一、選擇題1．(0分)[ID：130931]下列有關(guān)原子、原子核的說法中正確的是（ ）A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有電子B．盧瑟福用αC．平均結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定D．放射性元素的半衰期與外界壓強(qiáng)和溫度有關(guān)，與原子的化學(xué)狀態(tài)無2．(0分以下說法正確的是（ ）α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的βC．氫彈利用了核聚變反應(yīng)D．查德威克發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子3．(0分一靜止的鈾核放出一個(gè)α粒子衰變成釷核，衰變方程為238U234Th

4He，下列說法正確的是（）92 90 24He92 2α粒子的動(dòng)量大小α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量D．200個(gè)鈾核經(jīng)過一個(gè)半衰期后就只剩下100個(gè)鈾4．(0分下列說法正確的是（ ）A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)1 2 1 2 B．核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能CDαmmmα粒子，釋放(m＋m－m)c2(c1 2 1 2 5．(0分)[ID：130907]一個(gè)中子與一個(gè)質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)，生成一個(gè)氘核，該反應(yīng)放出的能量為Q，兩個(gè)氘核發(fā)生核反應(yīng)生成一個(gè)氦核，氘核聚變反應(yīng)方程是2H2H3

He1n。1 1 1 2 0Q該反應(yīng)放出的能量為，聚變反應(yīng)中生成氦核的比結(jié)合能（）Q2QQ

QQ

2QQ

2QQ33A．13 233

B．13 2

C． 1 2

D． 2 16．(0分)[ID：130886]下列說法正確的是（）A光電子數(shù)增加BC．結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定D．入射光的頻率不同，同一金屬的逸出功也會不同7．(0分)[ID：130871]麻省理工學(xué)院要建人類史上第一個(gè)可控核聚變發(fā)電站．該發(fā)電站的核反應(yīng)方程可能是A．2H1

3H1

4He2 0B．

4He92 90 2C．

1n

89Kr144Ba31n92 0 36 56 0D．14N

4He17O1H7 2 8 18．(0分)[ID：130857]一個(gè)靜止的原子核

aX經(jīng)α衰變放出一個(gè)αb0粒子的動(dòng)能為E．設(shè)衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部變成α粒子和新核的動(dòng)能，則在此衰變過程中0的質(zhì)量虧損為（ ）EA．0

EB． 0

4EC． 0

aE． c2 a4c2 c2 a4c29．(0分)[ID：130854]貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用．下列屬于放射性衰變的是A．14C14N0e6 7 1B．235U1n139I95Y21n92 0 53 39 0C．2H+3H4He+1n1 1 2 0D．4He+27Al30P+1n2 13 15 010．(0分)[ID：130950]研究表明，中子（1n）β衰變后轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子，同時(shí)放出0質(zhì)量可視為零的反中微 。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)靜止的中子發(fā)生β衰eE變，放出的質(zhì)子在與磁場垂直的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能為。已知中子、質(zhì)子、Ek1 2 mm、mec1 2 （ ）質(zhì)子的動(dòng)量大小為mc2中子衰變的核反應(yīng)式為1n1p0e0 1 1 1e1電子和反中微子的總動(dòng)能為）c2–Ek1e2B質(zhì)子的圓周運(yùn)動(dòng)可等效成一個(gè)環(huán)形電流，其大小為m211．(0分)[ID：130940]下列敘述中符合物理史實(shí)的是（ ）A．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說B．愛因斯坦提出的光子說圓滿的解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象C．貝克勒爾通過對天然放射性現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子核中含有質(zhì)D．麥克斯韋提出了電磁場理論，并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在12．(0分)[ID：130933]在足夠大的勻強(qiáng)磁場中，靜止的鈉的同位素24Na發(fā)生衰變，沿與磁11場垂直的方向釋放出一個(gè)粒子后，變?yōu)橐粋€(gè)新核，新核與放出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌為內(nèi)切圓，如圖所示，下列說法正確的是（ ）A24Naα衰變11C．新核的中子數(shù)為13二、填空題

