发布时间 : 星期日 文章2018届高考物理二轮复习专题五原子物理学练习20180115373更新完毕开始阅读
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变的次数m＝＝8，由92－2×8＋n＝82可得β衰变次数为n＝6，故A正确。
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3．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核，此规律不适用，半衰期大小与放射性元素所处的物理环境和化学环境无关。如诊断卷第8题，四种情况下，铋的半衰期不变，故10天后，剩余铋的质量相同，选项A正确。
1.如图，放射性元素镭衰变过程中释放出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。
2．[多选](2017·邵阳联考)下列说法中正确的是( ) A．放射性元素的半衰期与温度、压强无关
B．玻尔理论认为，原子中的核外电子轨道是量子化的
C．“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的 D．天然放射性元素 90Th(钍)共经过4次α衰变和6次β衰变变成 82Pb(铅) 解析：选AB 放射性元素的半衰期只和本身的性质有关，与外界因素无关，A正确；玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的，故B正确；卢瑟福α粒子散射实验说明了原子的核式结构模型，C错误；设衰变过程经历了x次α衰变、y次β衰变，则由电荷数与质量数守恒得：232＝208＋4x,90＝82＋2x－y，得x＝6，y＝4，D错误。
3．(2017·宁德质检)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，提高患癌的风险。已知钚的一种同位素 94Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为 94Pu→X＋2He＋γ，下列有关说法正确的是( )
A．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，穿透能力很强 B．X原子核中含有92个中子
C．8个 94Pu经过24 100年后一定还剩余4个
D．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc，衰变过程总质量不变
解析：选A 衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，故A正确。
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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B错误。半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故C错误。由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc，衰变过程总质量减小，故D错误。
考点三 核反应方程与核能计算
本考点常考核反应方程的书写、分类及核能的计算问题，多以选择题的形式出现，若与动量守恒定律或能量守恒定律相交汇(如诊断卷第14题)，也可以计算题的形式出现，难度中等偏上。需要考生学会灵活变通
[夯基固本]
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[重点清障]
1．核反应方程的书写与分类
(1)必须遵循的两个规律：质量数守恒、电荷数守恒。由此可以确定具体的反应物或生成物，如诊断卷第12题，可由两守恒定律确定选项A错误、B正确。
(2)必须熟记基本粒子的符号：如质子(1H)、中子(0n)、α粒子(2He)、β粒子(－1e)、正电子(1e)、氘核(1H)、氚核(1H)等。
(3)并不是生成物中有2He的就为α衰变，有－1e的就为β衰变，如诊断卷第10题，1H＋1H→2He＋0n为轻核聚变，而不是α衰变，A正确，B错误。
2．核能的理解与计算
(1)比结合能越大，原子核结合的越牢固。
(2)到目前为止，核能发电还只停留在利用裂变核能发电。
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(3)核能的计算方法：
①根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc(J)。如诊断卷第12题。
②根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5(MeV)。
③如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能。
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如诊断卷第13题，粒子质量单位为u，但给出1 u＝×10 kg后，Δm的单位可用
6“kg”，ΔE的单位可用“J”。
1．(2018届高三·济宁调研)铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变的核反应方程是 92U＋0n→X＋36Kr＋30n，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144个核子
C．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少 D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数增加
解析：选B 根据质量数与电荷数守恒，可得X的质量数为144，电荷数为56，所以中子数为144－56＝88，所以A错误，B正确；裂变时释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的质量减少，质量数不变，所以C、D错误。
2．一个静止的原子核bX经α衰变放出一个α粒子并生成一个新核，α粒子的动能为
a235
1
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1
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E0。设衰变时产生的能量全部变成α粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为
( )
A.2 C.
E0cB.D.
E0a－aE0a－
c2c2
a－c2
E0
p2
解析：选D 因为衰变过程中动量守恒，所以α粒子和新核的动量大小相等。由Ek＝
2m14aE0∝，可得新核与α粒子的动能之比为，因此衰变释放的总能量为，由质能方程ma－4a－4ΔE＝Δmc可得质量亏损Δm＝
2
aE0a－
c2。
3.匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为7∶1，如图所示，那么碳14
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的衰变方程为( )
A. 6C→1e＋ 5B C. 6C→1H＋ 5B
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B. 6C→2He＋ 4Be D. 6C→－1e＋ 7N
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解析：选D 原子核的衰变过程满足动量守恒，放射出的粒子与反冲核的速度方向相反，由题图根据左手定则判断得知，该粒子与反冲核的电性相反，可知碳原子核发生的是β衰变，衰变方程为 6C→ 7N＋－1e，根据动量守恒定律和带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式r＝可知此衰变方程满足题意。
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14
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mvqB
一、高考真题集中演练——明规律
1．(2017·全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为 92U→ 90Th＋2He。下列说法正确的是( )
A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能 B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小 C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间 D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
解析：选B 静止的铀核在衰变过程中遵循动量守恒，由于系统的总动量为零，因此衰变后产生的钍核和α粒子的动量等大反向，即pTh＝pα，B项正确；因此有2mThEkTh＝2mαEkα，由于钍核和α粒子的质量不等，因此衰变后钍核和α粒子的动能不等，A项错误；根据半衰期的定义可知，C项错误；由于衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，衰变过程有质量亏损，因此D项错误。
2．[多选](2016·全国卷Ⅲ)一静止的铝原子核13Al俘获一速度为1.0×10 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核14Si。下列说法正确的是( )
A．核反应方程为p＋13Al→14Si B．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，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 E．硅原子核速度的数量级为10 m/s，方向与质子初速度的方向一致
解析：选ABE 核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为p＋13Al→14
Si，A正确；核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，B正确，C错误；核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误；根据动量守恒定律有mpvp＝mSivSi，碰撞后硅原子核速度的数量级为10 m/s，方向与质子初速度方向一致，E正确。
3．[多选](2015·全国卷Ⅱ)实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是( )
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