2021届高三物理一轮复习光学物理近代物理核能质能方程专题练习

C．太阳的质量每秒钟减小约为4.2×106tD．太阳的质量每秒钟减小约为8.4×106t
14．静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。已知核X的质量数为A，电荷数为Z，核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα，α粒子在磁场中运动的半径为R。则下列表述错误的是()
A．衰变方程可表示为 X→ Y＋ HeB．衰变过程中释放的能量为(mX－mY－mα)c2
D．反应时释放的能量为（m1＋m2-m3）c2
二、解答题
16．原来静止的氨核（ ）发生一次 衰变生成新钋核（ ），已知衰变后 粒子的质量为m，速度为v，钋核的质量为 ，并假设衰变过程中释放的核能全部转化为 粒子和钋核的功能。
(1)写出衰变方程；
(2)求衰变过程中的质量亏损。
17．一静止的质量为M的铀核( )发生α衰变转变成钍核( )，放出的α粒子速度为v0、质量为m.假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能．
3．下列关于爱因斯坦质能关系式的说法中,正确的是( )
A．只有运动物体才具有能量,静止物体没有质能B．—定的质量总是和一定的能量相对应
C． 中能量 其实就是物体的内能D．由 知质量与能量可以相互转化
4．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，同时释放核能，已知氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为m1、m2、m3、m4，真空中的光速为c，下列说法不正确的是( )
D．当放射性物质的温度升高后，其半衰期会变小
2．首次用实验验证“爱因斯坦质能方程”的核反应方程是 ，已知mLi＝7.016 0 u，mH＝1.007 8 u，mHe＝4.002 6 u，则该核反应方程中的k值和质量亏损分别是()
A．1和4.021 2 uB．1和2.005 6 u

2021版高考物理一轮复习专题十二近代物理初步综合检测无答案20210711296(满分110分 考试时刻60分钟)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2021年河南郑州第三次质量推测)在人类对微观世界进行探究的过程中，科学实验起到了专门重要的作用．下列说法符合历史事实的是( )A ．普朗克通过对光电效应实验的研究，确定了光的粒子性B ．汤姆孙通过阴极射线在电、磁场中偏转的实验，发觉了原子内部存在电子C ．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发觉了原子中存在原子核D ．卢瑟福通过α粒子轰击氮核的实验，证实了在原子核内部存在中子2．(2021年江西南昌十所省重点中学二模)下列说法正确的是( )A ．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B ．比结合能越大，原子核越不稳固C ．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D ．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，那个现象叫做质量亏损3．(2021年江西南昌十所省重点中学二模)依照玻尔理论，氢原子的能级公式为E n ＝A n 2(n 为能级，A 为基态能量)，一个氢原子中的电子从n ＝4的能级直截了当跃迁到基态，在此过程中( )A ．氢原子辐射一个能量为15A 16的光子 B ．氢原子辐射一个能量为－15A 16的光子 C ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为15A 16D ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－15A 164．(2021年广东肇庆中小学教学质量评估检测)如图12­1所示的四幅图的说法，正确的是( )α粒子散射实验 光电流与电压的关系放射线在磁场中偏转 链式反应示意图图12­1A．α粒子散射实验证实了汤姆逊原子枣糕模型的正确性B．在光颜色保持不变的情形下，入射光越强，饱和光电流越大C．放射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷D．该链式反应属于原子核的聚变反应5．(2021年江西师范大学附属中学高三月考)匀强电场中有一个原先静止的碳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12­2所示，那么碳14的衰变方程为( )图12­2A.14 6C→01e＋14 5BB.14 6C→42He＋10 4BeC.14 6C→21H＋14 5BD.14 6C→0－1e＋14 7N6．(2021年广东揭阳高三二模)下列说法正确的是( )A．α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．依照玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大C．在光电效应的实验中，入射光的强度增大，光电子的最大初动能也增大D.210 83Bi的半衰期是5天，12 g 210 83Bi通过15天衰变后剩余的质量为1.5 g7．(2021年湖南衡阳八中高三质检)在下列叙述中，正确的是( )A．光电效应现象说明光具有粒子性B．重核裂变和轻核聚变都会产生质量亏损C．玛丽居里最早发觉了天然放射现象D．依照玻尔理论，氢原子从高能态跃迁到低能态时，原子向外开释光子，原子电势能和核外电子的动能均减小8．(2021年陕西西安长安区第一中学高三模拟)2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯要紧成确实是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图12­3所示电路可研究光电效应规律．图中标有A和K的为光电管，其中A为阳极，K为阴极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5 eV的光照耀阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐步减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出现在电压表的示数为6.0 V；现保持滑片P位置不变，以下判定正确的是( )图12­3A．光电管阴极材料的逸出功为4.5 eVB．若增大入射光的强度，电流计的读数不为零C．若用光子能量为12 eV的光照耀阴极K，光电子的最大初动能一定变大D．若用光子能量为9.5 eV的光照耀阴极K，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零二、非选择题(本大题共4小题，共62分)9．(15分)原子能够从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能缺失最大的是完全非弹性碰撞)．一个具有13.6 eV动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰．(1)能否使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级图如图12­4所示)?(2)若上述碰撞中能够使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？图12­410．(15分)(2021年湖北武汉调研) 用质子流轰击固态的重水D2O，当质子和重水中的氘核发生碰撞时，系统缺失的动能假如达到核反应所需要的能量，将发生生成32He核的核反应．(1)写出质子流轰击固态的重水D2O的核反应方程；(2)当质子具有最小动能E1＝1.4 MeV时，用质子流轰击固态的重水D2O(认为氘核是静止的)刚好可发生核反应；若用氘核轰击一般水的固态冰(认为质子是静止的)时，也能发生同样的核反应，求氘核的最小动能E2.(已知氘核质量等于质子质量的2倍) 11．(16分)两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核(氦的同位素)，已知氘核质量m0＝2.0136 u，氦核质量m He＝3.0150 u，中子质量m n＝1.0087 u.(1)写出聚变方程并算出开释的核能(已知质量亏损1 u相当于开释931.5 MeV的能量)．(2)若反应前两氘核的动能均为E k0＝0.35 MeV，它们正碰发生核聚变，且反应后开释的核能全部转变为动能，则反应产生的氦核和中子的动能各为多大？12．(16分)一个静止的铀核232 92U(原子质量为232.0372 u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026 u)后衰变成钍核228 90Th(原子质量为228.0287 u)．(已知：原子质量单位1 u＝1.67×10－27 kg,1 u相当于931 MeV)(1)写出核衰变反应方程．(2)算出该核衰变反应中开释出的核能．(3)假设反应中开释出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？。

