2021届高三物理一轮复习光学物理近代物理原子核放射性元素衰变原子核的人工转变根据条件写出核反应方程
2021届高考物理一轮复习:原子物理 物理学史(含答案)

2021届高考物理:原子物理物理学史(一轮)培优附答案专题:原子物理物理学史1、以下有关物理学概念或物理学史的说法正确的是()A.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许用实验方法测出引力常量的数值,从而使万有引力定律有了真正的实用价值B.匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动,速度方向始终为切线方向C.行星绕恒星运动轨道为圆形,则它运动的周期的平方与轨道半径的三次方之比为常数,此常数的大小与恒星的质量和行星的速度均有关D.奥斯特发现了电与磁之间的关系,即电流的周围存在着磁场;同时他通过实验发现了磁也能产生电,即电磁感应现象2、光电效应的规律关于光电效应,有如下几种陈述,其中正确的是()A.金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B.光电流的强度与入射光的强度无关C.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大D.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应3、如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验,他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下,利用滴水计时记录铜球运动的时间。
关于伽利略的“斜面实验”,下列说法正确的是:A伽利略测定了铜球运动的位移与时间,进而得出了速度随位移均匀增加的结论B铜球在斜面上运动的加速度比自由落体下落的加速度小,所用时间长得多,时间容易测量C若斜面长度一定,铜球从顶端滚动到底端所需时间随倾角的增大而增大D若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比4、(双选)国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象,从而导致人类无法生存,决定移民到半人马座比邻星的故事。
据科学家论证,太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应,当太阳内部达到一定温度时,会发生“核燃烧”,其中“核燃烧”的核反应方程为42He+X―→84 Be+γ,方程中X表示某种粒子,84Be是不稳定的粒子,其半衰期为T,则下列说法正确的是()A.X粒子是42HeB.若使84Be的温度降低,其半衰期会减小C.经过2T,一定质量的84Be占开始时的1 8D.“核燃烧”的核反应是核聚变反应5、关于物理学史,下列说法错误的是()A.伽利略通过斜面实验推断出自由落体运动的速度随时间均匀变化,他开创了研究自然规律的科学方法,这就是将数学推导和科学实验相结合的方法B.牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人研究的基础上,采用归纳与演绎综合与分析的方法,总结出了普遍适用的力学运动规律……牛顿运动定律和万有引力定律C.奥斯特发现了导线附近小磁针的偏转,从而得出电流的磁效应,首次揭示了电流能够产生磁场D.爱因斯坦首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时,是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的,这个不可再分的最小能量值叫做能量子6、下列说法正确的是()A.春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,能量不守恒B.现代火箭的工作原理可溯源至我国古代,火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C.炮弹爆炸时,火药的化学能全部转化为弹片的动能D.指南针静止时N极指向地球的地理北极附近7、放射性元素衰变时放出三种射线,按穿透能力由强到弱的排列顺序是()A.α射线,β射线,γ射线B.γ射线,β射线,α射线C.γ射线,α射线,β射线D.β射线,α射线,γ射线8、伽俐略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来,能更深刻地反映自然规律,伽俐略的斜面实验程序如下:(1)减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度.(2)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.(3)如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度.(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平方向做持续的匀速运动.请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠的事实,还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是(数字表示上述程序的号码):A.事实2→事实1→推论3→推论4B.事实2→推论1→推论3→推论4C.事实2→推论3→推论1→推论4D.事实2→推论1→推论4→推论39、(双选)日本福岛核事故是世界上最大的核事故之一,2019年2月13日首次“触及”到了该核电站内部的核残渣,其中部分残留的放射性物质的半衰期可长达1570万年。
