第46頁（共46頁）2021-2025年高考物理真題知識點分類匯編之原子核與核技術(shù)（二）一．選擇題（共16小題）1．（2024?全國）常見的守恒律有：甲.質(zhì)量守恒、乙.力學(xué)能守恒、丙.動量守恒、丁.電荷守恒、戊.質(zhì)能守恒。在原子核反應(yīng)的過程中，遵守上列哪些守恒定律？（）A．僅有甲、丙 B．僅有甲、丙、丁 C．僅有乙、丙、丁 D．僅有丙、丁、戊 E．僅有乙、丁、戊2．（2024?甘肅）2024年2月，我國科學(xué)家在蘭州重離子加速器國家大科學(xué)裝置上成功合成了新核素76160Os，核反應(yīng)方程如下：48A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．α粒子3．（2024?廣西）近期，我國科研人員首次合成了新核素鋨﹣160（76160Os）和鎢﹣156（74156W）。若鋨﹣160經(jīng)過1次α衰變，鎢﹣156經(jīng)過1A．電荷數(shù) B．中子數(shù) C．質(zhì)量數(shù) D．質(zhì)子數(shù)4．（2024?湖北）硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進的手段之一。510B+01n→3aXA．a(chǎn)＝7，b＝1 B．a(chǎn)＝7，b＝2 C．a(chǎn)＝6，b＝1 D．a(chǎn)＝6，b＝25．（2024?江蘇）用粒子轟擊氮核從原子核中打出了質(zhì)子，該實驗的核反應(yīng)方程式是x+714A．正電子10e BC．氘核12H6．（2023?浙江）“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜，核電池將94238Pu衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。94238Pu的衰變方程為94238PuA．衰變方程中的X等于233 B．24He的穿透能力比γC．94238Pu比92D．月夜的寒冷導(dǎo)致942387．（2023?湖南）2023年4月13日，中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行，為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是（）A．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多 B．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為12H+13H→C．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235 D．核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損8．（2023?廣東）理論認(rèn)為，大質(zhì)量恒星塌縮成黑洞的過程，受核反應(yīng)612C+Y→A．Y是β粒子，β射線穿透能力比γ射線強 B．Y是β粒子，β射線電離能力比γ射線強 C．Y是α粒子，α射線穿透能力比γ射線強 D．Y是α粒子，α射線電離能力比γ射線強9．（2023?甲卷）在下列兩個核反應(yīng)方程中X+714N→Y+37X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（）A．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2 C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝410．（2023?北京）下列核反應(yīng)方程中括號內(nèi)的粒子為中子的是（）A．92235U+01n→B．92238U→90C．714N+24HeD．614C→11．（2023?浙江）宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：714N+01n→614C+11HA．614C發(fā)生β衰變的產(chǎn)物是B．β衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子 C．近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起614CD．若測得一古木樣品的614C含量為活體植物的1412．（2023?海南）釷元素衰變時會放出β粒子，其中β粒子是（）A．中子 B．質(zhì)子 C．電子 D．光子13．（2023?重慶）原子核92235U可以經(jīng)過多次α和β衰變成為穩(wěn)定的原子核A．87223FrB．83213BiC．88225RaD．8421814．（2023?天津）關(guān)于太陽上進行的核聚變，下列說法正確的是（）A．核聚變需要在高溫下進行 B．核聚變中電荷不守恒 C．太陽質(zhì)量不變 D．太陽上進行的核反應(yīng)為92235U+01n→15．（2023?乙卷）2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測中作出重要貢獻。由觀測結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級為1048J。假設(shè)釋放的能量來自于物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為（光速為3×108m/s）（）A．1019kg B．1024kg C．1029kg D．1034kg16．（2022?甲卷）兩種放射性元素的半衰期分別為t0和2t0，在t＝0時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在t＝2t0時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為N3，則在t＝4t0A．N12 B．N9 C．N8 二．多選題（共1小題）（多選）17．（2024?天津）中國釷基熔鹽堆即將建成小型實驗堆，為我國能源安全和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。反應(yīng)堆中涉及的核反應(yīng)方程有：①X+90232A．方程①中X是中子 B．方程②中90233ThC．受反應(yīng)堆高溫影響，90233D．方程②釋放電子，說明電子是原子核的組成部分三．填空題（共2小題）18．（2023?福建）福建福清核電站采用我國完全自主研發(fā)的“華龍一號”反應(yīng)堆技術(shù)，建設(shè)了安全級別世界最高的機組。機組利用235U核裂變釋放的能量發(fā)電，典型的核反應(yīng)方程為01n+92235U→Z141Ba+36AKr+301n，則A＝；Z19．（2023?上海）能量為8eV的光子的波長為，下一代超高精度原子鐘的工作原理依據(jù)核反應(yīng)方程92238U→90234Th+。（已知：h＝6.63×10﹣34J?s，1eV＝1.6×10四．解答題（共1小題）20．（2024?上海）氫元素是宇宙中最簡單的元素，有三種同位素。科學(xué)家利用電磁場操控并篩選這三種同位素，使其應(yīng)用于核研究中。（1）原子核之間由于相互作用會產(chǎn)生新核，這一過程具有多種形式。①質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的過程稱為。A.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)B.衰變C.核聚變D.核裂變②11H核的質(zhì)量為m1，12H核的質(zhì)量為m2，它們通過核反應(yīng)形成一個質(zhì)量為m3的氦原子核（23He），此過程釋放的能量為（2）某回旋加速器的示意圖如圖1所示。磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場僅分布于兩個相同且正對的半圓形中空金屬盒D1、D2內(nèi)，且與金屬盒表面垂直。交變電源通過Ⅰ、Ⅱ分別與D1、D2相連，僅在D1、D2縫隙間的狹窄區(qū)域產(chǎn)生交變電場。初動能為零的帶電粒子自縫隙中靠近D2的圓心O處經(jīng)縫隙間的電場加速后，以垂直磁場的速度進入D1。①粒子在D1、D2運動過程中，洛倫茲力對粒子做功為W、沖量為I，則。A.W＝0，I＝0B.W≠0，I＝0C.W≠0，I≠0D.W＝0，I≠0②11H核和13H核自圖1中O處同時釋放，Ⅰ、Ⅱ間電勢差絕對值始終為U，電場方向做周期性變化，11H核在每次經(jīng)過縫隙間時均被加速（假設(shè)粒子通過縫隙的時間和粒子間相互作用可忽略）。11H核完成3次加速時的動能與此時A.1：3B.1：9C.1：1D.9：1E.3：1（3）如圖2，靜電選擇器由兩塊相互絕緣、半徑很大的同心圓弧形電極組成。電極間所加電壓為U。由于兩電極間距d很小，可近似認(rèn)為兩電極半徑均為r（r?d），且電極間的電場強度大小處處相等，方向沿徑向垂直于電極。①電極間電場強度大小為；②由11H核、12H核和a.出射的粒子具有相同的。A.速度B.動能C.動量D.比荷b.對上述a中的選擇做出解釋。（論證）

2021-2025年高考物理真題知識點分類匯編之原子核與核技術(shù)（二）參考答案與試題解析一．選擇題（共16小題）題號1234567891011答案DBCBBCADDAD題號1213141516答案CAACC二．多選題（共1小題）題號17答案AB一．選擇題（共16小題）1．（2024?全國）常見的守恒律有：甲.質(zhì)量守恒、乙.力學(xué)能守恒、丙.動量守恒、丁.電荷守恒、戊.質(zhì)能守恒。在原子核反應(yīng)的過程中，遵守上列哪些守恒定律？（）A．僅有甲、丙 B．僅有甲、丙、丁 C．僅有乙、丙、丁 D．僅有丙、丁、戊 E．僅有乙、丁、戊【考點】愛因斯坦質(zhì)能方程的應(yīng)用；機械能守恒定律的內(nèi)容和條件；動量守恒定律的內(nèi)容、條件和判斷．【專題】信息給予題；定性思想；推理法；機械能守恒定律應(yīng)用專題；動量定理應(yīng)用專題；愛因斯坦的質(zhì)能方程應(yīng)用專題；理解能力．【答案】D【分析】根據(jù)常見能守恒的條件結(jié)合核反應(yīng)的含義分析作答?！窘獯稹拷猓涸诤朔磻?yīng)過程中會發(fā)生質(zhì)量虧損，因此質(zhì)量不守恒；核反應(yīng)過程中核能發(fā)生了變化，因此力學(xué)能（機械能）不守恒；核反應(yīng)過程遵循電荷數(shù)守恒、動量守恒；核反應(yīng)過程質(zhì)量和能量的關(guān)系遵循愛因斯坦質(zhì)能方程，滿足質(zhì)能守恒。綜上分析，故ABCE錯誤，D正確。故選：D。【點評】本題主要考查了核反應(yīng)和常見的守恒律的理解和運用。2．（2024?甘肅）2024年2月，我國科學(xué)家在蘭州重離子加速器國家大科學(xué)裝置上成功合成了新核素76160Os，核反應(yīng)方程如下：48A．質(zhì)子 B．中子 C．電子 D．α粒子【考點】核反應(yīng)方程式的書寫或判斷核反應(yīng)方程式中的粒子．【專題】定量思想；推理法；重核的裂變和輕核的聚變專題；推理論證能力．【答案】B【分析】本題根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒分析求解?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，有：X的質(zhì)量數(shù)為：（106+58﹣160）÷4＝1，電荷數(shù)為：（48+28﹣76）÷4＝0，故X是中子01n，故ACD故選：B。