（浙江選考）2019版高考物理大一輪復習 第十三章 波粒二象性 原子結構 原子核 第2講 原子核學案

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1、 第2講　原子核 [考試標準] 知識內容 必考要求 加試要求 說明 原子核的組成 a 1.不要求識記反映三種放射線穿透能力的數(shù)據(jù). 2.不要求知道威爾遜云室、氣泡室的工作原理. 3.不要求知道蓋革—米勒計數(shù)器的技術細節(jié). 4.不要求了解比結合能概念以及比結合能曲線. 5.不要求了解核電站的工作流程. 6.不要求知道受控核聚變中的技術問題. 7.不要求識記新粒子以及各種夸克的名稱. 8.不要求識記宇宙與恒星演化的細節(jié). 放射性元素的衰變 c 探測射線的方法 a 放射性的應用與防護 a 核力與結合能 c 核裂變 c 核聚

2、變 c 粒子和宇宙 a 一、原子核的組成 1.天然放射現(xiàn)象 (1)天然放射現(xiàn)象 元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝可勒爾發(fā)現(xiàn).天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核具有復雜的結構. (2)三種射線 名稱 構成 符號 電離能力 貫穿本領 α射線 氦核 He 最強 最弱 β射線 電子 e 較強 較強 γ射線 光子 γ 最弱 最強 2.原子核的組成 (1)原子核由質子(H)和中子(n)組成，質子和中子統(tǒng)稱為核子.質子帶正電，中子不帶電. (2)基本關系 ①核電荷數(shù)(Z)＝質子數(shù)＝元素的原子序數(shù)＝核外電子數(shù). ②質量數(shù)(A)

3、＝核子數(shù)＝質子數(shù)＋中子數(shù). (3)X元素的原子核的符號為X，其中A表示質量數(shù)，Z表示核電荷數(shù). (4)同位素：具有相同質子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱為同位素. 自測1　(多選)氫有三種同位素，分別是氕(H)、氘(H)、氚(H)，則(　　) A.它們的質子數(shù)相等 B.它們的核外電子數(shù)相等 C.它們的核子數(shù)相等 D.它們的化學性質相同 答案　ABD 二、放射性元素的衰變 1.原子核的衰變 (1)原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變. (2)分類 α衰變：X→Y＋He β衰變：X→　 Y＋e 當放射性物質

4、連續(xù)發(fā)生衰變時，原子核中有的發(fā)生α衰變，有的發(fā)生β衰變，同時伴隨著γ輻射. (3)兩個典型的衰變方程 α衰變：U→Th＋He β衰變：Th→Pa＋e. 2.半衰期 放射性元素衰變的快慢是由核內部自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關系. 自測2　(多選)U衰變?yōu)镽n要經過m次α衰變和n次β衰變，則m、n為(　　) A.m＝4 B.m＝16 C.n＝4 D.n＝2 答案　AD 三、探測射線的方法 威爾遜云室、氣泡室、蓋革—米勒計數(shù)器. 四、放射性的應用與防護 1.應用射線：工業(yè)上可以使用射線來測厚度、醫(yī)療方面可以放射治療、利用γ射線照射種子來培育

5、優(yōu)良品種等. 2.示蹤原子：有關生物大分子的結構及其功能的研究，幾乎都要借助于示蹤原子. 3.輻射與安全：人類一直生活在放射性的環(huán)境中，過量的射線對人體組織有破壞作用.要防止放射性物質對水源、空氣、用具等的污染. 自測3　(多選)有關放射性同位素P的下列說法，正確的是(　　) A.P與X互為同位素 B.P與其同位素有相同的化學性質 C.用P制成化合物后它的半衰期變長 D.含有P的磷肥釋放正電子，可用作示蹤原子，觀察磷肥對植物的影響 答案　BD 五、核裂變 1.典型的裂變反應方程： U＋n→Kr＋Ba＋3n. 2.鏈式反應：由重核裂變產生的中子使裂變反應一代接一代繼續(xù)下