2021届高考物理一轮复习第十二章近代物理第二节原子与原子核课后达标新人教版202108143157

2021届高考物理一轮复习第十二章近代物理第二节原子与原子核课后达标新人教版202108143157(建议用时:60分钟)一、单项选择题1.(2021·高考上海卷)在同位素氢、氘、氚的核内具有相同的( )A.核子数B.电子数C.中子数D.质子数解析:选D.同位素是指在原子核中的质子数相同而中子数不同的元素,故氢、氘、氚的核内具有相同的质子数,D项正确.2.如图,放射性元素镭衰变过程中开释出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是( )A.①表示γ射线,③表示α射线B.②表示β射线,③表示α射线C.④表示α射线,⑤表示γ射线D.⑤表示β射线,⑥表示α射线解析:选C.γ射线为电磁波,在电场、磁场中均不偏转,故②和⑤表示γ射线,A、B、D项错误;α射线中的α粒子为氦的原子核,带正电,在匀强电场中,沿电场方向偏转,故③表示α射线,由左手定则可知在匀强磁场中α射线向左偏,故④表示α射线,C项正确.3.(2020·高考天津卷)物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观看的基础上.下列说法正确的是( )A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的B.电子的发觉使人们认识到原子具有核式结构C.α粒子散射实验的重要发觉是电荷是量子化的D.密立根油滴实验说明核外电子的轨道是不连续的解析:选A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的,人们认识原子核的复杂结构是从天然放射现象开始的,选项A正确;电子的发觉说明了原子是能够分割的,是由更小的微粒组成的,选项B错误;由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型,选项C错误;密立根油滴实验说明物质所带电荷量是量子化的,选项D 错误.4.(2020·三明模拟)按照玻尔理论,一个氢原子中的电子从一半径为r a 的圆轨道自发地直截了当跃迁到一半径为r b 的圆轨道上,已知r a >r b ,则在此过程中( )A .原子要发出某一频率的光子,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子的能量也减小B .原子要吸取某一频率的光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子的能量也减小C .原子要发出一系列频率的光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子的能量也减小D .原子要吸取一系列频率的光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量也增大解析:选A.由玻尔氢原子理论知,电子轨道半径越大,原子能量越大,当电子从r a 跃迁到r b 时,原子能量减小,放出光子;在电子跃迁过程中,库仑力做正功,原子的电势能减小;由库仑力提供电子做圆周运动的向心力,即ke 2r 2=mv 2r,r 减小,电子速度增大,动能增大,综上所述可知A 正确.5.质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2和m 3.当一个质子和一个中子结合成氘核时,开释的能量是(c 表示真空中的光速)( )A .(m 1+m 2-m 3)cB .(m 1-m 2-m 3)cC .(m 1+m 2-m 3)c 2D .(m 1-m 2-m 3)c 2解析:选C.由质能方程ΔE =Δmc 2,其中Δm =m 1+m 2-m 3,可得ΔE =(m 1+m 2-m 3)c 2,选项C 正确,A 、B 、D 错误.6.(2020·江苏清江中学高三模拟)如图所示为氢原子的能级图,当氢原子从n =4能级跃迁到n =2能级时,辐射出光子a ;当氢原子从n =3能级跃迁到n =1能级时,辐射出光子b ,则下列说法中正确的是( )A .光子a 的能量大于光子b 的能量B .光子a 的波长小于光子b 的波长C .b 光比a 光更容易发生衍射现象D .在同种介质中,a 光子的传播速度大于b 光子的传播速度解析:选D.氢原子从n =4的能级跃迁到n =2的能级的能级差小于从n =3的能级跃迁到n=1的能级时的能级差,依照E m-E n=hν,知光子a的能量小于光子b的能量,故A错误;光子a的频率小于光子b的频率,因此b的频率大,波长小,因此a光更容易发生衍射,故B、C错误;光子a的频率小,则折射率小,依照v=cn知,光子a在介质中的传播速度大于光子b在介质中的传播速度,故D正确.二、多项选择题7.(2020·高考广东卷)科学家使用核反应猎取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为:X+Y→42He+31H+4.9 MeV和21H+31H→42He+X+17.6 MeV,下列表述正确的有( )A.X是中子B.Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应解析:选AD.