1、高考资源网（） 您身边的高考专家原子核综合卷 (本试卷共4页，满分为100分，考试时间90分钟)第卷选择题(共50分)一、单项选择题(本大题6小题，每小题3分，共18分)每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内1一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()A核反应方程是HnH B聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)c D光子的波长2一个氡核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
2、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()A0.25 g，粒子 B0.75 g，粒子C0.25 g，粒子 D0.75 g，粒子3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，粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强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4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(Po).Po的半衰期为138天，衰变生成稳定
3、的铅(Pb)，经过276天，100 g Po已衰变的质量为()A25 g B50 g C75 g D100 g5下列说法正确的是()A当氢原子从n2的状态跃迁到n6的状态时，发射出光子B放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间C同一元素的两种同位素的原子核具有相同的核子数D一个中子与一个质子结合成氘核时吸收能量6硼10俘获1个粒子，生成氮13，放出x粒子，而氮13是不稳定的，它放出y粒子变成碳13，那么x粒子和y粒子分别是()A中子和正电子 B中子和电子C质子和正电子 D质子和中子二、双项选择题(本大题8小题，每小题4分，共32分)每小题给出的四个选项中，只有两个选项
4、符合题目要求，请把符合题意的选项写在题目后的括号内7某原子核的衰变过程是ABC，符号表示放出一个粒子，表示放出一个粒子，下列说法中正确的是()A核C比核B的中子数少2B核C比核A的质量数少5C原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1D核C比核A的质子数少18元素除天然的外，还可以通过合成的方法获得新的人造元素，如1996年德国的达姆施特重离子研究所就合成了一种新的人造元素，它是由Zn撞入一个Pb的原子核，并立即释放出一个中子后而形成的，则该新元素的()A原子序数为113 B原子序数为112C中子数为165 D核子数为2789一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质
5、量分别是m1、m2、m3，则()A由于反应前后质量数不变，所以m1m2m3，反应前后没有能量变化B由于反应时释放出了能量，所以m1m2m3C由于反应在高温高压下进行，从而吸收能量，所以m1m2m3D反应时放出的能量为(m1m2m3)c2(其中c是真空中的光速)10. 在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图191中a、b所示，由图可以判定()图191A该核发生的是衰变B该核发生的是衰变C磁场方向一定是垂直纸面向里D磁场方向向里还是向外不能判定11贫铀弹是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分是铀238.贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹
6、的9倍，杀伤力极大而且残留物可长期危害环境，下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是()A爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B爆炸后弹片不会对人体产生危害，对环境产生长期危害C铀238的衰变速度很快D铀的半衰期很长12爱因斯坦提出了质能方程，提示了质量与能量的关系，关于质能方程，下列说法正确的是()A质量和能量可以相互转化B当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量m与释放的能量E满足Emc2C物质的核能可用mc2表示Dmc2是物体能够放出能量的总和13用质子轰击锂核(Li)生成两个粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验已知质子的初动能是0.6 MeV，质子、粒子和锂
7、核的质量分别是1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 u已知1 u相当于931.5 MeV，则下列叙述中正确的是()A此反应过程质量减少0.010 3 uB生成的两个粒子的动能之和是18.3 MeV，与实验相符C核反应中释放的能量是18.9 MeV，与实验相符D若生成的两个粒子的动能之和是19.5 MeV，与实验相符14下面关于射线的说法正确的是()A它是高速电子流B粒子是放射出来的原子核的内层电子C粒子是从原子核中放射出来的D它的电离作用比较弱，但它的穿透能力很强，能穿透几厘米厚的铅板第卷非选择题(共50分)三、非选择题(本大题共4小题，共50分)按题目要求作答解答题应写出必