6、去的過程. 3.臨界體積和臨界質量：裂變物質能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積及其相應的質量. 4.裂變的應用：原子彈、核反應堆. 六、核聚變 1.典型的聚變反應方程： H＋H→He＋n＋17.6 MeV 2.人工轉變： (1)盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子：N＋He→O＋H. (2)查德威克發(fā)現(xiàn)中子：Be＋He→C＋n. 自測4　(多選)下列說法正確的是(　　) A.重核裂變時放出能量，而輕核聚變時吸收能量 B.輕核聚變必須在很高的溫度下才能進行 C.太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核聚變反應 D.人類制成了原子彈，從而實現(xiàn)了用人工方法控制鏈式反應的速度，和平利用核能 答案　BC

7、命題點一　原子核及核反應 1.核反應過程一般都是不可逆的，所以核反應方程只能用單向箭頭“→”連接并表示反應方向，不能用等號連接. 2.核反應的生成物一定要以實驗為基礎，不能憑空只依據(jù)兩個守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應方程. 3.核反應遵循質量數(shù)守恒而不是質量守恒，核反應過程中反應前后的總質量一般會發(fā)生變化. 4.核反應遵循電荷數(shù)守恒. 例1　(多選)(2016·浙江10月選考·16)用中子(n)轟擊鈾核(U)產生裂變反應，會產生鋇核(Ba)和氪核(Kr)并釋放出中子(n)，當達到某些條件時可發(fā)生鏈式反應.一個鈾核(U)裂變時，釋放的能量約為200 MeV(1 eV＝1.6×10－19

8、 J).以下說法正確的是(　　) A.U的裂變方程為U→Ba＋Kr＋2n B.U的裂變方程為U＋n→Ba＋Kr＋3n C.U發(fā)生鏈式反應的條件與鈾塊的體積有關 D.一個U裂變時，質量虧損約為3.6×10－29 kg 答案　BC 解析　鈾核在裂變過程中需要中子的轟擊，產生鏈式反應，選項A錯誤，選項B正確.而鏈式反應在進行過程中，還需要鈾塊達到臨界體積才能維持鏈式反應持續(xù)不斷進行下去，選項C正確.根據(jù)釋放出來的核能，結合質能方程ΔE＝Δmc2可知，反應過程中，虧損質量為Δm＝ kg≈3.6×10－28 kg，選項D錯誤. 變式1　(多選)(2017·“金華十校”聯(lián)考)關于天然放射現(xiàn)象

9、，以下敘述正確的是(　　) A.在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強 B.β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變?yōu)橘|子時產生的 C.γ射線會使種子的遺傳基因發(fā)生變異，從而培育出新的優(yōu)良品種 D.鈾核(U)衰變?yōu)殂U核(Pb)的過程中，要經過8次α衰變和10次β衰變 答案　ABC 變式2　(多選)14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約為5 700年，已知植物存活期間，其體內14C與12C的比例不變；生命活動結束后，14C的比例持續(xù)減少，現(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一.下列說法正確的是(　　) A.該古木的年代

10、距今約5 700年 B.12C、14C具有相同的中子數(shù) C.14C衰變?yōu)?4N的過程中放出β射線 D.增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速14C的衰變 答案　AC 解析　放射性元素經過一個半衰期剩下的原子核的質量是原來的一半，故該古木的年代距今約為5 700年，A正確；12C和14C互為同位素，具有相同的質子數(shù)、不同的中子數(shù)，B錯誤；14C衰變?yōu)?4N，電荷數(shù)增加1，說明放出了電子，發(fā)生了β衰變，C正確；半衰期由原子核本身決定，與外界因素無關，D錯誤. 變式3　(多選)下列有關原子結構和原子核的認識，其中正確的是(　　) A.γ射線是高速運動的電子流 B.氫原子輻射光子后，其繞核運動的

