(十五)原子核

本资料为天利精品特供 盗版必 究 2000 2010000 2010 年全国高考物理试题分类汇编年全国高考物理试题分类汇编 中篇 中篇 2005 20082005 2008 年 年 原子核篇原子核篇 总题数 总题数 2727 题题 第 1 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 全国 题目 三个原子核 X Y Z X 核放出一个正电子后变为 Y 核 Y 核与质子发生核反应后生成 Z 核并放出一个氦 核 则下面说法正确的是 A X 核比 Z 核多一个质子 B X 核比 Z 核少一个中子 C X 核的质量数比 Z 核质量数大 3 D X 核与 Z 核的总电荷是 Y 核电荷的 2 倍 答案 CD 解析 设 X 原子核为X 则根据题意应有 本资料为天利精品特供 盗版必 究 再据质量数和核电荷数的关系可得 C D 正确 A B 错误 第 2 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 全国 题目 中子和质子结合成氘核时 质量亏损为 相应的能量是氘核的结合能 下列 说法正确的是 A 用能量小于 2 2 MeV 的光子照射静止氘核时 氘核不能分解为一个质子和一个中子 B 用能量等于 2 2 MeV 的光子照射静止氘核时 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 2 MeV 的光子照射静止氘核时 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 2 MeV 的光子照射静止氘核时 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 用能量小于等于结合能的光子照射氘核时 氘核一定不能分解 所以 A 正确 B 错误 用能量大于 结合能的光子照射氘核时 氘核可能分解 只要分解 分解出的质子和中子动能之和一定不为零 若动 能之和为零就分不开了 所以 C 错误 D 正确 第 3 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 北京卷 题目 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核 同时辐射一个光子 已知质子 中子 氘核的质量分别为 m1 m2 m3 普朗克常量为h 真空中的光速为 c 下列说法正确的是 本资料为天利精品特供 盗版必 究 A 核反应方程是 H nH B 聚变反应中的质量亏损 1 m2 m3 C 辐射出的光子的能量 E m3 m1 m2 c D 光子的波长 答案 B 解析 由知 A 错 质量亏损 m m1 m2 m3 B 正确 由 E mC2结合质量亏损 知 C 错误 mC2 h h 所以 光子的波长 C 因此 D 错误 第 4 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 天津卷 题目 一个氡核Rn 衰变成钋核Po 并放出一个粒子 其半衰期为 3 8 天 1 g 氡经过 7 6 天衰变掉氡的质 量 以及Rn 衰变成Po 的过程放出的粒子是 A 0 25 g 粒子 B 0 75 g 粒子 C 0 25 g 粒子 D 0 75 g 粒子 答案 B 本资料为天利精品特供 盗版必 究 解析 氡核半衰期为 3 8 天 7 6 天为 2 个半衰期 所以 1 g 氡 7 6 天衰变掉的质量为 1 g 1g 0 75 g 由RnPo He 知Rn 衰变成Po 的过程中放出的粒子是 He 即 粒子 所 以 B 正确 第 5 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试物理 广东卷 题目 铝箔被 粒子轰击后发生了以下核反应 Al He X n 下列判断正确的是 A n 是质子 B n 是中子 C X 是Si 的同位素 D X 是P 的同位素 答案 BD 解析 n 的质量数为 1 无电荷数应为中子 则 A 错误 B 正确 从反应方程知 X 为X 其电荷数为 15 质量数为 30 是P 的同位素 所以 C 错误 而 D 正确 第 6 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试 理科使用 上海卷 题目 二十世纪初 为了研究物质内部的结构 物理学家做了大量的实验 揭示了原子内部的结构 发现了电 子 中子和质子 下图是 本资料为天利精品特供 盗版必 究 A 卢瑟福的 粒子散射实验装置 B 卢瑟福发现质子的实验装置 C 汤姆逊发现电子的实验装置 D 查德威克发现中子的实验装置 答案 A 解析 由物理学史易知 第 7 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 四川卷 题目 下列说法正确的是 A 射线在电场和磁场中都不会发生偏转 B 射线比射线更容易使气体电离 C 太阳辐射的能量主要来源于重核裂变 D 核反应堆产生的能量来自轻核聚变 答案 A 本资料为天利精品特供 盗版必 究 解析 光子不带电 在电场 磁场中不偏转 A 对 射线更容易使气体电离 B 错 C 应为轻核的聚 变 D 应为重核裂变 C D 均错误 第 8 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 重庆卷 题目 放射性同位素钍 232 经 衰变会生成氡 其衰变方程为 x y 其中 A x 1 y 3 B x 2 y 3 C x 3 y 1 D x 3 y 2 