核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒,则由21H+31H→42He+X+17.6 MeV知 X为10n,由X+Y→42He+31H+4.9 MeV知Y为63Li,其中Y的质子数是3,中子数也是3,选项A正确,选项B错误;两个核反应都开释出核能,故都有质量亏损,选项C错误;X+Y→42 He+31H+4.9 MeV是原子核的人工转变,21H+31H→42He+10n+17.6 MeV为轻核聚变,选项D正确.8.能源是社会进展的基础,进展核能是解决能源问题的途径之一.下列开释核能的反应方程,表述正确的有( )A.31H+21H→42He+10n是核聚变反应B.31H+21H→42He+10n是β衰变C.235 92U+10n→144 56Ba+8936Kr+310n是核裂变反应D.235 92U+10n→140 54Xe+9438Sr+210n是α衰变解析:选AC.β衰变时开释出电子(0-1e),α衰变时开释出氦原子核(42He),可知选项B、D错误;选项A中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并开释出一个中子是典型的核聚变反应;选项C中一个U235原子核吸取一个中子,生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并开释出三个中子是典型的核裂变反应,故选项A、C正确.9.(2021·高考全国卷Ⅲ改编)一静止的铝原子核2713Al俘获一速度为1.0×107 m/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,因此生成物的质量等于反应物的质量之和解析:选AB.核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒,A 项正确;微观粒子相互作用过程中,满足动量守恒定律,B 项正确;题述核反应过程属于“二合一”形式的完全非弹性碰撞,机械能有缺失,但关于封闭的系统,能量仍旧守恒,C 项错误;核反应过程中的机械能有缺失,故存在质量亏损现象,D 项错误.10.(2020·东北三校联考)如图所示,氢原子可在下列各能级间发生跃迁,设从n =4到n =1能级辐射的电磁波的波长为λ1,从n =4到n =2能级辐射的电磁波的波长为λ2,从n =2到n =1能级辐射的电磁波的波长为λ3,则下列关系式中正确的是( )A .λ1<λ3B .λ3<λ2C .λ3>λ2D .1λ3=1λ1+1λ2解析:选AB.已知从n =4到n =1能级辐射的电磁波的波长为λ1,从n =4到n =2能级辐射的电磁波的波长为λ2,从n =2到n =1能级辐射的电磁波的波长为λ3,则λ1、λ2、λ3的关系为h c λ1>h c λ3>h c λ2,即1λ1>1λ3,λ1<λ3,1λ3>1λ2,λ3<λ2,又h c λ1=h c λ3+h c λ2,即1λ1=1λ3+1λ2,则1λ3=1λ1-1λ2,即正确选项为A 、B.三、非选择题11.(2020·石家庄模拟)实验室考查氢原子跃迁时的微观效应.已知氢原子能级图如图所示,氢原子质量为m H =1.67×10-27kg.设原先处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态.(1)求氢原子由高能级向低能级跃迁时,可能发射出多少种不同频率的光; (2)若跃迁后光子沿某一方向飞出,且光子的动量能够用p =hνc表示(h 为普朗克常量,ν为光子频率,c 为真空中光速),求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率.(保留三位有效数字)解析:(1)不同频率的光的种类为N =C 25=5×42=10(种). (2)由动量守恒m H v H =p 光子=hνc知:当ν最大时,反冲速率v H 最大又hν=E 5-E 1=-0.54 eV -(-13.6)eV =13.06 eV =2.090×10-18J故v H =hνcm H = 2.090×10-183.0×108×1.67×10-27m/s =4.17 m/s.答案:(1)10种 (2)4.17 m/s12.海水中含有丰富的氘,完全可充当以后的要紧能源.两个氘核的核反应产生一个32He 核和一个粒子,其中氘核的质量为2.013 0 u ,氦核的质量为3.015 0 u ,中子的质量为1.008 7 u .(1 u =931.5 MeV),求:(1)写出核反应方程; (2)核反应中开释的核能;(3)在两个氘核以相等的动能0.35 MeV 进行对心碰撞,同时核能全部转化为机械能的情形下,反应中产生的粒子和氦核的动能.解析:(1)核反应方程为:21H +21H →32He +10n. (2)核反应中的质量亏损为Δm =2m H -m He -m n , 由ΔE =Δmc 2可知开释的核能: ΔE =(2m H -m He -m n )c 2=2.14 MeV.(3)把两个氘核作为一个系统,碰撞过程系统的动量守恒,由于碰撞前两氘核的动能相等,其动量等大反向,因此反应前后系统的总动量为零,即m He v He +m n v n =0;反应前后系统的总能量守恒,即12m He v 2He +12m n v 2n =ΔE +2E kH ,又因为m He ∶m n =3∶1,因此v He ∶v n =1∶3,由以上各式代入已知数据得:E kHe =0.71 MeV ,E kn =2.13 MeV.答案:(1)21H +21H →32He +10n (2)2.14 MeV (3)2.13 MeV 0.71 MeV。
2021届高三物理一轮复习光学物理近代物理原子核放射性元素衰变原子核的人工转变专题练习