11、電子動能增大 C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的輕核聚變 D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經過10天后還剩下50克 答案　BC 解析　β射線是高速電子流，而γ射線是一種電磁波，選項A錯誤.氫原子輻射光子后，繞核運動的電子距核更近，動能增大，選項B正確.太陽輻射能量的主要來源是太陽內部氫核的聚變，選項C正確.10天為兩個半衰期，剩余的Bi為100×g＝100×()2 g＝25 g，選項D錯誤. 變式4　(多選)(2017·湖州市高三上學期期末)對以下的幾個核反應方程，判斷正確的是(　　) ①H＋H―→He＋n ②Na―→Mg＋e ③U＋n―→Ba＋Kr＋3n A.①是

12、裂變，②是β衰變 B.①是聚變，③是裂變 C.②是β衰變，③是裂變 D.②是裂變，③是α衰變 答案　BC 解析?、貶＋H―→He＋n，該反應是聚變；②Na―→Mg＋e，該衰變放射出一個電子，是β衰變；③U＋n―→Ba＋Kr＋3n，該反應是重核分裂為兩個中等質量的新核，是裂變. 變式5　(多選)(2017·浙江“七彩陽光”聯(lián)考)現(xiàn)有如下兩個核反應方程分別為： X＋Y―→He＋H＋4.9 MeV H＋H―→He＋X＋17.6 MeV 下列表述正確的是(　　) A.X是質子 B.Y的質子數(shù)是3，中子數(shù)是3 C.兩個核反應都沒有質量虧損 D.氘和氚的核反應是核聚變反應 答案

13、　BD 解析　根據(jù)核反應方程：H＋H―→He＋X＋17.6 MeV，X的質量數(shù)：A1＝2＋3－4＝1，核電荷數(shù)：Z1＝1＋1－2＝0，所以X是中子，故A錯誤；根據(jù)核反應方程：X＋Y→He＋H＋4.9 MeV，X是中子，所以Y的質量數(shù)：A2＝4＋3－1＝6，核電荷數(shù)：Z2＝2＋1－0＝3，所以Y的質子數(shù)是3，中子數(shù)是3，故B正確；根據(jù)兩個核反應方程可知，都有大量的能量釋放出來，所以一定都有質量虧損，故C錯誤；氘和氚的核反應過程中是質量比較小的核生成質量比較大的新核，所以是核聚變反應，故D正確. 命題點二　核能的計算 核能的計算方法 1.根據(jù)愛因斯坦質能方程列式計算：即ΔE＝Δmc2(Δm

14、的單位：kg). 2.根據(jù)1原子質量單位(u)相當于931.5 MeV能量，則ΔE＝Δm×931.5 MeV(Δm的單位：u). 3.核反應遵守動量守恒定律和能量守恒定律，因此可以結合動量守恒定律和能量守恒定律來計算核能. 例2　鈾核裂變的一種方式是U＋n→Nd＋Zr＋3n＋8X，該反應的質量虧損是0.2 u,1 u相當于931.5 MeV的能量. (1)核反應方程中的X是____________. (2)該反應放出的能量是____________J.(結果保留三位有效數(shù)字) 答案　(1)e　(2)2.98×10－11 解析　(1)根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X質量數(shù)為0，核電荷數(shù)

15、為－1，故此X是電子e；(2)該核反應質量虧損為：Δm＝0.2 u，能量虧損為：ΔE＝0.2×931.5 MeV≈2.98×10－11 J. 變式6　(多選)“超導托卡馬克”(英名稱：EAST，俗稱“人造太陽”)是我國自行研制的可控熱核反應實驗裝置.設該實驗反應前氘核(H)的質量為m1，氚核(H)的質量為m2，反應后氦核(He)的質量為m3，中子(n)的質量為m4，光速為c.下列說法中正確的是(　　) A.這種裝置中發(fā)生的核反應方程式是H＋H→He＋n B.由核反應過程質量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4 C.核反應放出的能量等于(m1＋m2－m3－m4)c2 D.這種裝置的核反應原理