B．軌跡1是新核的徑跡D．新核沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)13．(0分)[ID：131051]圖為查德威克發(fā)現(xiàn)新粒子的實(shí)驗(yàn)裝置，用放射性元素（Po）發(fā)出的粒子轟擊鈹（Be）會產(chǎn)生粒子流A，用粒子流A轟擊石蠟，會放出粒子流B，則A為 ，B為 。14．(0分)[ID：131045](1)貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。下列屬于放射性衰變的。A．14C0e6 7 1B．235U

n

I95Y21n92 0 53 39 0C．2H3H4Hen1 1 2 0D．4He2730Pn2 13 15 0(2)已知光速為c，普朗克常量為h，則頻率為ν的光子的動(dòng)量。用該頻率的光直照射平面鏡，光被鏡面全部垂直反射回去，則光子在反射前后動(dòng)量改變量的大小為 。15．(0分)[ID：131036]在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢。在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式235U1n141Ba92

KraX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，92 0 56 36n為中子為待求粒子為X的個(gè)數(shù)，此時(shí)則X為 ，a ；以m、m 、m 分別表示235U、141Ba、92Kr核的質(zhì)量，m 、

分別表示中子、質(zhì)子U Ba Kr

92 56 36 n p的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過程中放出的核能E 。(2)有一座發(fā)電能力為P1.00106kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過程中放出的核能2.781011J，求235U核的質(zhì)量。）9216．(0分)[ID：131012]（1）核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電，235U92是核電站常用的核燃料.235U受一個(gè)中子轟擊后裂變成144Ba和89Kr兩部分，并產(chǎn)生92 56 36 個(gè)中要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積（選大或“小”）它的臨界體積.（2）取質(zhì)子的質(zhì)量mP

1.67261027kg，中子的質(zhì)量mn

1.67491027kg，粒子的質(zhì)量m

6.64671027kg，光速c3.0108m/s請計(jì)算.（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 17．(0)[ID：131005]如圖所示為盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可粒子在各個(gè)角度的散射情況。下列說法中正確的 、B兩位置分別進(jìn)行觀察，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多B位置進(jìn)行觀察；屏上觀察不到任何閃光盧瑟福選用不同金屬箔片作為粒子散射的靶，觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似粒子發(fā)生散射的主要原因是粒子撞擊到金原子后產(chǎn)生的反彈盧瑟福根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出模型。p 18．(0分)[ID：130989]nDmnm、m.Ep γ射線照射靜止氘核使之分解，核反應(yīng)方程為γ＋D→p＋n，若分解后的中子、質(zhì)子的動(dòng)可視為相等，則中子的動(dòng)能．19．(0分)[ID：130969]中子的質(zhì)量為1.0087u，質(zhì)子的質(zhì)量為1.0073u，氘核的質(zhì)量為2.0136u．中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)釋放的能量J．計(jì)算結(jié)果取兩位有效字．20．(0分)[ID：130956]已知2H2.0136u1n1.0087u3He的質(zhì)量為1 0 23.0150u。兩個(gè)2H聚變生成3He的反應(yīng)方程；上述反應(yīng)中釋放的能量約1 2 MeV。（1u931MeV的能量，結(jié)果保留兩位小數(shù)）三、解答題21．(0分查德威克發(fā)現(xiàn)新粒子的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示。由天然放射性元素釙α射線轟擊鈹時(shí)會產(chǎn)生粒子流A，用粒子流A轟擊石蠟時(shí)，會轟擊出粒子流B，請問A和B分別是什么粒子？22．(0分)[ID：131116]一個(gè)驗(yàn)電器帶正電，因?yàn)榭諝飧稍?，?yàn)電器金屬箔的張角能維持很長的時(shí)間?，F(xiàn)有一束變化？為什么？23．(0分)[ID：131110]用中子轟擊氮14，產(chǎn)生碳14，碳14具有放射性，它放出一個(gè)粒子后衰變成什么？寫出反應(yīng)方程。24．(0分)[ID：131103]1kg鈾全部裂變釋放出的能量約為8.51013J，相當(dāng)于完全燃燒多少無煙煤放出的能量？25．(0分)[ID：131073]3H的質(zhì)量是3.016050u，質(zhì)子的質(zhì)量是1.007277u，中子的質(zhì)量是11.008665.1u931.5MeV，ch=6.63×10-34J·s，則：(1)寫出一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合為氚核時(shí)的核反應(yīng)方程。氚核的結(jié)合能和比結(jié)合能各是多少？2個(gè)相同光子的形式釋放，則每個(gè)光子的頻率是多少？26．(0在反應(yīng)堆中通常用石墨做慢化劑使快中子減速。中子由兩個(gè)氘核以E=0.5MeV相向運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰產(chǎn)生的，氘核碰撞產(chǎn)生一個(gè)中子和一個(gè)氦核，k已知氘核質(zhì)量mD