2021届高三物理一轮复习光学物理近代物理原子核放射性元素衰变原子核的人工转变专题练习一、单选题1.第一次发现原子核的组成中有质子的是A .光电效应现象B .天然放射现象C .α粒子散射实验D .人工转变实验2.某元素的原子核可以俘获自身核外的一个K 电子而转变成新元素,这种现象称为K 俘获,在K 俘获的过程中,原子核将会以光子的形式放出K 电子的结合能.关于K 俘获的过程,下列说法中正确的是( ) A .原子序数不变 B .原子序数减小C .原子总质量不变D .原子总质量减小3.在下列四个核反应方程中,符号“X”表示中子的是( )A .14417728N He O X +→+B .2382349290U Th X →+C .9412426Be He C X +→+D .2342349091Th Pa X →+4.对近代物理学史,下列说法正确的是( )A .玛丽·居里首先发现天然放射现象B .卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子核发现了质子C .查德威克猜想原子核内存在中子并通过实验证实了这个猜想D .贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现原子核由质子和中子组成5.下列核反应方程及其表述中错误的是( )A .N 1124a →M 1224g +e −10是原子核的β衰变B .H 24e +H 12→H 24e +H 11是原子核的α衰变C .H 24e +A 1327l →H 1530e +n 01是原子核的人工转变 D .U 92235+n 01→K 3692r +B 56141a +3n 01是重核裂变 6.下列核反应方程中属于α衰变的是( )A .21H 31+H 42→He 10+nB .6629Cu 6227→Co 42+HeC .147N 42+He 178→O 11+HD .23592U 10+n 14456→Ba 8936+Kr+103n 7.核电池又叫“放射性同位素电池”,它将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能,核电池已成功地用作航天器的电源,据此猜测航天器的核电池有可能采用的核反应方程是A .32411120H H He n +→+B .238234494922Pu U He →+C .2351141921920563603U n Ba Kr n +→++ D .274301132150Al He P n +→+8.下列说法正确的是) )A .某种金属能否发生光电效应取决于照射光的强度B .卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验,证实了在原子核内部存在中子C .核聚变反应方程H 12+H 13→H 24e +A 中,A 表示质子D .一个U 92238原子核衰变为一个P 82206b 原子核的过程中,发生6次β衰变9.“两弹一星”可以说长了中国人的志气)助了中国人的威风。
人教版高中物理高三 三轮复习资料,补习资料 102总复习 天然放射性现象、原子核的人工转变

物理总复习:天然放射性现象、原子核的人工转变【考纲要求】1、知道原子核的组成、放射性、原子核的衰变2、理解半衰期的含义3、知道放射性同位素的利用和防护4、知道原子核的人工转变 【考点梳理】考点一、天然放射现象 要点诠释:1、1896年,法国物理学家贝克勒耳发现天然放射现象。
物质发射射线的性质叫做放射性,具有放射性的元素叫做放射性元素。
能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。
例:铀或含铀的矿物质,钋、镭等都是天然放射性物质。
①天然放射性并不是少数元素才具有的,原子序数大于或等于83的天然元素都具有放射性,原子序数小于83的天然元素,也有一些具有放射性。
例:2411Na 、3015P 等。
②天然放射性现象的发现,打开了人们认识原子核内部世界的窗口,它不仅使人类认识到原子核也是具有结构的,而且告诉人们原子核可以自发地转变为另一种原子核。
①当放射性物质连续发生衰变时,各种原子核中有的放射α射线,有的放射β射线,同时伴随γ射线,这时在放射性中就会同时有α、β、γ三种射线。
②α、β、γ粒子都是从原子核里放射出来的,但不能认为这三种粒子就是原子核的组成部分。
3、放射性元素的衰变①衰变:原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的衰变。
②三个守恒:衰变过程遵守质量数守恒、电荷数守恒和能量守恒的规律。
③α衰变: M Z X →42M Z Y --+42He 例:238234492902U Th He →+β衰变:M ZX →1M Z Y ++01e - 例:234234090911Th Pa e -→+4、半衰期:是放射性元素的原子核有半数发生衰变的时间。
计算公式:20011()22n m m m ==,式中t n T= 0m 为放射性元素的初始原子质量,n 为半衰期的倍数,t 为时间,T 为半衰期。
①放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定的,而跟原子所处的物理状态(温度、压强、速度、受力等)和化学状态(单质、化合物等)无关。
2021届高三一轮复习物理资料第12章 第1讲原子结构 原子核PPT教学课件

第十二章 原子结构 原子核
考点内容及要求
年份
光电效应 Ⅰ 爱因斯坦光电效应方程 2019 Ⅰ 氢原子光谱 Ⅰ 氢原子的能级结构、能 级公式Ⅰ 原 子 核 的 组 成 、 放 射 2018 性、原子核的衰变、半
高考命题解读
高考(全国卷)三年命题情况对照分析
题号
考查情境
科学素养
[微点拨] (1)光电子的本质就是电子,而不是光子. (2)光电子的最大初动能Ekm与光电子的初动能Ek不同,0≤Ek≤ Ekm .