16、是核聚變 答案　ACD 解析　可控熱核反應裝置中發(fā)生的核反應方程式是H＋H→He＋n，故A正確；核反應過程中質量數(shù)守恒，但質量不守恒，存在質量虧損，因此m1＋m2≠m3＋m4，故B錯誤；核反應過程中的質量虧損Δm＝m1＋m2－m3－m4，釋放的核能ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故C正確；這種裝置的核反應原理是核聚變，故D正確. 變式7　(多選)關于核反應方程Th―→Pa＋X＋ΔE(ΔE為釋放出的核能，X為新生成粒子)，已知Th的半衰期為T，則下列說法正確的是(　　) A.Pa沒有放射性 B.X粒子是從原子核中射出的，此核反應為β衰變 C.N0個Th經2T時間因發(fā)生

17、上述核反應而放出的核能為N0ΔE(N0數(shù)值很大) D.N0個Th經2T時間因發(fā)生上述核反應而放出的核能為N0ΔE(N0數(shù)值很大) 答案　BC 解析　原子序數(shù)大于83的元素都具有放射性，A錯誤；由電荷數(shù)和質量數(shù)守恒可以判斷X為β粒子，B正確；經過2T時間，核反應釋放的核能為N0ΔE，C正確，D錯誤. 變式8　氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為H＋H→He＋x，式中x是某種粒子.已知：H、H、He和粒子x的質量分別為2.0141 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u；1 u相當于931.5 MeV的能量.由上述反應方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是___

18、___，該反應釋放出的能量為______MeV(結果保留三位有效數(shù)字). 答案　n(或中子)　17.6 解析　由核電荷數(shù)守恒可知，x粒子的核電荷數(shù)為：1＋1－2＝0，由質量數(shù)守恒可知，x粒子的質量數(shù)為：2＋3－4＝1，則x粒子是中子n；核反應過程中釋放的能量為E＝Δmc2≈17.6 MeV. 1.(多選)(2017·金華十校聯(lián)考)下列物理現(xiàn)象正確的是(　　) A.電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子也具有波動性 B.鏈式反應屬于重核的聚變 C.能量越大的光子波長越長 D.核力是強相互作用 答案　AD 2.(多選)在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步.下列

19、表述符合物理學史實的是(　　) A.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論 B.愛因斯坦為了解釋光電效應的規(guī)律，提出了光子說 C.盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，提出了原子的核式結構模型 D.貝可勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)原子核是由質子和中子組成的 答案　ABC 3.(多選)(2017·杭州市期末教學質檢)下列關于近代物理學的敘述中，說法正確的是(　　) A.盧瑟福提出了原子的核式結構模型 B.已知鈾238的半衰期為4.5×109年，則100個鈾238原子經過9×109年后未發(fā)生衰變的有25個 C.β衰變釋放出的是電子流，且這些電子不是原子核外的電子

20、 D.愛因斯坦的光子說以及光電效應方程，說明光子具有波動性 答案　AC 解析　盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型，選項A正確；半衰期對少量原子不成立，選項B錯誤；β衰變的電子流，來自于原子核內部，選項C正確；愛因斯坦的光子說以及光電效應說明光子具有粒子性，選項D錯誤. 4.(多選)下列應用是把放射性同位素作為示蹤原子的是(　　) A.利用鈷60治療腫瘤等疾病 B.γ射線探傷 C.利用含有放射性碘131的油檢測地下輸油管的漏油情況 D.把含有放射性元素的肥料施給農作物用以研究農作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律 答案　CD 5.(多選)下列說法正確的是(　　) A.天然放射現(xiàn)