【點評】本題考查了核反應(yīng)方程，理解反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒是解決此類問題的關(guān)鍵。3．（2024?廣西）近期，我國科研人員首次合成了新核素鋨﹣160（76160Os）和鎢﹣156（74156W）。若鋨﹣160經(jīng)過1次α衰變，鎢﹣156經(jīng)過1A．電荷數(shù) B．中子數(shù) C．質(zhì)量數(shù) D．質(zhì)子數(shù)【考點】α衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；理解能力．【答案】C【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷守恒求解衰變方程，然后作答?！窘獯稹拷猓汉朔磻?yīng)過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒鋨﹣160（76160Os鎢﹣156（74156W因此兩種元素衰變后有相同的質(zhì)量數(shù)，故ABD錯誤，C正確。故選：C?！军c評】本題主要考查了α衰變和β衰變，核反應(yīng)過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，知道兩種衰變質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的變化是解題的關(guān)鍵。4．（2024?湖北）硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進的手段之一。510B+01n→3aXA．a(chǎn)＝7，b＝1 B．a(chǎn)＝7，b＝2 C．a(chǎn)＝6，b＝1 D．a(chǎn)＝6，b＝2【考點】核反應(yīng)方程式的書寫或判斷核反應(yīng)方程式中的粒子．【專題】定量思想；控制變量法；重核的裂變和輕核的聚變專題；理解能力．【答案】B【分析】明確核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列式?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)反應(yīng)前和發(fā)應(yīng)后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有10+1＝a+45+0＝3+b解得a＝7b＝2故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c評】本題考查對核反應(yīng)的掌握，要求明確在核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均是守恒的。5．（2024?江蘇）用粒子轟擊氮核從原子核中打出了質(zhì)子，該實驗的核反應(yīng)方程式是x+714A．正電子10e BC．氘核12H【考點】核反應(yīng)方程式的書寫或判斷核反應(yīng)方程式中的粒子．【專題】定量思想；推理法；重核的裂變和輕核的聚變專題；推理論證能力．【答案】B【分析】核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，由此得出粒子x的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)。【解答】解：設(shè)粒子x的電荷數(shù)為m，質(zhì)量數(shù)為n，則根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的特點可知：m+7＝1+6；n+14＝1+14解得：m＝0，n＝1，則粒子x為中子01n，故B故選：B。【點評】本題主要考查了原子核的人工轉(zhuǎn)變，理解核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的特點即可完成分析。6．（2023?浙江）“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜，核電池將94238Pu衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。94238Pu的衰變方程為94238PuA．衰變方程中的X等于233 B．24He的穿透能力比γC．94238Pu比92D．月夜的寒冷導(dǎo)致94238【考點】結(jié)合能（比結(jié)合）與核能的相關(guān)判斷和計算；α、β、γ射線的本質(zhì)及特點；α衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；理解能力．【答案】C【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒分析核反應(yīng)方程；γ射線是高頻電磁波，有極強的穿透性；半衰期的大小反映衰變的快慢，與所處的物理環(huán)境無關(guān)；衰變過程比結(jié)合能增大。【解答】解：A、由質(zhì)量數(shù)守恒得：X＝238﹣4＝234故A錯誤；B、24He的穿透能力比γ射線弱，故C、94238Pu衰變過程釋放能量，比結(jié)合能增大，即94238Pu比D、半衰期的大小反映衰變的快慢，與所處的物理環(huán)境無關(guān)，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了原子核衰變、半衰期、比結(jié)合能等知識點。對于這部分知識很多是屬于記憶部分的，因此需要注意平時的記憶與積累。7．（2023?湖南）2023年4月13日，中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行，為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是（）A．相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多 B．氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為12H+13H→C．核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235 D．核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損【考點】輕核聚變的應(yīng)用；愛因斯坦質(zhì)能方程的應(yīng)用．【專題】定性思想；推理法；重核的裂變和輕核的聚變專題；理解能力．【答案】A【分析】輕核聚變過程和重核裂變過程均發(fā)生質(zhì)量虧損，放出能量，相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變的質(zhì)量虧損比重核裂變的質(zhì)量虧損大；根據(jù)核聚變過程質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒列出核反應(yīng)方程；核裂變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235，核聚變的核反應(yīng)燃料為輕核。【解答】解：A、相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變的質(zhì)量虧損比重核裂變的質(zhì)量虧損大，釋放的核能更多，故A正確；B、氘氚核聚變過程，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，則氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為：12H+13H→2C、鈾235是重核，核裂變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235，故C錯誤；D、核聚變反應(yīng)過程中發(fā)生質(zhì)量虧損，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題考查核聚變和核裂變，知道核聚變和核裂變過程均發(fā)生質(zhì)量虧損，放出能量，知道核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。8．（2023?廣東）理論認(rèn)為，大質(zhì)量恒星塌縮成黑洞的過程，受核反應(yīng)612C+Y→A．Y是β粒子，β射線穿透能力比γ射線強 B．Y是β粒子，β射線電離能力比γ射線強 C．Y是α粒子，α射線穿透能力比γ射線強 D．Y是α粒子，α射線電離能力比γ射線強【考點】α、β、γ射線的本質(zhì)及特點．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的特點得出Y的類型，結(jié)合射線的不同特點和題目選項即可完成分析。【解答】解：核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，由此可得：Y的質(zhì)子數(shù)為：8﹣6＝2Y的質(zhì)量數(shù)為：16﹣12＝4即Y是α粒子，而α射線的電離能力比γ射線強，故D正確，ABC錯誤；故選：D。【點評】本題主要考查了核反應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用，理解核反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的特點，結(jié)合射線的特點即可完成解答。9．（2023?甲卷）在下列兩個核反應(yīng)方程中X+714N→Y+37X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則（）A．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2 C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝4【考點】核反應(yīng)方程式的書寫或判斷核反應(yīng)方程式中的粒子．【專題】定量思想；推理法；方程法；重核的裂變和輕核的聚變專題；推理論證能力．【答案】D【分析】由核反應(yīng)方程結(jié)合反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒列方程組進行求解?！窘獯稹拷猓河深}中的兩個核反應(yīng)方程X+714N→Y+37兩方程可簡化為：37Li+714N由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得：14+7＝A+177+3＝Z+8解得：Z＝2，A＝4，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查了核反應(yīng)中核子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，進而用來判斷參與反應(yīng)的物質(zhì)的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)。10．（2023?北京）下列核反應(yīng)方程中括號內(nèi)的粒子為中子的是（）A．92235U+01n→B．92238U→90C．714N+24HeD．