答案 D 解析 由质量数和电荷数守恒可得 解得 x 3 y 2 第 9 题 2007 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 北京卷 题目 14 下列说法正确的是 A 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B 汤姆生发现电子 表明原子具有核式结构 C 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应 是因为该束光的波长太短 D 按照玻尔理论 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时 电子的动能减小 原子 总能量增大 答案 D 本资料为天利精品特供 盗版必 究 解析 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的氢核聚变 故 A 错误 汤姆生发现电子 卢瑟福提出了原子的核式结构模型 故 B 错误 发生光电效应的条件是 W逸 所以不能发生光电效应现象是入射光的波长太长 故 C 错 误 由E E0 13 6 eV 知n增大时原子总能量增大 由K m得mv2 又因r n2r0 所以n增大时 r增大 电子的动能减小 故 D 正确 第 10 题 2007 年普通高等学校夏季招生考试物理 江苏卷 题目 2 2006 年美国和俄罗斯的科学家利用回放加速器 通过 钙 48 轰击 锎 249 发生核反应 成功合成了第 118 号元素 这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素 实验表明 该元 素的原子核先放出 3 个相同的粒子x 再连续经过 3 次衰变后 变成质量数为 282 的第 112 号元素的 原子核 则上述过程中粒子x是 A 中子 B 质子 C 电子 D 粒子 答案 A 解析 由核反应方程Ca Cf 3x 3 He y可知 A 正确 B C D 错误 第 11 题 2007 年普通高等学校夏季招生考试物理 上海卷 题目 6 衰变为要经过m次 衰变和n次 衰变 则m n分别为 A 2 4 B 4 2 C 4 6 D 16 6 本资料为天利精品特供 盗版必 究 答案 B 解析 据电荷数守恒 质量数守恒 又因 衰变为放出 He 衰变为放出e 所以 衰变次数为 4 衰变次数为 2 4 92 86 2 故选 B 第 12 题 2007 年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试 理科使用 上海卷 题目 11 放射性同位素 14C 可用来推算文物的 年龄 14C 的含量每减少一半要经过约 5730 年 某考古小组 挖掘到一块动物骨骼 经测定 14C 还剩余 1 8 推测该动物生存年代距今约为 A 5730 3 年 B 5730 4 年 C 5730 6 年 D 5730 8 年 答案 A 解析 由放射性物质的半衰期知n 又因n n 解得t 3T 故选 A 第 13 题 2007 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 四川卷 题目 16 关于天然放射现象 下列说法正确的是 A 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期 B 放射性物质放出的射线中 a 粒子动能很大 因此贯穿物质的本领很强 本资料为天利精品特供 盗版必 究 C 当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时 将发生 衰变 D 放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时 辐射出 射线 答案 D 解析 放射性元素的半衰期是原子核数有半数发生衰变所用的时间 而非原子核内核子发生衰变 故 A 错 放射线中 射线贯穿物质的本领最大 粒子电离本领最强 故 B 错 因 衰变是原子核内一个 中子 n 变为一个质子 H 同时释放一个电子 e 不涉及核外电子 故 C 错 原子核发生衰变 后生成的新核由高能级向低能级跃迁辐射出 射线 故 D 正确 第 14 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 14 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 7 Z 3 B A 7 Z 4 C A 8 Z 3 D A 8 Z 4 答案 C 解析 由核反应方程 遵循质量数和电荷数守恒 所以 C 选项正确 第 15 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷 新课程 题目 14 现有三个核反应 本资料为天利精品特供 盗版必 究 下列说法正确的是 A 是裂变 是 衰变 是聚变 B 是聚变 是裂变 是 衰变 C 是 衰变 是裂变 是聚变 D 是 衰变 是聚变 是裂变 答案 C 解析 当原子核自发的放出某种粒子成为新的原子核 叫做衰变 为衰变 原子序数较大的重核分解成 原子序数小的原子核 叫做重核裂变 为裂变 原子序数很小的原子核聚合成原子序数较大的原子核 叫做轻核聚变 为聚变 所以 C 选项正确 第 16 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综北京卷 新课程 题目 13 目前核电站利用的核反应是 A 裂变 核燃料为铀 B 聚变 核燃料为铀 C 裂变 核燃料为氘 