1、板块三限时规范特训时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分。其中16 为单选，710 为多选)1关于原子核中质子和中子的说法，正确的是( )A原子核中质子数和中子数一定相等B稳定的重原子核里，质子数比中子数多C原子核都是非常稳定的D由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，如果不断地增大原子核，形成的核也一定是不稳定的答案 D解析 自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多，A、B 错误；天然放射性元素的原子核会衰变，并不稳定，C 错误；核子间核力与电磁力都会随核子间距离
2、的增大而减小，但核力减小得更快，由于核力作用范围有限，以及核力的饱和性，如果不断地增大原子核，大到一定程度时，相距较远的质子受到的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了，D 正确。2.如图所示，x 为未知的放射源，L 为薄铝片，计数器对 粒子、粒子、 光子均能计数。若在放射源和计数器之间加上 L 后，计数器的计数率大幅度减小，在 L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则，x 可能是( )A、 和 的混合放射源 B纯 放射源C 和 的放射源 D纯 放射源答案 C解析 在放射源和计数器之间加上薄铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即 粒子
3、；在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，即只有 射线；综 合可知放射源可能是 和 的放射源，故 选 C。32017山东潍坊二模下列说法正确的是 ( )A 粒子散射实验说明原子的能量是量子化的B玻尔的氢原子轨道理论认为电子运动的轨道是连续的C放射性元素的原子核能够发出 射线，说明原子核内有电子D两轻核发生聚变释放能量，生成核的比结合能增加答案 D解析 粒子散射实验说明原子的中央有一个原子核，集中了原子几乎所有的质量和全部的正电荷，不能说明原子的能量是量子化的，A 错误 ；玻尔的氢原子轨道理论认为电子运 动的轨道是量子化的，即不连续的， B
4、错误；放射性元素的原子核 发出的 射线是中子转化为质子和电子时产生的，C 错误，D 正确。4某核反应方程 H H HeX。已知 H 的质量为 2.0136 21 31 42 21u， H 的质量为 3.0180 u， He 的质量为 4.0026 u，X 的质量为31 421.0087 u。则下列说法中正确的是( )AX 是质子，该反应释放能量B X 是中子，该反应释放能量CX 是质子，该反应吸收能量DX 是中子，该反应吸收能量答案 B解析 由电荷数守恒和质量数守恒分别得 X 的电荷数 Z0， 质量数 A2 341，故 X 为 n，即中子；由于反应前的总质量102.0136 u3.0180 u
5、5.0316 u4.0026 u 1.0087 u，因此，此反应中会释放能量。52017安徽十校联考铀核( U)经过 m 次 衰变和 n 次 23592衰变变成铅核( Pb)，关于该过程，下列说法正确的是( )20782Am5，n4B铀核( U)的比结合能比铅核( Pb)的比结合能小23592 20782C衰变产物的结合能之和小于铀核( U)的结合能23592D铀核( U)衰变过程的半衰期与温度和压强有关23592答案 B解析 此衰变方程可写为 U Pbmn ，根据电荷数23592 20782守恒和质量数守恒有 2352074m，得 m7，以及928272n，得 n4，故选项 A 错误；衰变后
6、的产物相对于衰变前要稳定，所以铀核( U)的比结合能比 铅核( Pb)的比结合能23592 20782小，B 正确； 稳定性更高，比结合能更大，核子总数不变，故衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，C 错误 ；原子核的半衰期与环境的温度、压强等无关，故 D 错误。6如图所示是原子核的平均核子质量 A 与原子序数 Z 的关系图象，下列说法正确的是( )A若 D、E 能结合成 F，结合过程一定要释放能量B若 D、E 能结合成 F，结合过程一定要吸收能量C若 C、B 能结合成 A，结合过程一定要释放能量D若 F、C 能结合成 B，结合过程一定要释放能量答案 A解析 由 AZ 图象看出，D、E 的
7、平均核子质量均大于 F 的平均核子质量， 结合会有质量亏损，因此， D、E 结合成 F 时，要释放能量，选项 A 正确、 B 错误； C、B 的平均核子质量均小于 A 的平均核子质量，结合会 质量增加，因此， C、B 结合成 A 时要吸收能量，选项 C 错误；F、 C 的平均核子质量均小于 B 的平均核子质量，因此，F、C 结合成 B 时 要吸收能量， 选项 D 错误。7用盖革米勒计数器测定放射源的放射强度为每分钟 405 次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线。10 天后再次测量，测得该放射源的放射强度为每分钟 101 次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是
8、( )A放射源射出的是 射线B放射源射出的是 射线C这种放射性元素的半衰期是 5 天D这种放射性元素的半衰期是 2.5 天答案 AC解析 因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是穿透能力最差的 射线，选项 A 正确，B 错误；10 天后测出放射 强度为原来的四分之一，说明 10 天后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一，由半衰期公式知，已经过了两个半衰期，故半衰期是 5 天。8.2017福建厦门质检静止的 Bi 原子核在磁场中发生衰变21183后运动轨迹如图所示，大小圆半径分别为 R1、R 2。则下列关于此原子核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是( )A. Bi Tl He B. Bi