614C→【考點】輕核的聚變及反應(yīng)條件；核反應(yīng)方程式的書寫或判斷核反應(yīng)方程式中的粒子；重核的裂變及反應(yīng)條件．【專題】定量思想；尋找守恒量法；重核的裂變和輕核的聚變專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據(jù)核反應(yīng)方程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，可分別列等式，聯(lián)立等式，可求括號內(nèi)粒子的電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)，根據(jù)中子的電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)，進而判斷粒子是否為中子。【解答】解：A、核反應(yīng)方程中括號內(nèi)的粒子，電荷數(shù)為：Z＝92+0﹣56﹣36＝0；質(zhì)量數(shù)A＝235+1﹣144﹣89＝3；中子的電荷數(shù)等于0，質(zhì)量數(shù)等于1，故粒子為301n，故B、核反應(yīng)方程中括號內(nèi)的粒子，電荷數(shù)為：Z＝92﹣90＝2；質(zhì)量數(shù)A＝238﹣234＝4；中子的電荷數(shù)等于0，質(zhì)量數(shù)等于1，故粒子不是中子，故B錯誤；C、核反應(yīng)方程中括號內(nèi)的粒子，電荷數(shù)為：Z＝7+2﹣8＝1；質(zhì)量數(shù)A＝14+4﹣17＝1；中子的電荷數(shù)等于0，質(zhì)量數(shù)等于1，故粒子不是中子，故C錯誤；D、核反應(yīng)方程中括號內(nèi)的粒子，電荷數(shù)為：Z＝6﹣7＝﹣1；質(zhì)量數(shù)A＝14﹣14＝0；中子的電荷數(shù)等于0，質(zhì)量數(shù)等于1，故粒子不是中子，故D錯誤。故選：A?！军c評】解答本題，關(guān)鍵要明確核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，列出等式即可分析判斷。11．（2023?浙江）宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：714N+01n→614C+11HA．614C發(fā)生β衰變的產(chǎn)物是B．β衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子 C．近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起614CD．若測得一古木樣品的614C含量為活體植物的14【考點】半衰期的相關(guān)計算；β衰變的特點、本質(zhì)及方程；原子核的半衰期及影響因素．【專題】定量思想；方程法；衰變和半衰期專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)核反應(yīng)方程書寫規(guī)律：電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒；半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)；根據(jù)剩余質(zhì)量與半衰期的關(guān)系判斷；根據(jù)β衰變的本質(zhì)判斷【解答】解：A、614C能自發(fā)進行β衰變，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，其衰變方程為：614CB、β衰變產(chǎn)生的電子是β衰變過程中中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子同時放出一個電子形成的，故B錯誤；C、半衰期是放射性物質(zhì)固有屬性，由原子核自身的因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)，溫度變化不能改變碳14的半衰期，故C錯誤；D、測得一古木樣品的614C含量為活體植物的14，根據(jù)m=m0(12)n，可知經(jīng)過了兩個半衰期，所以該古木距今約為：N故選：D。【點評】本題考查學(xué)生對半衰期的理解與應(yīng)用能力，需要學(xué)生熟知核反應(yīng)方程的書寫規(guī)則和半衰期的概念，體現(xiàn)了物理觀念這一核心素養(yǎng)，注意半衰期的適用條件，及影響因素。12．（2023?海南）釷元素衰變時會放出β粒子，其中β粒子是（）A．中子 B．質(zhì)子 C．電子 D．光子【考點】α衰變的特點、本質(zhì)及方程；α、β、γ射線的本質(zhì)及特點．【專題】定性思想；推理法；衰變和半衰期專題；理解能力．【答案】C【分析】β粒子是電子，由此即可正確解答。【解答】解：放射性元素衰變時放出的三種射線α、β、γ，其中β粒子是電子。故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】本題考查了原子核衰變的生成物，特別要知道β粒子是電子，β衰變的實質(zhì)是因為一個中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子而釋放出的電子。13．（2023?重慶）原子核92235U可以經(jīng)過多次α和β衰變成為穩(wěn)定的原子核A．87223FrB．83213BiC．88225RaD．84218【考點】β衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；推理論證能力．【答案】A【分析】理解原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的特點，結(jié)合β衰變的特點和題目選項完成分析?！窘獯稹拷猓涸雍怂プ兦昂筚|(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，且能改變質(zhì)量數(shù)的只有α衰變，因為發(fā)生一次α衰變質(zhì)量數(shù)少4，92235U衰變成為穩(wěn)定的82207Pb，質(zhì)量數(shù)減少了28，可知經(jīng)過7次α衰變，期間生成新核的質(zhì)量數(shù)為231、227、223、219、215、211，發(fā)生β衰變的原子核的質(zhì)量數(shù)應(yīng)為上述之一，四個選項中只有A選項的原子核87223Fr的質(zhì)量數(shù)符合，其發(fā)生β故選：A?！军c評】本題主要考查了原子核的衰變問題，理解衰變前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的特點，結(jié)合β衰變的特點即可完成分析。14．（2023?天津）關(guān)于太陽上進行的核聚變，下列說法正確的是（）A．核聚變需要在高溫下進行 B．核聚變中電荷不守恒 C．太陽質(zhì)量不變 D．太陽上進行的核反應(yīng)為92235U+01n→【考點】輕核的聚變及反應(yīng)條件；核聚變的反應(yīng)方程．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；愛因斯坦的質(zhì)能方程應(yīng)用專題；重核的裂變和輕核的聚變專題；理解能力．【答案】A【分析】A.聚變反應(yīng)也叫熱核反應(yīng)；B.核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，據(jù)此分析作答；C.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2分析作答；D.太陽核反應(yīng)屬于聚變反應(yīng)?！窘獯稹拷猓篈.因為高溫時才能使得原子核的熱運動劇烈，使得它們間的距離縮短，才能發(fā)生聚變，故聚變反應(yīng)也叫熱核反應(yīng)，故A正確；B.核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，因此核聚變中電荷是守恒的，故B錯誤；C.因為太陽一直在發(fā)生核聚變，需要放出大量能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可知，太陽質(zhì)量減小，故C錯誤；D.太陽核反應(yīng)屬于聚變反應(yīng)，而92235U+01n→56144Ba故選：A?！军c評】本題主要是考查了核聚變；知道核反應(yīng)過程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒；理解愛因斯坦質(zhì)能方程。15．（2023?乙卷）2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測中作出重要貢獻。由觀測結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級為1048J。假設(shè)釋放的能量來自于物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為（光速為3×108m/s）（）A．1019kg B．1024kg C．1029kg D．1034kg【考點】愛因斯坦質(zhì)能方程的應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；原子的能級結(jié)構(gòu)專題；理解能力．【答案】C【分析】根據(jù)質(zhì)量虧損方程列式求解即可。【解答】解：根據(jù)ΔE＝Δmc2，可得每分鐘平均減少的質(zhì)量量級為Δm=ΔEc2=11min＝60s則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為Δm′=Δm60=10故ABD錯誤，C正確。故選：C?！军c評】本題考查質(zhì)量虧損方程，解題關(guān)鍵是掌握質(zhì)量虧損方程，注意求解的是每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級。16．（2022?甲卷）兩種放射性元素的半衰期分別為t0和2t0，在t＝0時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為N，在t＝2t0時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為N3，則在t＝4t0A．N12 B．N9 C．N8 【考點】α衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；推理論證能力．【答案】C【分析】半衰期指大量原子核發(fā)生半數(shù)衰變所用的時間，根據(jù)兩元素半衰期和經(jīng)過時間計算未衰變原子核總數(shù)?！窘獯稹拷猓涸O(shè)兩種放射性元素的原子核數(shù)分別為N1、N2，對應(yīng)的半衰期分別為t0、2t0，則N1+N2＝N經(jīng)過t＝2t0后，尚未衰變的原子核總數(shù)N3解得：N1=23N，N2設(shè)經(jīng)過t＝4t0后，尚未衰變的原子核總數(shù)為X，則X=(聯(lián)立解得：X=N故C正確，ABD錯誤；故選：C?！军c評】本題考查原子核衰變，理解半衰期概念是解題關(guān)鍵，本題有兩種元素同時衰變，注意分開計算兩種元素未衰變原子數(shù)。二．多選題（共1小題）（多選）17．（2024?天津）中國釷基熔鹽堆即將建成小型實驗堆，為我國能源安全和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。