=2.0136u，氦核質(zhì)量mHe

=3.0150u，中子質(zhì)量mn

=1.0087u，1u相當(dāng)931.5MeV的能量，碳核的質(zhì)量是中子的12倍，中子和碳核每次碰撞也是彈性正碰，設(shè)E碰撞前碳核都是靜止的，中子動(dòng)能為，發(fā)生核反應(yīng)時(shí)向外輻射的能量不計(jì)。E0（log1110=-14）13寫出核反應(yīng)方程；E0為多少；至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動(dòng)能才能小于E0×10-6?！緟⒖即鸢浮?016-2017年度第*次考試試卷參考答案**科目模擬測試一、選擇題1．C2．C3．B4．C5．C6．A7．A8．D9．A10．D11．B12．D二、填空題13．中子質(zhì)子14．A15．16．大于17．C原子的核式結(jié)構(gòu)18．(mD－mp－mn)c2＋EmD)c2核反應(yīng)釋放的核能和反應(yīng)物的動(dòng)能一起變成生成物的動(dòng)能由能量守恒有E+ΔE=2Ek所以【點(diǎn)睛】能量守恒是普19．6×10﹣1020．26【分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出核反應(yīng)中釋放的核能三、解答題21．22．23．24．25．26．2016-2017年度第*次考試試卷參考解析【參考解析】**科目模擬測試一、選擇題1．C解析：CA錯(cuò)誤；B．盧瑟福用αC正確；D錯(cuò)誤。故選C。2．C解析：Cα的，A錯(cuò)誤；β錯(cuò)誤；C正確；D。3．B解析：B4He4He是核反應(yīng)后的產(chǎn)物，故A92 2 2錯(cuò)誤；由于的初動(dòng)量為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，衰變后釷核的動(dòng)量與α粒子的動(dòng)量等大92反向，矢量和為零，故B正確；由于衰變會發(fā)生質(zhì)量虧損，衰變后α故C錯(cuò)誤；D．半衰期只有對大量的原子核才成立，對于少數(shù)的原子核是沒有意義的，故D錯(cuò)誤。故選B。4．C解析：C子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯(cuò)誤；子所吸收的能量與核子結(jié)合成原子核所放出的能量叫結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；C子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間越短，衰變速度越快，故C正確；D．質(zhì)子、中子、粒子質(zhì)量分別為m、m、m，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子，其方1 2 3程式為21H21n

4He，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知釋放能量是1 0 2故D錯(cuò)誤。故選C。5．C解析：C

E(2m1

2m2

m)2c3c1兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合成兩個(gè)氘核放出的能量為2Q，兩個(gè)核子結(jié)合成氦核放出的能量1Q，核子結(jié)合成氦核釋放的能量為

，氦核的核子數(shù)等于3，氦核的比結(jié)合能為2故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。6．A解析：A【解析】

1 22QQ1 23射到金屬上的光子數(shù)，則單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)將增加，故A正確；鎘棒的作用是吸收中子，而不是轉(zhuǎn)變?yōu)槁凶?，故B錯(cuò)誤；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；金屬的逸出功由金屬材料決定，與入射光無關(guān)，因此同一金屬的逸出功是相同，故D錯(cuò)誤．故選A7．A解析：AA2H