第1轮 物理
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第十二章 原子结构 原子核
二、爱因斯坦光电效应方程 1.光子说 在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光的能量子, 简称光子,光子的能量ε=_____h_ν__.其中h=6.63×10-34 J·s.(称为普朗克常量) 2.逸出功W0 使电子脱离某种金属所做功的___最__小__值___. 3.最大初动能 发生光电效应时,金属表面上的__电__子____吸收光子后克服原子核的引力逸出时 所具有的动能的最大值.
第十二章 原子结构 原子核
解析 根据光电效应实验得出的结论:保持入射光的频率不变,入射光的光强 变大,饱和光电流变大,故A正确,B错误;根据爱因斯坦光电效应方程得:入射 光的频率变高,光电子的最大初动能变大,故C正确;遏止电压的大小与入射光的 频率有关,与入射光的光强无关,保持入射光的光强不变,若低于截止频率,则没 有光电流产生,故D错误.
(2)光电管加反向电压情况 ①P右移时,参与导电的光电子数减少; ②P移到某一位置时,所有逸出的光电子恰好都不参与导 电,光电流恰好为0,此时光电管两端加的电压为遏止电压; ③P再右移时,光电流始终为0.
高考物理一轮复习第十三章原子结构原子核第2讲放射性元素的衰变、核能练习(2021年整理)

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第2讲放射性元素的衰变、核能板块三限时规范特训时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
其中1~6为单选,7~10为多选)1.关于原子核中质子和中子的说法,正确的是( )A.原子核中质子数和中子数一定相等B.稳定的重原子核里,质子数比中子数多C.原子核都是非常稳定的D.由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,如果不断地增大原子核,形成的核也一定是不稳定的答案D解析自然界中较轻的原子核,质子数与中子数大致相等,但对于较重的原子核,中子数大于质子数,越重的元素,两者相差越多,A、B错误;天然放射性元素的原子核会衰变,并不稳定,C错误;核子间核力与电磁力都会随核子间距离的增大而减小,但核力减小得更快,由于核力作用范围有限,以及核力的饱和性,如果不断地增大原子核,大到一定程度时,相距较远的质子受到的核力不足以平衡它们之间的库仑力,原子核就不稳定了,D正确。
2。
如图所示,x为未知的放射源,L为薄铝片,计数器对α粒子、β粒子、γ光子均能计数.若在放射源和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,则,x可能是()A.α、β和γ的混合放射源B.纯α放射源C.α和γ的放射源D.纯γ放射源答案C解析在放射源和计数器之间加上薄铝片后,计数器的计数率大幅度减小,说明射线中有穿透力很弱的粒子,即α粒子;在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,说明穿过铝片的粒子中无带电粒子,即只有γ射线;综合可知放射源可能是α和γ的放射源,故选C。
2021届高考物理一轮复习三十五放射性元素的衰变核能试题及答案

放射性元素的衰变核能(45分钟100分)一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,1~6题为单选题,7~9题为多选题)1.关于原子核的衰变,下列说法正确的是( )A.β射线是电子流,是原子核外电子的一种自发的放射现象B.对天然放射性元素加热,其半衰期将变短C.原子核发生衰变时,衰变前后的电荷数和质量数都守恒D.任何元素都有可能发生衰变【解析】选C。
β射线是原子核发生β衰变产生的,是核内中子转化为质子时放出的负电子,不是原子核外电子电离产生的,A错误;半衰期的大小由原子核内部因素决定,与温度、压强等因素无关,B错误;原子核在衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒,C正确;有些原子核不稳定,可以自发地衰变,但不是所有元素都可能发生衰变,D错误。