8、要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15(12分)已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过tT1T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，求它们原来的质量之比16(12分)为确定爱因斯坦的质能方程Emc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E10.6 MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为E219.9 MeV，求：(1)写出该反应方程；(2)通过计算说明Emc2正确(已知质子、粒子、锂核的质量分别取mp1.007 3 u、m4.001 5 u、mLi7.016 0 u)17(12分)
9、实验室核反应源产生一未知粒子，它与静止的氢核正碰，测出碰后氢核的速度是3.3107 m/s；它与静止的氮核正碰，测出碰后氮核的速度是4.7106 m/s.上述碰撞都是弹性碰撞，求未知粒子的质量数18(14分)一个铀核衰变为钍核时释放出一个粒子已知铀核的质量为3.853 1311025 kg，钍核的质量为3.786 5671025 kg，粒子的质量为6.646 721027 kg.(1)在这个衰变过程中释放出的能量等于多少焦？(结果保留两位有效数字)(2)设上述衰变是在一边界为圆形的半径R0.2 m的匀强磁场中发生的，且衰变前铀核静止于圆心，衰变过程中释放出的能量都转化为动能欲使衰变产物钍核和粒
10、子均不飞出磁场，则该磁场的磁感应强度B至少多大？答案1B解析：核反应方程是HnH；辐射出的光子的能量E(m1m2m3)c2；光子的波长.2B解析：经过了两个半衰期，1 g的氡剩下了0.25 g，衰变了0.75 g，根据核反应方程的规律“在反应前后的质量数和核电荷数不变”，可得出是粒子3D解析：半衰期是大量原子核有半数发生变化所需的时间；放射性物质放出的射线中，射线贯穿物质的本领最弱；衰变是核内中子转化为质子放出的4C解析：138天有一半发生衰变，即50 g，再过138天又有一半发生衰变，即25 g，共75 g.5B解析：A选项中，n2的状态跃迁到n6的状态吸收光子；C选项中，同位素是具有相同核
11、电荷数的元素；D选项中，核子质量之和大于所组成的原子核，发生质量亏损，放出能量6A7AD解析：A到B质量数不变，中子数减少1，质子增加1；B到C，质量数减4，中子数减少2，质子数减少2.所以A到C，质量数减4，中子数减少3，质子数减少1.8BC解析：根据质量数和电荷数守恒，质量数为：702081277，电荷数(即质子数)为：3082112，中子数为：277112165.9BD解析：发生质量亏损，释放能量由质能方程可得10BD解析：本题考查对粒子及粒子的性质的了解以及对动量守恒定律以及左手定则的应用能力原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据图示，它们在同一
12、磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场方向是向里还是向外11AD解析：天然放射现象周期很长，会对环境和生物造成长期的影响，故A、D两项正确，B、C两项错误12BD解析：Emc2式中的E表示物体具有的总能量，m表示物体的质量，故C错误，D正确；Emc2表示当物体的能量增加或减少E时，其质量相应的增加或减少m，故A错误，B正确，所以选B、D.13CD解析：核反应前的质量为1.007 3 u7.016 0 u8.023 3 u，核反应后的质量为24.001 5 u8.003 0 u，此反应过程中质量减少了0.020 3 u，故A错
13、；根据质能方程Em931.5 MeV18.9 MeV，故核反应释放的核能为18.9 MeV，C正确；由反应过程中能量守恒知反应后两个粒子的总动能E总18.9 MeV0.6 MeV19.5 MeV，故B错，D对14AC解析：射线是高速电子流，它是原子核内部放射出来的，电离作用较弱，穿透能力较强，能穿透几毫米的铝板，故A、C正确15解：放射性元素的原子核在衰变或衰变生成新原子核时，往往以光子的形式释放能量，即伴随辐射；根据半衰期的定义，经过tT1T2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则，故mAmB2T22T1.16解：(1)核反应方程为LiH2He(2)核反应的质量亏损mmLimp2m0.020
14、3 u，由质能方程可得，质量亏损相当的能量Emc218.9 MeV，而系统增加的能量EE2E119.3 MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为它们近似相等，所以Emc2正确17解：m1vm1v1m2v2；m1v2m1vm2v.解得v2v，对于氢核vHv，对于氮核vNv，得mn1.16mH，即质量数为1.16.18解：衰变过程是弱相互作用，牛顿运动定律不适用，但仍满足动量守恒和能量守恒假设衰变产物只有钍核和粒子，则它们的动量大小相等、方向相反，衰变过程由于质量亏损释放的核能等于它们的动能之和如果放出的粒子的速度方向与磁场方向垂直，则粒子和钍核都做匀速圆周运动，其轨迹外切(1)衰变过程释放出的能量为Emc2(3.853 13110253.786 56710256.646 721027) kg(3108)2 J8.71013 J；(2)设钍核质量为M，钍核速度为V，粒子的质量为m，粒子速度为v，由动量守恒和能量守恒得由上述两式可解得粒子动能为mv2E，则v1.60107 m/s图5粒子与钍核在磁场中的运动径迹如图5所示由qvBmr可知，45，所以至少应满足r，即B3.3 T- 6 - 版权所有高考资源网