3H

4He

1n

4He為α衰變，1 1 2 0 92 90 2α粒子轟擊氮核得到質(zhì)子的核反應(yīng)，故選A．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道各種核反應(yīng)的類型，知道它們的區(qū)別．可控核聚變反應(yīng)為輕核聚變．由較小的核結(jié)合，會釋放很高的能量．8．D解析：D【解析】衰變方程為aX

4He

a4YP

-P=0；由動(dòng)量和動(dòng)能關(guān)系2mEk24E2mEk24E02(a4)Ek

He YP

，設(shè)新核動(dòng)能為Ek′，由動(dòng)量守恒 ，則Ek

40a4E0

，衰變釋放的總動(dòng)能

E =Ek總

Ek

aEa

0k，由質(zhì)能方程E＝Δmc2得質(zhì)量虧0k損m

aE0 ，故ABC均錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．故選(a 4)c2【點(diǎn)睛】衰變過程類比于爆炸，滿足動(dòng)量守恒，同時(shí)注意動(dòng)量與動(dòng)能的表達(dá)式間的關(guān)系P2=2mEK.9．A解析：AA為β原子核的人工轉(zhuǎn)換，所以A正確．10．D2mE2 k2mE2 k質(zhì)子的動(dòng)量大小為p

，A錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)，電荷數(shù)守恒定律可知，中子衰變的核反應(yīng)式為B錯(cuò)誤；

1n1p0e00 1 1 0 e1 電子和反中微子的總動(dòng)能為）c2–E，C1 質(zhì)子的圓周運(yùn)動(dòng)可等效成一個(gè)環(huán)形電流，由洛倫茲力提供向心力，則有聯(lián)立解得

qvBm v22R

，T

2Rv

，IeTD。11．B解析：B

I e2Bm2錯(cuò)誤；BC．盧瑟福第一次發(fā)現(xiàn)了原子核中含有質(zhì)子，錯(cuò)誤；D錯(cuò)誤。故選B。12．D解析：DAC的粒子應(yīng)帶負(fù)電，是粒子，所以發(fā)生的是衰變，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，配平核反應(yīng)方程式，可知衰變方程為24Na24

Mg+0e11 12 -1故新核是24Mg，所以新核中子數(shù)為12，AC錯(cuò)誤；12由題意，靜止的Na發(fā)生衰變時(shí)動(dòng)量守恒，釋放出的粒子與新核的動(dòng)量大小相等，兩個(gè)粒子在勻強(qiáng)磁場中都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槭橇Ｗ与姾闪?，由半徑公式r

mvqB可知半徑與電荷量q成反比，新核的電荷量q大，所以新核的半徑小，所以軌跡2錯(cuò)誤；D。二、填空題13．中子質(zhì)子解析：中子質(zhì)子[1][2]用粒子轟擊鈹（Be）的核反應(yīng)方程為4He+9Be12C+1n2 4 6 0而中子轟擊石蠟會從氫原子中打出質(zhì)子來，所以A為中子，B為質(zhì)子。14．A解析：A

hv 2hvc c(1)[1]Aβ是原子核的人工轉(zhuǎn)變，所以A符合題意。(2)[2]光子的動(dòng)量pEc c[3]垂直反射回去p-()

15．n1m m

c c cc21.10103kg0 U Ba Kr n(1)[1][2]根據(jù)質(zhì)量數(shù)及電荷數(shù)守恒得235U1

n141Ba92Kr31n[3]根據(jù)質(zhì)能方程得

92 0

56 36 0(2)[4]反應(yīng)堆每年提供的核能

EmU

m 2mKr

c2E PT總 T1M表示每年消耗的235U的質(zhì)量，得92M:mU解得

E :總MmUPT代入數(shù)據(jù)得解析：大于4.31012J

EM1.10103kg16．大于(1)[1][2]由235U+1n144Ba+89Kr+31n3個(gè)中子，要使裂變持續(xù)進(jìn)行（鏈92 0 56 36 0式反應(yīng)），物質(zhì)的體積需要大于它的臨界體積.(2)[3]組成粒子的核子與粒子的質(zhì)量差為結(jié)合能Emc2，代入數(shù)據(jù)得

m2mP

2mmn 解析：C 原子的核式結(jié)構(gòu)