2.重元素的放射性衰变共有四个系列,分别是U238系列(从U开始到稳定的Pa为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从Np开始到稳定的Bi为止),其中,前三个系列都已在自然界找到,而第四个系列在自然界一直没有被发现,只是在人工制造出Np237后才发现的,下面的说法正确的是( )A.U的中子数比Bi中子数少20个B.从Np到Bi,共发生7次α衰变和4次β衰变C.Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化D U与U是不同的元素【解析】选B U的中子数为238-92=146个Bi的中子数为209-83=126个,则U 的中子数比Bi的中子数多20个,A错误;根据质量数守恒有:237-209=4×7,知发生了7次α衰变,根据电荷数守恒有:93-83=2×7-4,知发生了4次β衰变,B正确;放射性物质的半衰期不受外界因素的影响,C错误U与U的质子数相同,中子数不同,它们是相同的元素,D错误。
3.(2020·泸州模拟)日本福岛核电站曾因大地震及海啸而产生核灾难,从而凸显出安全使用核能发电的重要性。
铀是核反应堆的重要原料,其中U 原子核只有在被能量很大的快中子轰击时,才能发生裂变且概率很小;而U原子核吸收慢中子后即可产生核分裂,分裂后获得的能量可用来发电。
2021高考人教版物理一轮复习讲义:第12章第2讲原子和原子核(含解析)

第2讲原子和原子核主干梳理对点激活知识点11I 原子结构、光谱和能级跃迁I1. 原子的核式结构(1) 电子的发现:英国物理学家L01J.J汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,提出了原子的“枣糕模型”。
(2) 粒子散射实验:1909〜1911年,英国物理学家[02卢瑟福和他的助手进行了用a粒子轰击金箔的实验,实验发现绝大多数a粒子穿过金箔后基本上仍沿[03 原来的方向前进,但有少数a粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90° 也就是说它们几乎被“撞”了回来。
⑶原子的核式结构模型:在原子中心有一个很小的核,原子全部的[04正电荷和几乎全部[05质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。
2. 光谱(1) 光谱用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开,获得光的| 06波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。
(2) 光谱分类有些光谱是一条条的[07亮线,这样的光谱叫做线状谱,又叫原子的特征谱线。
有的光谱是连在一起的[08光带,这样的光谱叫做连续谱。
(3) 氢原子光谱的实验规律1 1 1巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式-亡09| R~g-n|2 (n = 3,4,5,…),R是里德伯常量,R= 1.10X 107m一1,n为量子数。
3. 氢原子的能级跃迁(1) 玻尔理论①定态:原子只能处于一系列匕0不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是[11稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
②轨道量子化:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。
原子的定态是12不连续的,因此电子的可能轨道也是13不连续的。
原子能量最低的状态叫34基态,其他能量较高的状态叫35激发态。
③跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即h v= 16 E m—E n。
(h是普朗克常量,h = 6.63 x 10—34Js)⑵氢原子能级和半径公式:E n= 17 ,2E i(n= 1,2,3,…),其中E i为基态能量,其数值为E1 = J8 —13.6 eV。
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A. B.