反應(yīng)堆中涉及的核反應(yīng)方程有：①X+90232A．方程①中X是中子 B．方程②中90233ThC．受反應(yīng)堆高溫影響，90233D．方程②釋放電子，說明電子是原子核的組成部分【考點】原子核的半衰期及影響因素；核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核子數(shù)等參數(shù)的關(guān)系；β衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】定量思想；推理法；重核的裂變和輕核的聚變專題；推理論證能力．【答案】AB【分析】AB.根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒規(guī)律進行分析判斷，結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物分析衰變類型；C.根據(jù)放射性元素的半衰期的決定因素進行分析解答；D.根據(jù)β衰變的原理進行分析解釋。【解答】解：A．根據(jù)反應(yīng)過程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程①中X是中子01nB．方程②中放出的粒子是電子，則90233Th發(fā)生了C．半衰期只由原子核自身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，也不會受反應(yīng)堆高溫影響，故90233TD．方程②釋放電子，但該電子是由于原子核的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子釋放出來的，并不能說明電子是原子核的組成部分，故D錯誤。故選：AB?！军c評】考查核反應(yīng)方程的書寫規(guī)則以及放射性元素半衰期等知識，會根據(jù)題意進行準(zhǔn)確分析解答。三．填空題（共2小題）18．（2023?福建）福建福清核電站采用我國完全自主研發(fā)的“華龍一號”反應(yīng)堆技術(shù)，建設(shè)了安全級別世界最高的機組。機組利用235U核裂變釋放的能量發(fā)電，典型的核反應(yīng)方程為01n+92235U→Z141Ba+36AKr+301n，則A＝92；Z＝【考點】重核的裂變及反應(yīng)條件；愛因斯坦質(zhì)能方程的應(yīng)用．【專題】計算題；定量思想；推理法；愛因斯坦的質(zhì)能方程應(yīng)用專題；推理論證能力．【答案】92；56；9×1013。【分析】本題利用核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒求得質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)，再根據(jù)質(zhì)能方程求解釋放的能量?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知：0+92＝Z+36+3×0，1+235＝141+A+3×1；解得：A＝92，Z＝56根據(jù)質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可得釋放的能量ΔE＝0.001kg×（3×108）2J＝9×1013J。故答案為：92；56；9×1013?！军c評】本題考查了質(zhì)量虧損、核反應(yīng)方程等基礎(chǔ)知識點，熟悉基礎(chǔ)方程并學(xué)會質(zhì)能方程相關(guān)計算，難度不大。19．（2023?上海）能量為8eV的光子的波長為1.55×10﹣7m，下一代超高精度原子鐘的工作原理依據(jù)核反應(yīng)方程92238U→90234Th+42He。（已知：h＝6.63×10﹣34J?s，1eV＝1.6【考點】α衰變的特點、本質(zhì)及方程．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；原子的能級結(jié)構(gòu)專題；理解能力．【答案】1.55×10﹣7m；42【分析】根據(jù)光子能量公式求光子的波長；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷守恒完成核反應(yīng)方程。【解答】解：光子能量E光子的波長λ根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷守恒，核反應(yīng)方程為23892U→故答案為：1.55×10﹣7m；42【點評】注意：要將光子能量電子伏特?fù)Q算成焦耳；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷守恒書寫核反應(yīng)方程，要求熟記常見微粒的代表符號。四．解答題（共1小題）20．（2024?上海）氫元素是宇宙中最簡單的元素，有三種同位素。科學(xué)家利用電磁場操控并篩選這三種同位素，使其應(yīng)用于核研究中。（1）原子核之間由于相互作用會產(chǎn)生新核，這一過程具有多種形式。①質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的過程稱為C。A.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)B.衰變C.核聚變D.核裂變②11H核的質(zhì)量為m1，12H核的質(zhì)量為m2，它們通過核反應(yīng)形成一個質(zhì)量為m3的氦原子核（23He），此過程釋放的能量為（m1+m2﹣m3）c（2）某回旋加速器的示意圖如圖1所示。磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場僅分布于兩個相同且正對的半圓形中空金屬盒D1、D2內(nèi)，且與金屬盒表面垂直。交變電源通過Ⅰ、Ⅱ分別與D1、D2相連，僅在D1、D2縫隙間的狹窄區(qū)域產(chǎn)生交變電場。初動能為零的帶電粒子自縫隙中靠近D2的圓心O處經(jīng)縫隙間的電場加速后，以垂直磁場的速度進入D1。①粒子在D1、D2運動過程中，洛倫茲力對粒子做功為W、沖量為I，則D。A.W＝0，I＝0B.W≠0，I＝0C.W≠0，I≠0D.W＝0，I≠0②11H核和13H核自圖1中O處同時釋放，Ⅰ、Ⅱ間電勢差絕對值始終為U，電場方向做周期性變化，11H核在每次經(jīng)過縫隙間時均被加速（假設(shè)粒子通過縫隙的時間和粒子間相互作用可忽略）。11H核完成3次加速時的動能與此時A.1：3B.1：9C.1：1D.9：1E.3：1（3）如圖2，靜電選擇器由兩塊相互絕緣、半徑很大的同心圓弧形電極組成。電極間所加電壓為U。由于兩電極間距d很小，可近似認(rèn)為兩電極半徑均為r（r?d），且電極間的電場強度大小處處相等，方向沿徑向垂直于電極。①電極間電場強度大小為Ud②由11H核、12H核和a.出射的粒子具有相同的B。A.速度B.動能C.動量D.比荷b.對上述a中的選擇做出解釋。（論證）【考點】輕核的聚變及反應(yīng)條件；帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動；洛倫茲力的概念；回旋加速器；愛因斯坦質(zhì)能方程的應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在復(fù)合場中的運動專題；愛因斯坦的質(zhì)能方程應(yīng)用專題；重核的裂變和輕核的聚變專題；推理論證能力．【答案】（1）①C；②（m1+m2﹣m3）c2；（2）①D；②E；（3）①Ud；②a.B；b.【分析】（1）①質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的過程是輕核聚變反應(yīng)。②先求得核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解此過程釋放的能量。（2）①洛倫茲力始終對粒子不做功。根據(jù)沖量的定義動量是否為零。②根據(jù)動能定理求解11H核完成3次加速時的動能。根據(jù)兩粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期關(guān)系，分析相同時間13H（3）①電極間電場可近似為勻強電場，根據(jù)電勢差與電場強度的關(guān)系解答；②a、能沿圓弧路徑從選擇器出射的粒子在選擇器中做勻速圓周運動，根據(jù)電場力提供向心力得到滿足的條件，據(jù)此條件分析解答；b.根據(jù)a的解答進行論證?！窘獯稹拷猓海?）①質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大原子核的過程稱為核聚變，故C正確，ABD錯誤。②此核反應(yīng)質(zhì)量虧損為：Δm＝m1+m2﹣m3根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可得，此過程釋放的能量為：E＝Δmc2＝（m1+m2﹣m3）c2（2）①洛倫茲力的方向始終與粒子速度方向垂直，對粒子不做功，即W＝0。根據(jù)沖量的定義：I＝Ft，故洛倫茲力的沖量I≠0，故D正確，ABC錯誤。②設(shè)11H核的質(zhì)量為m，電荷量為e，則13H核的質(zhì)量為根據(jù)動能定理可知，11H核每完成一次加速獲得的動能為：ΔEk＝eU，則11H核完成3次加速時的動能為：Ek1＝3Δ因11H核在每次經(jīng)過縫隙間時均被加速，故11H核在磁場中勻速圓周運動的周期T111H核在磁場中勻速圓周運動的周期為：T13H核在磁場中勻速圓周運動的周期為：T2=可知11H核完成3次加速時，13H核只完成了一次加速，根據(jù)動能定理可得此時1311H核完成3次加速時的動能與此時13H核的動能之比為Ek1：Ek2＝3：1，故（3）①電極間電場可近似為勻強電場，根據(jù)電勢差與電場強度的關(guān)系可得，電極間電場強度大小為E=U②a、能沿圓弧路徑從選擇器出射的粒子在選擇器中做勻速圓周運動，電場力提供向心力，則有：qE＝mv因11H核、12H核和13H核的電荷量q相同，由上式可知出射的粒子具有相同的mvb.對上述a中的選擇做出的解釋見a的解答。故答案為：（1）①C；②（m1+m2﹣m3）c2；（2）①D；②E；（3）①Ud；②a.B；b.【點評】本題考查了輕核聚變、質(zhì)量虧損與愛因斯坦質(zhì)能方程的應(yīng)用、粒子在電磁場中運動問題，題目較簡單。掌握回旋加速器的工作原理。