D 聚变 核燃料为氘 答案 本资料为天利精品特供 盗版必 究 A 解析 目前核电站利用的核反应是重核裂变 主要原料是铀核 所以 A 选项正确 第 17 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综天津卷 新课程 题目 18 一个U 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应 其裂变方程为U n X Sr 2 n 则 下列叙述正确的是 A X 原子核中含有 86 个中子 B X 原子核中含有 141 个核子 C 因为裂变时释放能量 根据 E mc2 所以裂变后的总质量数增加 D 因为裂变时释放能量 出现质量亏损 所以生成物的总质量数减少 答案 A 解析 核反应方程必须遵循电荷数和质量数守恒 则该核反应方程为 则 x 原子核中有 140 个核子 有 140 54 86 个中子 所以 A 正确 B 错误 因为裂变时放出能量 由爱因斯 坦质能方程 一定有质量的减少 而原子核反应中的质量数仍守恒 所以 C D 均错误 第 18 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理广东卷 新课程 题目 3 下列说法正确的是 本资料为天利精品特供 盗版必 究 A 康普顿发现了电子 B 卢瑟福提出了原子的核式结构模型 C 贝史勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象 D 伦琴发现了 X 射线 答案 BCD 第 19 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理广东卷 新课程 题目 5 据新华社报道 由我国自行设计 研制的世界第一套全超导核聚变实验装置 又称 人造太阳 已 完成了首次工程调试 下列关于 人造太阳 的说法正确的是 A 人造太阳 的核反应方程是 B 人造太阳 的核反应方程是 C 人造太阳 释放的能量大小的计算公式是 D 人造太阳 核能大小的计算公式是 答案 AC 第 20 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷 题目 7 卢瑟福通过对 a 粒子散射实验结果的分析 提出 本资料为天利精品特供 盗版必 究 A 原子的核式结构模型 B 原子核内有中子存在 C 电子是原子的组成部分 D 原子核是由质子和中子组成的 答案 A 第 21 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综四川卷 新课程 题目 16 某核反应方程为 X 已知的质量为 2 0136 u 的质量为 3 0180 u 的 质量为 4 0026 u X 的质量为 1 0087 u 则下列说法中正确的是 A X 是质子 该反应释放能量 B X 是中子 该反应释放能量 C X 是质子 该反应吸收能量 D X 是中子 该反应吸收能量 答案 B 解析 核反应方程必须遵循质量数守恒和电荷数守恒 由此可判定 X 的电荷数为零 质量数为 1 则 X 为 中子 反应前总质量为 反应后总质量为 反应后质量减小 释放能量 所以 B 选项正确 第 22 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试理综重庆卷 新课程 本资料为天利精品特供 盗版必 究 题目 17 14C 是一种半衰期为 5730 年的放射性同位素 若考古工作者探测到某古木中 14C 的含量为原来的 则该古树死亡时间距今大约 A 22920 年 B 11460 年 C 5730 年 D 2865 年 答案 B 解析 第 23 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试物理 上海卷 题目 3A 1991 年卢瑟福依据 粒子散射实验中 粒子发生了 选填 大 或 小 角度散射现象 提出了原子的 核式结构模型 若用动能为 1 MeV 的 粒子轰击金箔 则其速度约为 m s 质子和中子的质量均为 1 67 10 27 kg 1 MeV 1 106 eV 答案 大 6 9 106 解析 由 E mv2得 v m s 1 6 9 106 m s 1 第 24 题 2008 年普通高等学校夏季招生考试物理 上海卷 题目 本资料为天利精品特供 盗版必 究 2B 放射性元素的原子核在 衰变或 衰变生成新原子核时 往往会同时伴随 辐射 已知 A B 两种放射性元 素的半衰期分别为 T1和 T2 经过 t T1 T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等 那么它们原来的质量之比 mA mB 答案 解析 由半衰期公式 m m0 结合题意可得 ma mB 所以 第 25 题 2007 年普通高等学校夏季招生考试物理 上海卷 题目 4 一置于铅盒中的放射源发射的 和 射线 由铅盒的小孔射出 在小孔外放一铝箔后 铝箔后的空间有一匀强电 场 进入电场后 射线变为 a b 两束 射线 a 沿原来方向行进 射线 b 发生了偏转 如图所示 则图中的射线 a 为 射线 射线 b 为 射线 答案 解析 因 射线穿透能力较弱 不能穿透铝箔 故穿过铅箔的为 射线 因 射线为光子 不带电 在电场中不偏 转 射线为电子 带负电 故在电场中发生偏转 故图中 a 为 射线 b 为 射线 本资料为天利精品特供 盗版必 究 第 26 题 2006 年普通高等学校夏季招生考试物理江苏卷 新课程 题目 18 天文学家测得银河系中氦的含量约为 25 有关研究表明 宇宙中氦生