2021年度高考物理一轮复习第十二章近代物理初步第2讲原子和原子核课时达标训练202108042120选择题（1～7题为单项选择题，8～14题为多项选择题）1．以m D 、m P 、m n 分别表示氘核、质子、中子的质量，则（ ）A ．m D ＝m P ＋m nB ．m D ＝m P ＋2m nC ．mD ＞m P ＋m nD ．m D ＜m P ＋m n 解析 质子和中子通过聚变反应生成氘核，并开释能量，显现质量缺失，因此m P ＋m n ＞m D 。

答案 D2．按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为r a 的圆轨道自发地直截了当跃迁到另一半径为r b 的圆轨道上，r a >r b ，在此过程中（ ）A ．原子发出一系列频率的光子B ．原子要吸取一系列频率的光子C ．原子要吸取某一频率的光子D ．原子要发出某一频率的光子解析 r a >r b ，是从高能级向低能级跃迁，应向外发射能量，且所发射光子的能量等于两个能级的能量差。

选项D 正确。

答案 D3．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m 的碘131，通过32天后，该药物中碘131的含量大约还有（ ）A.m 4B.m 8C.m 16D.m 32解析 由半衰期公式m ′＝m （12）t τ可知，m ′＝m （12）328＝116m ，故选项C 正确。

答案 C4．已知氦原子的质量为M He u ，电子的质量为m e u ，质子的质量为m p u ，中子的质量为m n u ，u 为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E ＝mc 2可知：1u 对应于931.5 MeV 的能量，若取光速c＝3×108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，开释的能量为（）A．[2×（m p＋m n）－M He]×931.5 MeVB．[2×（m p＋m n＋m e）－M He]×931.5 MeVC．[2×（m p＋m n＋m e）－M He]×c2 JD．[2×（m p＋m n）－M He]×c2 J解析核反应方程为211H＋210n→42He，质量亏损Δm＝2×（m p＋m n）－（M He－2m e）＝2×（m p＋m n＋m e）－M He，因此开释的能量为ΔE＝Δm×931.5 MeV＝[2×（m p＋m n＋m e）－M He]×931.5 MeV，选项B正确。

课时规范练44 原子核及核反应基础对点练1.(质能方程应用)(湖北适应性测试)用经过粒子加速器加速后的质子轰击静止的锂原子核,生成两个动能均为8.919 MeV的α粒子(24He),其核反应方程式为11H+37Li→24He+24He。

已知质子质量为1.007 825 u, 锂原子核的质量为7.016 004 u,α粒子的质量为4.002 60 u,1 u相当于931 MeV。

若核反应释放的能量全部转化为α粒子的动能,则入射质子的动能约为( )A.0.5 MeVB.8.4 MeVC.8.9 MeVD.17.3 MeV2.(衰变、结合能、半衰期、玻尔理论)下列说法正确的是( )B.结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定C.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关D.根据玻尔理论,氢原子核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大3.(核反应方程)1919年,卢瑟福用氦核轰击氮原子核,发现产生了另一种元素,该核反应方程可写为 24He +714N→ 8m =16,n=1 B.m=17,n=1C.m=16,n=0D.m=17,n=04.(多选)(聚变反应)“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置。

11月,有“人造太阳”之称的东方超环实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破,获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步,已知“人造太阳”核聚变的反应方程为12H+13H →24He +Z M eV,关于此核聚变,以下说法正确的是( )A.要使轻核发生聚变,就要利用粒子加速器,使轻核拥有很大的动能B.Z=0,M=1C.1 mol 氘核和1 mol 氚核发生核聚变,可以放出17.6 MeV 的能量D.聚变比裂变更安全、清洁5.(衰变)94238Pu 衰变为 92234U 释放能量。