反应方程有：故 B错误；C.三种射线的穿透本领不同，根据、射线的特点可知，射线 1的穿透本领最弱，是 射线，射线 3的穿透本领最强，是 射线，射线 2是 射线，故 C 正确；D.天然放射性元素的半衰期由原子核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件无关，故 D错误；20D 解析：D【解析】【详解】A.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越 稳定，故 A错误；B.铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程：，故 B错误；C.根据爱因斯坦质能方程可知，设质子、中子、粒子的质量分别为，两个质子 和两个中子结合成一个
24、 粒子，释放的能量是，故 C错误。D.根据玻尔理论可知，氢原子从 n=6能级向 n=1能级跃迁时辐射出的光子的能量大于氢原子从 n=6 能级向 n=2 能级跃迁时辐射出的光的能量，根据光电效应发生的条件可知，若氢原子从 n=6 能级向 n=1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n=6 能级向 n=2 能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故 D 正确。21B 解析：B【解析】【详解】核子结合成原子核时，核力做正功，放出能量，反应过程中，质量发生亏损，则 m(2mp2mn)故 B 项正确，ACD三项错误 22D 解析：D【解析】【详解】A衰变所释放的电子是原子核
25、内的中子转变为质子时产生的，故 A 错误；B半衰期的大小与放射性元素的温度无关，故 B 错误；C在、，这三种射线中，射线的电离作用最强，射线的穿透能力最强，故 C 错误；D铀核238 92(U)衰变为铅核206 82(Pb)的过程中，电荷数少 10，质量数少 32，设经过 n次 衰变，m次 衰变，则有：432 210nnm，解得：86nm，故 D 正确。23B 解析：B【解析】【详解】A、射线电离本领最大，贯穿本领最小，但不属于电磁波，故 A 错误；B、射线是原子核在发生 衰变和 衰变时产生的能量以 光子的形式释放，是高频电磁波，波长很短，故 B正确；C、射线是具有放射性的元素的原子核中的一个
26、中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子即 粒子，但电离能力没有 射线强，故 C 错误；D、射线不带电，没有电离能力，故 D 错误 故选 B【点睛】解决本题的关键知道、三种射线的实质，以及三种射线的穿透能力强弱和电离能力强弱 24B 解析：B【解析】将温度升高，放射性元素的半衰期不会改变，选项 A错误；水泥防护层的作用是为了阻隔 射线，避免放射性危害，选项 B正确；诊断甲状腺疾病时，注入的放射性同位素碘 131作为示踪原子，而不是用碘 131 来治疗，选项 C 错误；在、，这三种射线中，射线的电离能力最强，选项 D错误 25D 解析：D【解析】【分析】【详解】A、射线的电离本领最弱，故消除静电的效果最差，而用 射线消除静电最好，A 错误 B、人们利用 射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种，故 B 错误 C、治疗肺癌用的“刀”是利用了 射线具有很高的能量，穿透能力很强的特性，故 C错误 D、放射性同位素具有相同的化学性质和不同的物理性质，则作为示踪原子，D 正确 故选 D