考點卡片1．機械能守恒定律的內(nèi)容和條件【知識點的認(rèn)識】1.推導(dǎo)如圖所示，物體沿光滑曲面滑下。物體在某一時刻處在高度為h1的位置A，這時它的速度是v1。經(jīng)過一段時間后，物體下落到高度為h2的另一位置B，這時它的速度是v2。用W表示這一過程中重力做的功由動能定理可得W=又W＝mgh1﹣mgh2，可得mgh1﹣mgh2=1移項后得12mv22+mgh2=2.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。3.表達式（1）守恒式：Ek1+EP1＝Ek2+EP2意義：系統(tǒng)任一時刻的機械能均是相等的（2）轉(zhuǎn)化式：ΔEk＝﹣ΔEP意義：系統(tǒng)動能的增加量等于勢能的減少量（3）轉(zhuǎn)移式：ΔEA＝﹣ΔEB意義：系統(tǒng)內(nèi)一部分物體機械能的增加量等于其余部分機械能的減少量4.條件只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功的說法包括三種情況：（1）只受到重力。（2）除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力外還受到其他力的作用，但其他力不做功。（3）除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力外還受到其他力的作用，其他力所做總功為零【命題方向】關(guān)于機械能守恒定律的適用條件，下列說法中正確的是（）A、只有重力或彈力做功時，機械能守恒B、當(dāng)有其他外力作用時，只要合外力為零，機械能守恒C、當(dāng)除重力外還有其他外力作用時，只要其他力的合外力的功為零，機械能守恒D、炮彈在空中飛行不計阻力時，僅受重力作用，所以爆炸前后機械能守恒分析：判斷物體的機械能是否守恒必須分析物體受到的力，分析各力做功情況，看是否只有重力（或彈簧的彈力）做功：只有重力（或彈簧的彈力）做功機械能守恒；如果除重力做功外還有其他力做功，則機械能不守恒．解答：A、只有彈力做功時，但彈力不一定是類似彈簧類的彈力，物體的機械能不一定守恒。如光滑的水平面上用一細(xì)繩拉著一物體加速運動時，繩的拉力（屬于彈力）做正功，物體的機械能增加。故A選項錯。B、其他力的合外力為零，但其他力做功不一定為零，如豎直方向上勻速運動的物體，物體的機械能不守恒，故B選項錯。C、當(dāng)除重力外還有其他外力作用時，只要其他力的合外力的功為零，即只有重力做功，符合機械能守恒定律得條件，則物體的機械能守恒，故C選項對。D、炮彈在空中飛行不計阻力時，僅受重力作用，但是炮彈爆炸前后內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以爆炸前后機械能不守恒，故D選項錯。故選：C。點評：本題的關(guān)鍵要明確掌握機械能守恒的條件：只有重力（或彈簧的彈力）做功機械能守恒，然后依次分析判斷所給的選項中的說法是否正確．【解題思路點撥】1.對機械能守恒條件的理解機械能守恒的條件是只有重力或彈力做功，可分如下三層理解。（1）物體只受重力作用：如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運動（自由落體、豎直上拋、平拋、斜拋等）。（2）物體受其他力，但其他力不做功，只有重力或彈力做功，例如：①物體沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力對物體不做功；②在光滑水平面上的小球運動中碰到彈簧，把彈簧壓縮后又被彈簧彈回來。（3）系統(tǒng)中除重力和彈力之外，還有其他力做功，但其他力做功的總和為零，系統(tǒng)機械能沒有轉(zhuǎn)化為其他形式的能，物體的機械能不變，這不屬于真正的守恒，但也可以當(dāng)作守恒來處理。2．動量守恒定律的內(nèi)容、條件和判斷【知識點的認(rèn)識】1．內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)不受外力，或者所受外力的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律．2．表達式：（1）p＝p′，系統(tǒng)相互作用前總動量p等于相互作用后的總動量p′．（2）m1v1+m2v2＝m1v1′+m2v2′，相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后的動量和．（3）△p1＝﹣△p2，相互作用的兩個物體動量的增量等大反向．（4）△p＝0，系統(tǒng)總動量的增量為零．3．動量守恒定律的適用條件（1）不受外力或所受外力的合力為零．不能認(rèn)為系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合外力都為零，更不能認(rèn)為系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．（2）近似適用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于它所受到的外力．（3）如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則在這一方向上動量守恒．【命題方向】例子：如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量比mA：mB＝3：2，它們原來靜止在平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上表面間動摩擦因數(shù)相同，地面光滑．當(dāng)彈簧突然釋放后，則有（）A．A、B系統(tǒng)動量守恒B．A、B、C系統(tǒng)動量守恒C．小車向左運動D．小車向右運動分析：在整個過程中三個物體組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒．分析小車的受力情況，判斷其運動情況．解答：A、B，由題意，地面光滑，所以A、B和彈簧、小車組成的系統(tǒng)受合外力為零，所以系統(tǒng)的動量守恒．在彈簧釋放的過程中，由于mA：mB＝3：2，A、B所受的摩擦力大小不等，所以A、B組成的系統(tǒng)合外力不為零，動量不守恒．故A錯誤．B正確；C、D由于A、B兩木塊的質(zhì)量之比為m1：m2＝3：2，由摩擦力公式f＝μN＝μmg知，A對小車向左的滑動摩擦力大于B對小車向右的滑動摩擦力，在A、B相對小車停止運動之前，小車的合力所受的合外力向左，會向左運動，故C正確，D錯誤．故選：BC．點評：本題關(guān)鍵掌握系統(tǒng)動量守恒定律的適用條件：合外力為零，并能通過分析受力，判斷是否系統(tǒng)的動量是否守恒，題目較為簡單！【解題方法點撥】系統(tǒng)動量守恒的判定方法（l）分析動量守恒時研究對象是系統(tǒng)，分清外力與內(nèi)力。（2）研究系統(tǒng)受到的外力矢量和。（3）外力矢量和為零，則系統(tǒng)動量守恒；若外力在某一方向上合力為零，則在該方向上系統(tǒng)動量守恒。（4）系統(tǒng)動量嚴(yán)格守恒的情況很少，在分析具體問題時要注意把實際過程理想化。3．帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動【知識點的認(rèn)識】1.帶電粒子垂直射入勻強電場的運動類似于物體的平拋運動，可以利用運動的合成與分解知識分析。規(guī)律為：初速度方向：vx＝v0，x＝v0t靜電力方向：vy＝at，y=2.分析帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)問題也可以利用動能定理，即qEΔy＝ΔEk。3.兩個特殊推論：（1）粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時，其速度方向的反向延長線與初速度方向的延長線交于一點，此點為初速度方向位移的中點，如圖所示。（2）位移方向與初速度方向間夾角α（圖中未畫出）的正切為速度偏轉(zhuǎn)角θ正切的12，即tanα=12【命題方向】一束電子流在經(jīng)U＝5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示，若兩板間距離d＝1.0cm，板長l＝5.0cm，電子恰好從平行板邊緣飛出，求：（電子的比荷eme=1.76×10（1）電子進入極板時的速度v0（2）兩極板間的電壓．分析：（1）由動能定理可求得進入極板的速度．（2）由豎直向做勻加速運動，水平向做勻速運動，由豎直向的距離可求得所加電壓值．解答：（1）由動能定理：Uq=1得v0=2qUm（2）進入偏轉(zhuǎn)電場，所加電壓為U′電子在平行于板面的方向上做勻速運動：l＝v0t…②在垂直于板面的方向做勻加速直線運動，加速度為：a=偏距：y=能飛出的條件為：y=d由①②③④⑤可得：U′=2答：（1）電子進入極板時的速度為4.2×107m/s；（2）兩極板間的電壓為400V點評：本題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，在列式計算時應(yīng)注意不要提前代入數(shù)值，應(yīng)將公式簡化后再計算，這樣可以減少計算量．【解題思路點撥】帶電粒子在電場中運動問題的處理方法帶電粒子在電場中運動的問題實質(zhì)上是力學(xué)問題的延續(xù)，從受力角度看，帶電粒子與一般物體相比多受到一個靜電力；從處理方法上看，仍可利用力學(xué)中的規(guī)律分析，如選用平衡條件、牛頓運動定律、動能定理、功能關(guān)系，能量守恒等。4．洛倫茲力的概念【知識點的認(rèn)識】1.定義：洛倫茲力是指磁場對運動電荷的作用力。2.特點：（1）洛倫茲力是電荷在磁場中受到的力，但是電荷在磁場中卻不一定總是受到洛倫茲力。只有當(dāng)電荷在磁場中運動，且運動方向不與磁場平行時，才會受到洛倫茲力的作用。（2）洛倫茲力總是垂直于電荷的運動方向和磁場方向。【命題方向】下列說法中正確的有（）A、只要帶電粒子在磁場中運動，就會受到洛倫茲力的作用B、帶電粒子在空間定向運動，其周圍空間一定形成磁場C、帶電粒子垂直射入磁場中，必會受到洛倫茲力的作用D、洛倫茲力總是不做功分析：當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場方向不平行時，會受到洛倫茲力，洛倫茲力的方向與速度方向垂直，所以洛倫茲力不做功．解答：A、當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場方向平行，不受洛倫茲力。故A錯誤。B、帶電粒子定向移動，形成電流，電流的周圍存在磁場。故B正確。C、帶電粒子的速度方向與磁場不平行，會受到洛倫茲力。故C正確。D、洛倫茲力的方向與速度方向垂直，所以洛倫茲力不做功。故D正確。故選：BCD。點評：解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子的速度方向與磁場方向平行時，不受洛倫茲力．以及知道電流的周圍存在磁場．【解題思路點撥】電荷在磁場中受到洛倫茲力的條件是：（1）電荷要運動；（2）電荷的運動方向與磁場方向不平行。5．回旋加速器【知識點的認(rèn)識】1.回旋加速器示意圖如下：2.回旋加速器的原理：用磁場控制軌道、用電場進行加速。D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電勢差U，盒內(nèi)部空間由于靜電平衡無電場，電壓U在兩盒之間的縫隙處產(chǎn)生加速電場。盒中心A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子，在兩盒之間被電場加速。兩個半圓盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，磁場使粒子做勻速圓周運動，從而使粒子在縫隙處被加速后再回到縫隙處再被加速。兩盒間的交變電勢差一次一次地改變正負(fù)，保證粒子每次都能被加速。【命題方向】回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖為回旋加速器的示意圖。D1、D2是兩個中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個D形盒正中間開有一條狹縫，兩個D形盒接在高頻交流電源上。在D1盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進入D2盒中。兩個D形盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運動，經(jīng)過半個圓周后，再次到達兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過狹縫時再次被加速。