C. D.
5.下面是列出的一些核反应方程: , , ;以下选项中正确的是
A.X是质子,Y是中子,Z是正电子B.X是正电子,Y是质子,Z是中子
C.X是中子,Y是正电子,Z是质子D.X是正电子,Y是中子,Z是质子
6.中微子与水中的 发生核反应,产生中子( )和正电子( ),即中微子+ → + ,可以判定,中微量亏损为
二、解答题
16.放射性原子核 (铀)发生 衰变,变为稳定新原子核 (镤)。已知 , , , 。(u为原子质量单位, 相当于 的能量)。要求:
(1)写出原子核 (铀)的衰变方程;
(2)一个原子核 (铀)衰变为新原子核 的过程中释放的能量。(保留两位有效数字)
A.质子,α衰变B.α粒子,α衰变C.α粒子,β衰变D.正电子,β衰变
12.下列核反应方程的说法中正确的是( )
A. 是α衰变方程B. 是核裂变方程
C. 是核聚变方程D. 是原子核人工转变方程
13.在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14,它所放射的粒子与反冲核X的径迹是两个相切的圆.圆的直径比为7∶1,碳14的衰变方程是( )
2021届高三物理一轮复习光学物理近代物理原子核放射性元素衰变原子核的人工转变根据条件写出核反应方程专题练习
一、单选题
1.1953年莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用在β衰变中产生的中微子与水中 的核反应,间接证实了几乎没有质量且不带电的中微子的存在。中微子与水中的 发生核反应的方程式为:中微子 ,则方程式中X的粒子为( )
18.一个氘核 和一个氚核 结合成一个氦核 ,同时放出一个中子,已知氘核质量为 ,氚核质量为 ,氦核质量为 ,中子质量为 , 相当于 的能量,求:
(1)写出聚变的核反应方程;
(2)此反应过程中释放的能量为多少? 结果保留一位小数
参考答案
1.B2.B3.D4.B5.D6.A7.D8.A9.D10.C11.C12.D13.C14.B15.D
17.一个静止的铀核( U)衰变成钍核( Th)时,放出一个α粒子。
(1)写出铀核发生衰变的核反应方程;
(2)假设反应中释放出的核能E全部转化为钍核和α粒子的动能,钍核的质量为M,α粒子的质量为m,则钍核和α粒子的动能各为多大?
(3)衰变过程一般都有γ光子放出。一个高能γ光子经过重核附近时,在原子核场的作用下,能产生一对正负电子,已知电子质量me=9.1×10-31kg,光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s,请写出相应的核反应方程,并计算一个高能γ光子的能量至少多大。
C.γ射线是衰变形成Y原子核释放的D.200 g的 经276天,已发生衰变的质量为150 g
8.我国自主研究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. + → + B. + → +
C. + → + D. + → + +3
9.核反应方程式 Be+ He C+X中的X表示( )
A.质子B.电子C.光子D.中子
10.某原子核 吸收一个中子后,放出一个电子,分裂为两个 粒子,由此可知( )
A.A=8,Z=4B.A=8,Z=3
C.A=7,Z=4D.A=7, Z=3
11.用中子轰击铝 ,产生 和X粒子, 具有放射性,它衰变后变成 ,则X粒子和钠的衰变过程分别是( )
A. B. C. D.
2.下列核反应中放出的粒子为中子的是( )
A. 俘获一个 粒子,产生 并放出一个粒子B. 俘获一个 粒子,产生 并放出一个粒子
C. 俘获一个质子,产生 并放出一个粒子D. 俘获一个质子,产生 并放出一个粒子
3.原子核 俘获一个中子,生成一个核 并释放一个质子。由此可知
A.A=13 Z=6B.A= 13 Z=7C.A=14 Z=6D.A=14 Z=7
A. B.
C. D.
14.下列核反应方程中, 、 、 、 表示电子的是( )
A. B. C. D.
15.已知真空中的光速c=3.0×108m/s,下列说法正确的是( )
A.铋210的半衰期是5天,经过10天,32个铋210衰变后还剩下8个
B.用中子轰击铀核的核反应方程为 ,属于原子核的衰变
C.某原子核 吸收一个中子后,放出一个电子,最后分裂为两个 粒子,则A=7,Z=2
16.(1) ;(2)
17.(1) ;(2) , ;(3) ,
18.(1) ;(2)17.5MeV
A.0和0B.0和1C.1和0D.1和1
7.据媒体报道,叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡.英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋( ).若元素钋发生某种衰变,其半衰期是138天,衰变方程为 → +Y+ ,则下列说法正确的是()
A.该元素发生的是β衰变B.Y原子核含有2个核子