9、Po e21183 20781 42 21183 21184 0 1CR 1R 2841 DR 1R 22074答案 BC解析 原子核发生衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，由题图 知粒子的运动轨迹在同一侧，根据左手定则可以得知，衰变后的粒子所带的电性相反，所以放射的粒子应该是电子，原子核发生的应该是 衰变，衰变方程为 Bi Po e，故 A 错误，21183 21184 0 1B 正确；根据 qvBm 得 R ，两粒子 动量等大，故v2R mvqBR1R2 q2q1841，故 C 正确，D 错误。92017河南安阳一模根据下面所给图片及课本中有关历史事实，结合有关物理知识，判断下列
10、说法正确的是( )A图甲是研究光电效应的示意图，发生光电效应的条件是入射光的波长大于金属的“极限波长”B图乙是链式反应的示意图，发生链式反应的条件之一是裂变物质的体积大于或等于临界体积C图丙是氢原子的能级图，一个处于 n4 能级的氢原子，跃迁时可以产生 6 种光子D图丁是衰变规律的示意图，原子序数大于 83 的元素都具有放射性，小于 83 的个别元素，也具有放射性答案 BD解析 根据光电效应方程 Ekh h ，入射光的波长必须小于c c0金属的极限波长才能发生光电效应，故 A 错误 ；当裂变物质的体积小于临界体积时，不会发生链式反应，有利于裂变物质的贮存，当大于或等于临界体积时，则可发生链式反
11、应，故 B 正确；处于 n4 能级的氢原子向较低能级跃迁，最终跃迁到基态，跃迁情况可能是 41，释放 1 种频率的光子，431,421，释放 2 种频率的光子，4321， 释放 3 种频率的光子，故 C 错误 ；原子序数大于 83 的元素都具有放射性，小于 83 的个别元素，也具有放射性，故 D 正确。10一个质子和一个中子结合成氘核，同时放出 光子，核反应方程是 H n H ，以下说法中正确的是( )1 10 21A反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和B反应前后的质量数不变，因而质量不变C 光子的能量为 mc2， m 为反应中的质量亏损，c 为光在真空中的速度D因存在质量亏损
12、m，所以“物质不灭 ”的说法不正确答案 AC解析 核反应中质量数与电荷数及能量均守恒。由于反应中要释放核能，会出现质量亏损，反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和，A 正确；反应前后质量不守恒，但 质量数不变，B 错误；反应中释放的能量会以 光子的形式向外释放，质量亏损和释放的能量满足爱因斯坦质能方程，C 正确；质量 亏损以能量的形式继续存在，D 错误 。二、非选择题(本题共 3 小题，共 40 分)11(10 分) 一静止的 238 92U 核经 衰变成为 234 90Th 核，释放出的总动能为 4.27 MeV。问此衰变后 234 90Th 核的动能为多少MeV(保留一位有效数
13、字)?答案 0.07 MeV解析 据题意知，此 衰变的衰变方程为：U 234 90Th He23892 42根据动量守恒定律得mvm ThvTh式中，m 和 mTh 分别为 粒子和 Th 核的质 量，v 和 vTh 分别为粒子和 Th 核的速度，由题设条件知：mv mThv E k12 2 12 2Th mmTh 4234式中 Ek4.27 MeV 是 粒子与 Th 核的总动能。由式得mThv Ek12 2Th mm mTh代入数据得，衰变后 234 90Th 核的动能mThv 0.07 MeV。12 2Th12(15 分) 在所有能源中核能具有能量密度大、区域适应性强的优势，在核电站中，核反
14、应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式 235 92U n 141 56Ba KraX 是反应堆中10 9236发生的许多核反应中的一种， n 为中子， X 为待求粒子，a 为 X 的10个数，则 X 为_，a_。以 mU、m Ba、m Kr 分别表示235 92U、 141 56Ba、 Kr 的质量，m n、m p 分别表示中子、质子的质9236量，c 为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能 E_ 。(2)有一座发电功率为 P1.0010 6 kW 的核电站，核能转化为电能的效率 40%。假定反应堆中发
15、生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能 E2.7810 11 J，铀核的质量 mU39010 27 kg，求每年(1 年3.1510 7 s)消耗的235 92U 的质量。答案 (1) n 3 (m Um Bam Kr2m n)c2 10(2)1104 kg解析 (1) 由反 应方程可知：X 为 n，a 为 3，释放的能量为10E (mUm Bam Kr 2mn)c2。(2)因核 电站 发电效率为 40%，故核电站消耗 235 92U 的功率为P kW2.510 6 kW。P40%1.0010640%核电站每年消耗 235 92U 的能量为WPt2.510 93.
16、15107 J7.87510 16 J产生这些能量消耗的铀核的数目：n 2.8310 27(个)WE 7.87510162.7810 11每年消耗 235 92U 的质量为Mnm U2.8310 273901027 kg1104 kg。13(15 分) 氘对人类有很多用途，其中低氘水对人体健康有诸多好处，更有益于生命体的生存和繁衍。原子能核电站或制造原子弹的所谓重水反应堆，用的重水就是氘水，其中两个氘核可以聚变，其核反应方程为： H H He n，已知氘核的质量 mH2.013 21 21 32 10u，氦核( He)的质量 mHe3.0150 u，中子的质量 mn1.0087 u。32(1)
17、求该核反应中释放的核能；(2)若两个氘核以相等的动能 0.35 MeV 发生正碰，核反应中释放的核能完全转化为氦核与中子的动能，则产生的中子和氦核的动能分别为多少？答案 (1)2.14 MeV (2)2.13 MeV 0.71 MeV解析 (1) 核反 应中的质量亏损为m2m Hm Hem n0.0023 u由 E mc2可知释放的核能：E 0.0023931.5 MeV2.14 MeV。(2)把两个 氘 核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量都为零，即mHevHem nvn0反应前后系统的总能量守恒，即mHev mnv EE kH12 2He 12 2n又因为 mHemn31，所以 vHevn1 3由以上各式代入已知数据得：EkHe 0.71 MeV，Ekn2.13 MeV。