21、象說明原子核內部具有復雜的結構 B.α粒子散射實驗說明原子核內部具有復雜的結構 C.原子核發(fā)生β衰變生成的新核原子序數(shù)增加 D.氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長小于從能級2躍遷到基態(tài)輻射出的光子的波長 答案　AC 解析　天然放射現(xiàn)象說明原子核內部具有復雜的結構，A正確.α粒子散射實驗說明原子具有核式結構，B錯誤.根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒知，β衰變放出了一個電子，新核的核電荷數(shù)增加1，即原子序數(shù)增加，C正確.氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的頻率小于從能級2躍遷到基態(tài)輻射出的光子的頻率，故從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長大于從能級2躍遷到基態(tài)輻射出的光子的波長

22、，D錯誤. 6.(多選)(2017·湖州市期末考試)鈾核裂變是核電站核能的重要來源，下列說法正確的是(　　) A.鈾238是核電站的燃料 B.鈾核裂變反應中有中子放出 C.鈾核的鏈式反應可人工控制 D.鈾塊體積對鏈式反應的發(fā)生無影響 答案　BC 解析　核電站的主要燃料是鈾235，選項A錯誤；重核裂變時也會產生一些中子，鏈式反應屬于可控裂變反應，選項B、C正確；要發(fā)生鏈式反應除了有中子外，還需要鈾塊體積達到臨界體積，選項D錯誤. 7.(多選)(2017·溫州市十校期末聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A.方程式U―→Th＋He是重核裂變反應方程 B.β衰變所釋放的電子是原子核內

23、的中子轉化成質子時所產生的 C.核力是短程力，與核子間的距離有關，有時表現(xiàn)為引力，有時表現(xiàn)為斥力 D.原子核所含核子單獨存在時的總質量等于該原子核的質量 答案　BC 解析　方程式U―→Th＋He是α衰變，選項A錯誤；β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子時所產生的，即n―→H＋e，選項B正確；核力是短程力，與核子間的距離有關，有時表現(xiàn)為引力，有時表現(xiàn)為斥力，選項C正確；原子核所含核子單獨存在時的總質量大于該原子核的質量，選項D錯誤. 8.(多選)(2017·浙江11月選考·14)下列說法正確的是(　　) A.核聚變反應方程可能為H＋H→He＋2n B.鈾核裂變的核反應方程可

24、能為U＋n→Xe＋Sr＋2n C.發(fā)生β衰變時原子核放出電子，說明電子是原子核的組成部分 D.中子和質子結合成氘核，若該過程質量虧損為Δm，則氘核的結合能為Δmc2 答案　BD 解析　選項A的核反應方程為H＋H→He＋n，選項A錯誤；根據(jù)重核裂變的核反應方程配平方式可知，選項B正確；β衰變時原子核內部中子衰變?yōu)橘|子時釋放出高速電子，電子并不是原子核的組成部分，選項C錯誤；根據(jù)質能方程可知，選項D正確. 9.(多選)(2017·諸暨中學期中考試)科學家通過對月壤樣品進行實驗分析，估計月壤中氦3的資源總量可達100～500萬噸，若能實現(xiàn)商業(yè)化運用，月壤中的氦3可供地球能源需求達數(shù)萬年.利

25、用氦3的核反應方程為：He＋H―→He＋X.則下列說法中正確的是(　　) A.上式中X應為質子 B.目前地球上的核電站正是利用氦3作為核燃料，因此迫切需要開發(fā)月壤的氦3 C.反應前He與H的質量之和等于反應后He與X的質量之和 D.反應前He與H的質量之和大于反應后He與X的質量之和 答案　AD 解析　根據(jù)核反應過程中質量數(shù)和電荷數(shù)守恒，氦3的核反應方程為He＋H―→He＋H，即X為質子，選項A正確；目前的核電站主要采用了鈾235的核裂變，而核聚變仍處于實驗階段，選項B錯誤；由于核聚變過程中存在質量虧損，故反應前He與H的質量之和大于反應后He與X的質量之和，選項C錯誤，D正確.