如此，粒子在做圓周運動的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運動半徑也越來越大，最后到達D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出。已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時狹縫間電壓大小恒為U，磁場的磁感應(yīng)強度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d。設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計粒子受到的重力，求：（1）帶電粒子能被加速的最大動能Ek；（2）帶電粒子在D2盒中第n個半圓的半徑；（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率P。分析：（1）根據(jù)qvB＝mv2R知，當(dāng)R最大時，速度最大，求出最大速度，根據(jù)EK=1（2）粒子被加速一次所獲得的能量為qU，求出第n次加速后的動能EKn=12mvn2（3）根據(jù)電流的定義式I=Qt和Q＝Nq以及P解答：（1）粒子在D形盒內(nèi)做圓周運動，軌道半徑達到最大時被引出，具有最大動能。設(shè)此時的速度為v，有：qvB＝mv2R可得粒子的最大動能Ek=12mv（2）粒子被加速一次所獲得的能量為qU，粒子在D2盒中被第2n﹣1次加速后的動能為EKn=12mvn2=q因此第n個半圓的半徑Rn=1（3）帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，帶電粒子離開加速器時速度大小為v，由牛頓第二定律知：qvB＝mv2R帶電粒子運動的回旋周期為：T=2由回旋加速器工作原理可知，交變電源的頻率與帶電粒子回旋頻率相同，由周期T與頻率f的關(guān)系可得：f=1設(shè)在t時間內(nèi)離開加速器的帶電粒子數(shù)為N，則帶電粒子束從回旋加速器輸出時的平均功率P＝N12輸出時帶電粒子束的等效電流為：I=Nqt由上述各式得P=答：（1）帶電粒子能被加速的最大動能q2（2）帶電粒子在D2盒中第n個半圓的半徑1Bq（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率B2點評：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器利用磁場偏轉(zhuǎn)和電場加速實現(xiàn)加速粒子，粒子在磁場中運動的周期和交流電的周期相等，注意第3問題，建立正確的物理模型是解題的關(guān)鍵?！窘忸}思路點撥】明確回旋加速器的構(gòu)造和工作原理。它是由加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場對接而成，在電場中加速后進入磁場，進而在磁場中作半圓運動，在加速電場中用動能定理qU=12mv2-12mv06．α、β、γ射線的本質(zhì)及特點【知識點的認(rèn)識】1.α，β、γ射線的本質(zhì)分別是高速氦核流、高速電子流和高速光子流。2.α，β、γ射線的區(qū)別如下表種類α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流（高頻電磁波）帶電荷量2e﹣e0質(zhì)量4mp靜止質(zhì)量為零符號2-γ速度0.1c0.99cc貫穿本領(lǐng)最弱較強最強貫穿實例用紙能擋住穿透幾毫米的鋁板穿透幾厘米的鉛板對空氣的電離作用很強較弱很弱【解題思路點撥】一、射線本身的性質(zhì)天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結(jié)果如圖所示，由此可推知（）A、②來自于原子核外的電子B、①的電離作用最強，是一種電磁波C、③的電離作用較強，是一種電磁波D、③的電離作用最弱，是一種電磁波分析：α射線貫穿能力很弱，電離作用很強，一張紙就能把它擋住，α射線是高速氦核流；β射線能貫穿幾毫米厚的鋁板，電離作用較強，是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子，同時釋放出β射線；γ射線穿透本領(lǐng)最強，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，是原子核發(fā)生衰變時釋放的能量以γ光子的形式輻射出來的。解答：A、天然放射性元素放出的三種射線都是原子核發(fā)生衰變造成的，β射線能貫穿幾毫米厚的鋁板，電離作用較強，故②是β射線。β射線是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子，同時釋放出一個高速電子，該電子即β射線，故β射線來自原子核，故A錯誤。B、α射線貫穿能力很弱，電離作用很強，一張紙就能把它擋住，故①是α射線。α射線是高速氦核流，是實物粒子，不是電磁波。故B錯誤。CD、γ射線穿透本領(lǐng)最強，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，故③是γ射線，但γ射線電離本領(lǐng)很弱，它是一種光子，是一種電磁波。故C錯誤，D正確。故選：D。點評：本題考查天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力比較，熟悉課本基本知識就能順利解決此類問題，故要加強基礎(chǔ)知識的積累。多記。二、結(jié)合磁場考查射線的性質(zhì)如圖所示，放射性元素鐳放出α、β、γ三種射線，它們分別進入勻強電場和勻強磁場中，下列說法正確的是（）A、①表示γ射線的運動徑跡，③表示α射線的運動徑跡B、②表示β射線的運動徑跡，③表示α射線的運動徑跡C、④表示α射線的運動徑跡，⑤表示γ射線的運動徑跡D、⑤表示β射線的運動徑跡，⑥表示α射線的運動徑跡分析：根據(jù)α、β、γ三種射線的帶電性質(zhì)和本質(zhì)以及帶電粒子在電場中受力特點可正確判斷。本題應(yīng)抓?。孩偃N射線的成分主要是指所帶電性：α射線是高速氦核流帶正電，β射線是高速電子流，帶負(fù)電，γ射線是γ光子，是中性的。②洛倫茲力方向的判定，左手定則：張開左手，拇指與四指垂直，讓磁感線穿入手心，四指的方向是正電荷運動的方向，拇指的指向就是洛倫茲力的方向。解答：AB、α射線實質(zhì)為氦核，帶正電，β射線為電子流，帶負(fù)電，γ射線為高頻電磁波，根據(jù)電荷所受電場力特點可知：①為β射線，②為γ射線，③為α射線，故AB錯誤；CD、α射線是高速氦核流，一個α粒子帶兩個正電荷。根據(jù)左手定則，α射線受到的洛倫茲力向左，故④是α射線；β射線是高速電子流，帶負(fù)電荷。根據(jù)左手定則，β射線受到的洛倫茲力向右，故⑥是β射線；γ射線是γ光子，是中性的，故在磁場中不受磁場的作用力，軌跡不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故⑤是γ射線。故C正確，D錯誤。故選：C。點評：熟練掌握α、β兩種衰變實質(zhì)以及衰變方程的書寫，同時明確α、β、γ三種射線性質(zhì)及應(yīng)用，本題綜合性較強，主要考查兩個方面的問題：①三種射線的成分主要是所帶電性。②洛倫茲力的方向的判定。只有基礎(chǔ)扎實，此類題目才能順利解決，故要重視基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)?！窘忸}思路點撥】1.α，β射線的本質(zhì)都是實物粒子，γ射線的本質(zhì)是光子。2.α射線是α衰變時產(chǎn)生的，β射線是β衰變時產(chǎn)生的，產(chǎn)生α射線和β射線時會伴生γ射線。7．核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核子數(shù)等參數(shù)的關(guān)系【知識點的認(rèn)識】1.核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)（核電荷數(shù)）守恒。2.各參數(shù)之間的關(guān)系如下：質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)＝核子數(shù)核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)＝核外電子數(shù)【命題方向】某原子核的衰變過程是A→βB→αC，符號→β表示放出一個A、核C比核B的中子數(shù)少2B、核C比核A的質(zhì)量數(shù)少5C、原子核為A的中性原子的電子數(shù)比原子核為B的中性原子的電子數(shù)多1D、核C比核A的質(zhì)子數(shù)少1分析：發(fā)生一次α衰變，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，發(fā)生一次β衰變，電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變．解答：A、B到C，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，因為電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加上中子數(shù)，所以核C比核B中子數(shù)少2．故A正確。B、A到B，質(zhì)量數(shù)不變，B到C質(zhì)量數(shù)少4，則核C比核A質(zhì)量數(shù)少4．故B錯誤。C、中性原子的電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，核B比核A電荷數(shù)多1，則核A的中性原子的電子數(shù)比核B中性原子的電子數(shù)少1．故C錯誤。D、A到B電荷數(shù)多1，B到C電荷數(shù)少2，則A到C電荷數(shù)少1，則核C比核A質(zhì)子數(shù)少1．故D正確。故選：AD。點評：解決本題的關(guān)鍵知道α衰變和β衰變的實質(zhì)，以及知道質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)，質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù)．【解題思路點撥】核反應(yīng)前的質(zhì)量數(shù)之和等于核反應(yīng)后的質(zhì)量數(shù)之和；核反應(yīng)前的電荷數(shù)之和等于核反應(yīng)后的電荷數(shù)之和。8．α衰變的特點、本質(zhì)及方程【知識點的認(rèn)識】1.衰變的定義：原子核自發(fā)地放α粒子或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在元素周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。2.α衰變的定義：原子核釋放出一個α粒子變成一個新的原子核的過程。3.α衰變的本質(zhì)：原子核內(nèi)部兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合在一起從從內(nèi)射出。4.α衰變的特點：發(fā)生α衰變后，原子核的質(zhì)量數(shù)減4，電荷數(shù)減2。5.α衰變的方程（舉例）：6.α衰變前的質(zhì)量數(shù)等于衰變后的質(zhì)量數(shù)之和，衰變前的電荷數(shù)等于衰變后的電荷數(shù)之和，所以α衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒?！