E4.31012J.17．C原子的核式結(jié)構(gòu)（1）[1]A.放在A不偏折，可以知道金箔原子內(nèi)部空間很空曠，故A錯(cuò)誤；B位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)較少，說明較少射線發(fā)生偏折，可以知道原子內(nèi)部帶正電的體積小，故B錯(cuò)誤；選用不同金屬箔片作為粒子散射的靶，觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似，所以C的；主要原因是粒子撞擊到金原子后，因庫侖力作用，且質(zhì)量較大，從而出現(xiàn)的反彈，故D錯(cuò)誤。（2）[2]盧瑟福和他的同事們所做的粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，次實(shí)驗(yàn)否定了湯姆遜的棗糕模型，據(jù)此實(shí)驗(yàn)盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型。18．(mD－mp－mn)c2＋E【解析】核反應(yīng)因質(zhì)量虧損產(chǎn)生的能量為：ΔE＝(mp＋mn－mD)c2核反應(yīng)釋放的核能和反應(yīng)物的動(dòng)能一起變成生成物的動(dòng)能由能量守恒有E+ΔE=2Ek所以【點(diǎn)睛】能量守恒是普1解析：2[(mD－mp－mn)c2＋E]【解析】kp n ＋m－m)c2能一起變成生成物的動(dòng)能，由能量守恒有E+ΔE=2Ekp n E EE1[(m mk 2 2 D

m)c2E].n.【點(diǎn)睛】能量守恒是普遍成立的規(guī)律，在原子物理中要注意質(zhì)能方程與能量守恒的應(yīng)用．19．6×10﹣10解析：6×10﹣10[1]中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)質(zhì)量虧損△m=1.0087u+1.0073u﹣2.0136u=0.0024u根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得，釋放的能量△E=?mc2=0.0024×1.7×10﹣27×（3×108）2=2.6×10﹣10J20．26【分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出核反應(yīng)中釋放的核能2H2HHe

n261 1 2 0【分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E核反應(yīng)中釋放的核能。核反應(yīng)方程為

mc2求出2H2H3He1n1 1 2 0由題給條件得核反應(yīng)中質(zhì)量虧損為m2.013.6u23.01501.0087u0.0035u所以釋放的核能為

mc20.0035MeV3.26MeV三、解答題21．中子，質(zhì)子用α粒子轟擊鈹?shù)暮朔磻?yīng)方程為9Be+4He12C+1n4 2 6 0則放射的α射線轟擊鈹時(shí)會產(chǎn)生粒子流A為中子，用中子轟擊石蠟時(shí)，會轟擊出質(zhì)子來。22．張角變小，原因見詳解驗(yàn)電器金箔的張角將變小。因?yàn)棣辽渚€具有一定的電離作用，它能使所經(jīng)過的路徑中空氣分子電離，使空氣變成導(dǎo)體，從而使帶正電的驗(yàn)電器上的正電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移、中和，所以驗(yàn)電器金屬箔的張角將變小。23．1414N

n

C1H，14C

N0e7 0 6 1

7 1碳14放出一個(gè)粒子后，質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)增加1，所以衰變成氮14，核反應(yīng)方程為14N1

n

C1H7 0 6 114C14

N0

e24．2.5106kg

6 7 1查表可知，無煙煤的熱值為3.4107J/kg。設(shè)完全燃燒mkg無煙煤放出的熱量相當(dāng)于1kg鈾全部裂變釋放出的能量，則m m 2.5 106kg3.4107J/kg通過計(jì)算可以看出，原子核在發(fā)生裂變時(shí)釋放的能量是十分巨大的。25．(1)

1Hn

H；(2)7.97MeV；2.66MeV；(3)9.