26、 10.(多選)下列說法正確的是(　　) A.分別用X射線和綠光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應，則用X射線照射時光電子的最大初動能較小 B.用升溫、加壓或發(fā)生化學反應的方法不能改變放射性元素的半衰期 C.以mD、mp、mn分別表示氘核、質子、中子的質量，則mD＝mp＋mn D.天然放射現(xiàn)象中的γ射線是原子核受激發(fā)產生的 答案　BD 解析　分別用X射線和綠光照射同一金屬表面都能發(fā)生光電效應；由光電效應方程：Ek＝hν－W0，則用頻率比較大的X射線照射時光電子的最大初動能較大，故A錯誤；放射性元素的半衰期與原子核所處的物理環(huán)境和化學狀態(tài)無關，故B正確；質子和中子結合成氘核，有質量虧損

27、，可知mD＜mp＋mn，故C錯誤；天然放射現(xiàn)象中的γ射線是原子核受激發(fā)產生的，故D正確. 11.(多選)(2017·杭州二中選考仿真考試)下列說法中正確的是(　　) A.盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)質子的核反應方程為：He＋N―→O＋H B.鈾核裂變的核反應是U―→Ba＋Kr＋2n C.質子、中子、α粒子的質量分別為m1、m2、m3，那么質子和中子結合成一個α粒子，所釋放的核能為ΔE＝(m1＋m2－m3)c2 D.原子從a能級躍遷到b能級時發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級躍遷到c能級時吸收波長為λ2的光子，已知λ1>λ2，那么原子從a能級躍遷到c能級時將要吸收波長為的光子 答案　AD 解

28、析　盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質子，A正確；鈾核要用中子轟擊才會引發(fā)裂變，裂變方程不能把轟擊的中子與裂變后放出的中子合并抵消，所以鈾核裂變的核反應方程為U＋n―→Ba＋Kr＋3n，B錯誤；兩個質子與兩個中子結合成一個α粒子，所釋放的核能為ΔE＝(2m1＋2m2－m3)c2，C錯誤；光的波速與波長、頻率關系為c＝λν，光子的能量為E＝hν＝，原子從a能級躍遷到b能級放出的光子能量E1＝，原子從b能級躍遷到c能級時，吸收的光子能量E2＝，設原子從a能級躍遷到c能級時吸收的光的波長為λ3，則＝－，解得λ3＝，D正確. 12.(多選)(2017·浙江教育綠色評價聯(lián)盟適應性考試)一靜止在某勻強磁場中

29、的原子核X發(fā)生α衰變后變成原子核Y，已知原子核X、原子核Y和α粒子的質量分別為mX、mY和mα，光速為c(不考慮質量與速度有關的相對論效應，釋放的核能全部轉化為兩個粒子的動能)，則(　　) A.原子核Y的中子數(shù)比原子核X的中子數(shù)少2 B.此反應前后質量虧損Δm＝mX－mY－mα C.原子核Y和α粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑比為 D.α粒子的動能為Ekα＝ 答案　AB 解析　α衰變放出氦原子核，所以原子核Y的中子數(shù)比原子核X的中子數(shù)少2，選項A正確；此反應前后質量虧損Δm＝mX－mY－mα，選項B正確；發(fā)生α衰變后，由動量守恒有mYvY＝mαvα，則＝，又由qvB＝得r＝

30、，所以＝＝，則原子核Y與α粒子在同一勻強磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑之比為，選項C錯誤；由能量守恒定律得mYvY2＋mαvα2＝(mX－mY－mα)c2，得α粒子的動能Ekα＝，選項D錯誤. 13.(多選)(2017·杭州市高三上期末)在家居裝飾中常用到花崗巖、大理石等天然石材，這些巖石都含有不同程度的放射性元素.下列說法中正確的是(　　) A.放射性元素U發(fā)生 α衰變的方程是：U―→Th＋He B.α衰變中，α粒子獲得的能量越大，其德布羅意波長越短 C.β衰變中產生的電子來源于原子核的內部，故半衰期會受元素化學狀態(tài)的影響 D.若某一原子核衰變輻射出一個頻率為 ν的 γ光子，該過程