久}方向】下列衰變中，屬于α衰變的是（）A、B、C、D、分析：α衰變生成氦原子核，β衰變生成電子，據(jù)此判斷即可找出屬于α衰變．解答；AB是β衰變，生成粒子為負(fù)電子；C是α衰變，生成粒子為氦原子核；D是核反應(yīng)生成正電子。故C正確。故選：C。點評：本題比較簡單，只要記住衰變生成的是何種粒子即可解決此類問題．【解題思路點撥】1.α衰變的本質(zhì)是原子核釋放出一個α粒子變成新核的過程，衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。2.α衰變前后，質(zhì)量數(shù)減4，核電荷數(shù)減2。3.α衰變釋放的高速粒子流就是α射線。4.放射性的原子核在發(fā)生α衰變、β衰變時產(chǎn)生的新核處于高能級，這時它要向低能級躍遷，并放出γ光子。因此，γ射線經(jīng)常是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的。當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)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射線輻射。這時，放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會同時具有α、β、γ三種射線。9．β衰變的特點、本質(zhì)及方程【知識點的認(rèn)識】1.衰變的定義：原子核自發(fā)地放α粒子或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在元素周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。2.β衰變的定義：原子核釋放出一個β粒子變成一個新的原子核的過程。3.β衰變的本質(zhì)：原子核內(nèi)部的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個β粒子（電子），并將β粒子射出。4.β衰變的特點：發(fā)生β衰變后，原子核的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加1。5.β衰變的方程（舉例）：6.β衰變前的質(zhì)量數(shù)等于衰變后的質(zhì)量數(shù)之和，衰變前的電荷數(shù)等于衰變后的電荷數(shù)之和，所以β衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒?！久}方向】一個放射性原子核，發(fā)生一次β衰變，則它的（）A、質(zhì)子數(shù)減少一個，中子數(shù)不變B、質(zhì)子數(shù)增加一個，中子數(shù)不變C、質(zhì)子數(shù)減少一個，中子數(shù)減少一個D、質(zhì)子數(shù)增加一個，中子數(shù)增加一個分析：根據(jù)β衰變的特點以及衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可正確解答本題．解答：β衰變實質(zhì)上是原子核內(nèi)的一個中子變?yōu)橐粋€質(zhì)子，同時釋放出一個電子的過程，因此發(fā)生一次β衰變，質(zhì)子數(shù)增加一個，中子數(shù)減少一個，故ABD錯誤，C正確。故選：C。點評：本題屬于基礎(chǔ)簡單題目，考查了β衰變的特點，對于基礎(chǔ)知識，平時不能放松，要加強基礎(chǔ)知識的理解和應(yīng)用．【解題思路點撥】1.β衰變的本質(zhì)是原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子，并將電子射出的過程，衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。2.β衰變前后，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)加1。3.β衰變釋放的高速粒子流就是β射線。4.放射性的原子核在發(fā)生α衰變、β衰變時產(chǎn)生的新核處于高能級，這時它要向低能級躍遷，并放出γ光子。因此，γ射線經(jīng)常是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的。當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)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射線輻射。這時，放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會同時具有α、β、γ三種射線。10．原子核的半衰期及影響因素【知識點的認(rèn)識】1.半衰期的定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，叫作這種元素的半衰期。2.氡的半衰期：氡222經(jīng)過α衰變成為釙218。如圖，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示任意時刻氡的質(zhì)量m與t＝0時的質(zhì)量m0的比值。如果隔一段時間測量一次剩余氡的數(shù)量就會發(fā)現(xiàn)，每過3.8d就有一半的氡發(fā)生了衰變。也就是說，經(jīng)過第一個3.8d，剩有一半的氡；經(jīng)過第二個3.8d，剩有的氡；再經(jīng)過3.8d，剩有的氡……因此，我們可以用“半衰期”來表示放射性元素衰變的快慢。放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變3.半衰期的影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。例如，一種放射性元素，不管它是以單質(zhì)的形式存在，還是與其他元素形成化合物，或者對它施加壓力、提高溫度，都不能改變它的半衰期。這是因為壓力、溫度或與其他元素的化合等，都不會影響原子核的結(jié)構(gòu)。4.半衰期的統(tǒng)計性意義：①不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別非常大例如，氡222衰變?yōu)獒?18的半衰期是3.8d，鐳226衰變?yōu)殡?22的半衰期是1620年，鈾238衰變?yōu)殁Q234的半衰期競長達4.5x109年。②以氡核為例，對于一個特定的氡原子，我們只知道它發(fā)生衰變的概率，而不知道它將何時發(fā)生衰變。一個特定的氡核可能在下1s就衰變，也可能在10min之內(nèi)衰變，也可能在200萬年之后再衰變。然而，量子理論可以對大量原子核的行為作出統(tǒng)計預(yù)測。例如，對于大量氡核，可以準(zhǔn)確地預(yù)言在1s后、10min后，或200萬年后，各會剩下百分之幾沒有衰變。放射性元素的半衰期，描述的就是這樣的統(tǒng)計規(guī)律?！久}方向】放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器（簡稱RTG）是利用钚238（94238Pu）發(fā)生α衰變產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，“好奇號”就是人類建造的首輛利用RTG的火星車，已知钚238的半衰期為A、一定量的钚238經(jīng)過176年后，钚238的衰變將停止B、在惡劣的火星環(huán)境下，钚238的半衰期將變短C、钚238衰變后產(chǎn)生的新原子核的比結(jié)合能比反應(yīng)核大D、钚238衰變后產(chǎn)生的新原子核內(nèi)有234個中子分析：放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部本身因數(shù)決定，與所處環(huán)境無關(guān)。钚238衰變存在質(zhì)量虧損，會釋放能量，則新核的比結(jié)合能比反應(yīng)核大。钚238發(fā)生α衰變后，質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2。解答：A、一定量的钚238經(jīng)過176＝2×88年后，還有(12)2=14B、放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部本身因數(shù)決定，與所處環(huán)境無關(guān)，即在惡劣的火星環(huán)境下，钚238的半衰期不變，故B錯誤；C、钚238衰變存在質(zhì)量虧損，會釋放能量，則新核的比結(jié)合能比反應(yīng)核大，故C正確；D、钚238發(fā)生α衰變后，質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2，則新原子核的質(zhì)量數(shù)為238﹣4＝234，核電荷數(shù)即質(zhì)子數(shù)為94﹣2＝92，新核的中子數(shù)為234﹣92＝142，故D錯誤。故選：C。點評：本題解題關(guān)鍵是放射性元素的半衰期由原子核內(nèi)部本身因數(shù)決定，與所處環(huán)境無關(guān)，α衰變存在質(zhì)量虧損，會釋放能量，則新核的比結(jié)合能比反應(yīng)核大?！窘忸}思路點撥】1.半衰期是放射性元素衰變一半所用的時間，是一種統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子核的衰變沒有意義。2.半衰期只與元素自身的性質(zhì)有關(guān)，與物體的狀態(tài)、外部的溫度、壓強等都沒有關(guān)系。11．半衰期的相關(guān)計算【知識點的認(rèn)識】初始物質(zhì)的量、剩余物質(zhì)的量，半衰期，衰變時間之間存在這樣的關(guān)系：m＝m0(12)tT或①可以根據(jù)這個公式計算剩余的剩余物質(zhì)的量或初始物質(zhì)的量。：.②可以根據(jù)這個公式計算衰變的年份或半衰期?！久}方向】一塊含釷（90232Th）的礦石質(zhì)量為M，其中釷元素的質(zhì)量為m。釷經(jīng)過一系列衰變后最終生成物為鉛（82208A、鉛核比釷核少8個質(zhì)子和16個中子B、共經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變C、經(jīng)過2T時間后，該礦石所含的釷元素的原子核有m4D、若有4個釷原子核，則經(jīng)過2T天就只剩下一個分析：根據(jù)90232Th和82208Pb的質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)可判斷鉛與釷的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的差別，以及判斷釷轉(zhuǎn)變?yōu)殂U共發(fā)生多少次半衰期為一半的原子發(fā)生衰變所用的時間，根據(jù)這個關(guān)系可判斷有多少釷發(fā)生衰變和能剩下多少釷。解答：A：鉛核比釷核少質(zhì)子數(shù)為：90﹣82＝8個，少中子數(shù)為：232﹣208﹣8＝16個，故A正確。