31、質量虧損為Δm，則hν>Δmc2 答案　AB 解析　放射性元素U發(fā)生α衰變的方程是：U→Th＋He，故A正確；根據(jù)λ＝＝知，α粒子獲得的能量越大，其德布羅意波長越短，故B正確；β衰變中產生的電子來源于原子核的內部，但是半衰期不會受元素化學狀態(tài)的影響，故C錯誤；原子核衰變后，質量虧損產生的能量為Δmc2＝hν＋Ek，可知hν＜Δmc2，故D錯誤. 14.(多選)據(jù)報道，2014年3月4日英國蘭開夏郡的一名13歲學生杰米·愛德華茲在學校實驗室里成功完成了一項核試驗，成為世界上實現(xiàn)核聚變的最年輕的人，引起人們對氫元素、氫的同位素、核反應的熱議.下列說法正確的是(　　) A.氫原子光譜是線狀譜

32、 B.氘(H)可以發(fā)生α衰變 C.H＋H―→He＋n是核聚變 D.核聚變都是可控的 答案　AC 解析　因為氫原子釋放的能量是不連續(xù)的，所以氫原子的光譜是線狀譜，選項A正確；原子序數(shù)較大的原子核才可能發(fā)生α衰變，選項B錯誤；H＋H―→He＋n是核聚變，選項C正確；核聚變并非都是可控的，選項D錯誤. 15.(多選)(2017·溫州市九校高三上學期期末)圖1中四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法正確的是(　　) 圖1 A.圖甲：用紫外線照射金屬鋅板表面時會發(fā)生光電效應，當增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大 B.圖乙：盧瑟福通過分析α粒子散射實

33、驗結果，提出了原子的核式結構模型 C.圖丙：氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，會釋放出一定頻率的光子 D.圖丁：原有10個氡222，經過一個半衰期的時間，一定還剩余5個 答案　BC 解析　根據(jù)Ek＝hν－W0，光電子的最大初動能與入射光的強度無關，故A錯誤；盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，提出了原子的核式結構模型，故B正確；氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，能量減小，向外輻射光子，故C正確；半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用，對少數(shù)的原子核不適用，故D錯誤. 16.(多選)(2017·“超級全能生”8月聯(lián)考)“核反應堆”是通過可控的鏈式反應實現(xiàn)核能的釋放(如圖2所示)，核燃料是

34、鈾棒，在鈾棒周圍要放“慢化劑”，快中子和慢化劑中的碳原子核碰撞后，中子能量減少變?yōu)槁凶?碳核的質量是中子的12倍，假設中子與碳核是彈性正碰，而且認為碰撞前中子動能是E0，碳核都是靜止的，則(　　) 圖2 A.鏈式反應是指由裂變產生的中子使裂變反應一代接一代繼續(xù)下去的過程 B.鎘棒的作用是與鈾棒發(fā)生化學反應，消耗多余的鈾原子核，從而達到控制核反應速度的目的 C.經過一次碰撞，中子失去的動能為E0 D.在反應堆的外面修建很厚的水泥防護層是用來屏蔽裂變產物放出的各種射線 答案　ACD 解析　鏈式反應是指由裂變產生的中子使裂變反應一代又一代持續(xù)下去的過程，選項A正確；核反應堆中，鎘棒的作用是吸收中子，以控制反應速度，選項B錯誤；根據(jù)動量守恒有mv0＝mv1＋12mv2，依據(jù)能量守恒有mv02＝mv12＋×12mv22，聯(lián)立可得v1＝－v0，所以中子損失的動能為E0，選項C正確；水泥防護層的作用是屏蔽裂變產物放出的射線，選項D正確. 13