B：設(shè)發(fā)生x次α衰變和y次β衰變，共生成：x24He和y-10e，則：90﹣2x+y＝82①232﹣4x＝208②，由①②解得：x＝6，y＝8；故共經(jīng)過6次α衰變和4C：由半衰期公式：m'=m(12)tT得：m′＝D：放射性元素的半衰期與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，它是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用，故D錯誤。故選：AB。點評：本題為α衰變和β衰變以及半衰期的基本應(yīng)用，明確半衰期與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，它是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用即可?！窘忸}思路點撥】1.α衰變的具體應(yīng)用①考古研究：利用放射性同位素碳14，可以判定出土木質(zhì)文物的產(chǎn)生年代。②醫(yī)學(xué)應(yīng)用：α射線的電離作用很強，可用于消除有害靜電，也可用于醫(yī)療上的滅菌消毒。③環(huán)境監(jiān)測：土壤、地下巖石和建筑物材料中都含有少量的鐳，鐳衰變產(chǎn)生的α粒子可用于環(huán)境監(jiān)測。2.β衰變的具體應(yīng)用①醫(yī)學(xué)應(yīng)用：β射線的貫穿能力強，可用于金屬探傷和治療惡性腫瘤。②生物工程：各種射線均可使DNA發(fā)生突變，可用于生物工程和基因工程。③示蹤原子：在工業(yè)上，檢查輸油管道上的漏油位置；在農(nóng)業(yè)上，探測農(nóng)作物在不同季節(jié)對元素的需求。3.放射性同位素的應(yīng)用①醫(yī)學(xué)診斷：用于控制病變組織的擴大，檢查人體對某元素的吸收情況，確定腫瘤的部位和范圍。②農(nóng)業(yè)和工業(yè)：在農(nóng)業(yè)上，探測農(nóng)作物在不同季節(jié)對元素的需求；在工業(yè)上，檢查輸油管道上的漏油位置。③生物研究：用于研究農(nóng)作物化肥需求情況，診斷甲狀腺疾病的類型，研究生物大分子結(jié)構(gòu)及其功能。12．核反應(yīng)方程式的書寫或判斷核反應(yīng)方程式中的粒子【知識點的認(rèn)識】一、核反應(yīng)方程式的書寫（1）熟記常見基本粒子的符號，是正確書寫核反應(yīng)方程的基礎(chǔ)。如質(zhì)子（11H）、中子（01n）、α粒子（24He）、β粒子（e﹣）、正電子（e+）、氘核（（2）掌握核反應(yīng)方程遵守的規(guī)律，是正確書寫核反應(yīng)方程或判斷某個核反應(yīng)方程是否正確的依據(jù)，由于核反應(yīng)不可逆，所以書寫核反應(yīng)方程式時只能用“→”表示反應(yīng)方向.（3）核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒.二、判斷核反應(yīng)方程式中的粒子根據(jù)核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒判斷核反應(yīng)方程中的粒子【命題方向】一、核反應(yīng)方程式的書寫下列核反應(yīng)方程正確的是（）A、1122Na+24He→B、1327AI+23He→C、92235U+01n?56D、1430Si+11H→分析：根據(jù)核反應(yīng)過程中電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒，對各選項逐項分析即可。解答：A、左邊質(zhì)量數(shù)22+4＝26，右邊質(zhì)量數(shù)26+1＝27，質(zhì)量數(shù)不守恒，故A錯誤；B、左邊質(zhì)量數(shù)27+3＝30，右邊質(zhì)量數(shù)30+1＝31，故質(zhì)量數(shù)不守恒，故B錯誤；C、核裂變是不可逆的，不能用“?”，即該核反應(yīng)方程書寫形式不正確，故C錯誤；D、左邊質(zhì)量數(shù)30+1＝31，右邊質(zhì)量數(shù)30+1＝31，故質(zhì)量數(shù)守恒，左邊電荷數(shù)14+1＝15，右邊電荷數(shù)15+0＝15，故電荷數(shù)守恒，故D正確。故選：D。點評：解答本題的關(guān)鍵是知道反應(yīng)過程中電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒。二、判斷核反應(yīng)方程式中的粒子下列核反應(yīng)或核衰變方程中，符號“X”表示中子的是（）A、B、C、D、分析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒求出每個反應(yīng)中的X的電荷數(shù)以及質(zhì)量數(shù)，即可判斷X的種類．解答：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知：A、A中的X電荷數(shù)為﹣1，質(zhì)量數(shù)為0，因此X為電子，故A錯誤；B、B中的X電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1，因此X為質(zhì)子，故B錯誤；C、C中的X電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1，因此X為中子，故C正確；D、D中的X電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1，因此X為中子，故D正確。故選：CD。點評：本題比較簡單，考查了核反應(yīng)方程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的應(yīng)用．【解題思路點撥】1.要積累常見的粒子符號的寫法。這是書寫核反應(yīng)方程式的基礎(chǔ)。2.核反應(yīng)方程不同于化學(xué)反應(yīng)方程，書寫的時候一律用箭頭代替等號，也不需要注明反應(yīng)條件。3.所有的核反應(yīng)都遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。13．結(jié)合能（比結(jié)合）與核能的相關(guān)判斷和計算【知識點的認(rèn)識】1.原子核的結(jié)合能＝核子的比結(jié)合能×核子數(shù)。2.核反應(yīng)中反應(yīng)前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應(yīng)后生成的所有新核的總結(jié)合能之差，就是該核反應(yīng)所釋放（或吸收）的核能。即核能＝反應(yīng)物的總結(jié)核能﹣生成物的總結(jié)核能如果結(jié)果為正，表明核反應(yīng)吸收能量，如果結(jié)果為負(fù)，表明核反應(yīng)釋放能量?！久}方向】兩個氘核以相等的動能Ek對心碰撞發(fā)生核聚變。核反應(yīng)方程為12H+12H→23He+01A、核反應(yīng)后氦核與中子的動量相同B、該核反應(yīng)釋放的核能E＝3E2﹣4E1C、核反應(yīng)后氦核的動能為ED、氦核的比結(jié)合能為E2=分析：A.對心碰撞前后動量守恒，動量是矢量；B.理解比結(jié)合能與結(jié)合能之間的關(guān)系；C.據(jù)題意核反應(yīng)釋放的核能E全部轉(zhuǎn)化為動能與動量守恒可得；D.理解比結(jié)合能與結(jié)合能之間的關(guān)系解答：A．兩個氘核以相等的動能Ek對心碰撞，根據(jù)動量守恒定律知，反應(yīng)前后的總動量都為零，即氦核和中子的動量大小相等，方向相反，故A錯誤；B．由比結(jié)合能的概念可知，等于結(jié)合能除以核子數(shù)，該核反應(yīng)釋放的核能為：E＝3E2﹣4E1，故B正確；C．釋放的核能以及反應(yīng)前氘核的總動能之和轉(zhuǎn)化為反應(yīng)后氦核和中子的總動能，則反應(yīng)后氦核和中子的總動能為，Ek總＝2Ek+E根據(jù)動量守恒知，氦核和中子的動量大小相等，方向相反，由Ek=p22m，知氦核和中子的動能之比為1：D．結(jié)合能是自由分散的核子結(jié)合成原子核所釋放的能量，并不是該反應(yīng)放出的能量為E，所以氦核的比結(jié)合能不為E3，故D故選：BC。點評：對心正碰前后要遵循動量守恒，也要注意動量是矢量；理解結(jié)合能與比結(jié)合能的概念?！窘忸}思路點撥】對“核能＝反應(yīng)物的總結(jié)核能﹣生成物的總結(jié)核能”的理解：核反應(yīng)過程可以看作先將反應(yīng)物全部分解成孤立的核子，再組合成生成物的過程。反應(yīng)物分解成核子時吸收能量，核子組成生成物時釋放能量，如果吸收的能量大于放出的能量，則核反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；如果吸收的能量小于放出的能量，則核反應(yīng)為放熱反應(yīng)。14．愛因斯坦質(zhì)能方程的應(yīng)用【知識點的認(rèn)識】1．愛因斯坦質(zhì)能方程為E＝mc2，若核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為△m，釋放的核能△E＝△mc2．【命題方向】題型一：核能的計算假設(shè)兩個氘核在一直線上相碰發(fā)生聚變反應(yīng)生成氦的同位素和中子，已知氘核的質(zhì)量是2.0136u，中子的質(zhì)量是1.0087u，氦核同位素的質(zhì)量是3.0150u．（1）聚變的核反應(yīng)方程式是212H→23He+01n（2）若氚核和氦核發(fā)生聚變生成鋰核，反應(yīng)方程式為13H+24He→37Li，已知各核子比結(jié)合能分別為EH＝1.112MeV、EHe＝7.075MeV、ELi＝分析：1、先求出核反應(yīng)中質(zhì)量虧損，再由愛因斯坦質(zhì)能方程，求出核反應(yīng)中釋放的核能；2、反應(yīng)釋放的核能△E＝E反應(yīng)前﹣E反應(yīng)后解答：（1）聚變的核反應(yīng)方程：212H→2核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為△m＝2mD﹣（mHe+mn）＝0.0035u釋放的核能為△E＝△mc2＝0.0035uc2＝3.26MeV（2）核反應(yīng)過程中釋放的核能：△E＝5.603MeV×7﹣1.112MeV×3+7.075MeV×4＝7.585Mev故答案為：212H→23He+0點評：本題考查應(yīng)用質(zhì)能方程研究核反應(yīng)中質(zhì)量虧損的能力．另外要知道核反應(yīng)向平均結(jié)合能增大的方向進行，要釋放能量．【解題方法點撥】（1）核能的計算方法①根據(jù)△E＝△mc2計算，計算時△m的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，△E的單位是“J”．②根據(jù)△E＝△m×931.5MeV計算．因1原子質(zhì)量單位（u）相當(dāng)于931.5MeV的能量，所以計算時△m的單位是“u”，△E的單位是“MeV”．③根據(jù)核子比結(jié)合能來計算核能原子核的結(jié)合能＝核子比結(jié)合能×核子數(shù)．（2）利用質(zhì)能方程計算核能時，不能用質(zhì)量數(shù)代替質(zhì)量進行計算．15．重核的裂變及反應(yīng)條件【知識點的認(rèn)識】1.定義：重核在中子轟擊下分裂成中等質(zhì)量的原子核并釋放出核能的反應(yīng)叫作核裂變。2.條件：①重元素：只有一些質(zhì)量非常