高二暑假作业(十七) 原子核-【步步维赢·优练必刷】2025年高二物理暑假作业

高二暑假作业（十七）原子核 2.U吸收一个慢中子后，分裂成Xe 核-心-素一养 和8Sr,还释放出 物理观念：知道天然放射现象及三种 A.1个a粒子 B.3个中子 射线的本质，了解核子、同位素的基本观 C.10个中子 D.10个质子 念，知道原子核的组成；知道衰变、半衰期 3.氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大 及原子核衰变的规律：了解结合能和质量 的能量，该反应方程为H十H→He十x, 亏损的基本观念和相关实验：知道核裂变 式中x是某种粒子.已知：H、H、He和粒 与核聚变、链式反应及粒子的基本概念， 子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、 科学思维：理解原子核的构成，并能分 4.0026u和1.0087u;1uc2=931.5MeV, 析、解决相关问题：理解原子核的衰变规律 c是真空中的光速.由上述反应方程和数 及半衰期的计算方法：能用质能方程进行 据可知 计算，提高分析、解决问题的能力：理解核 A.粒子x是质子 电站的工作原理，掌握轻核聚变的条件. B.该反应释放出的能量约为17.6MeV 一精典题练 C.轻核的聚变反应可以在任何温度下 1.“中国月球着陆探测器”在中国航天馆揭 进行 开神秘面纱.它带着中国制造的月球车， D.自然界不存在热核聚变 在38万千米之外的月球表面闲庭信步. 4.以下是物理学史上3个著名的核反应 月球表面长期受到宇宙射线的照射，使 方程：x+1i→2yy+N→x+70 得“月壤”中的He含量十分丰富.科学 y+Be→+2Cx、y和之是3种不同的粒 家认为He是发生核聚变的极好原料， 子，其中之是 ( 将来He也许是人类重要的能源，因此 A.a粒子 B.质子 探测月球意义十分重大.关于He,下列 C.中子 D电子 说法正确的是 ( 5.典型的铀核裂变时生成钡和氪，同时放 A.8He的原子核内有三个中子、两个 出x个中子：经U+n>6Ba+88Kr+ 质子 xn,轴235的质量为m1,中子的质量为 B.8He的原子核内有两个中子、一个 m2,钡144的质量为m3,氪89的质量为 质子 m4,下列说法中正确的是 C.He发生核聚变，放出能量，一定会发 A.该核反应类型属于人工转变 生质量亏损 B.该反应放出能量(m1一2m2一m一m)c D.He原子核内的核子靠万有引力紧密 C.x的值是2 结合在一起 D.该核反应比聚变反应对环境的污染少 ·39 6.如图所示，某天然放射性 C.用能量大于2.2MeV的光子照射静 物质发出三种射线，经过 止氘核时，氘核可能分解为一个质子 方向如图所示的匀强磁 和一个中子，它们的动能之和为零 场、匀强电场共存的区域 D.用能量大于2.2MeV的光子照射静 时，射线的轨迹只出现图示的两条（其中 止氘核时，氘核可能分解为一个质子 有两种射线的轨迹重合)，则下列判断中 和一个中子，它们的动能之和不为零 正确的是 9.钚的放射性同位素”Pu静止时衰变为铀 A.射到b处的一定是α射线 核激发态U和α粒子，而铀核激发 B.射到b处的一定是B射线 态U立即衰变为U,并放出能量为 C.射到b处的可能是Y射线 0.097MeV的y光子.已知Pu、U和 D.射到b处的可能是a射线 a粒子的质量分别为mru=239.0521u、 7.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大 mu=235.0439u和m。=4.0026u,且 的能量，该反应方程为H+H→He+ u=931.5MeV/c2. X,式中X是某种粒子.已 (1)写出上述衰变方程. 知：H、H、He和粒子X的质量分别为 2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u,且 1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速， 由上述反应方程和数据可知 ( A.粒子X是H B.该反应中的质量亏损为0.0289u C.该反应释放出的能量约为17.6MeV D.该反应中释放的全部能量转化为粒子 (2)已知衰变放出的光子的动量可忽略， X的动能 求α粒子的动能.（结果保留3位小数） 8.(多选)中子和质子结合成氘核时，质量亏 损为△m,相应的能量△E=△c2= 2.2MeV是氘核的结合能.下列说法中正确 的是 ) A.用能量小于2.2MeV的光子照射静 止氘核时，氘核不能分解为一个质子 和一个中子 B.用能量等于2.2MeV的光子照射静 止氘核时，氘核可能分解为一个质子 和一个中子，它们的动能之和为零 ·40·B项错误：电子的衍射证实了物质波的假 高二暑假作业（十七）原子核 设是正确的，C项正确. 1.C8He是氦元素的一种同位素，质量数 6.B丹麦物理学家玻尔，意识到经典物理 是3，电荷数是2，原子核内有两个质子、 在解释原子结构方面的困难，在1913年 一个中子，A、B均错误；发生核聚变放出 第一次将量子观念引入了原子领域，提 能量就会有质量亏损，C正确；原子核内 出了定态和跃迁的概念，A、C错误；爱因 的核子是靠核力紧密结合在一起，而不 斯坦在1905年发表了《关于光的产生和 是靠万有引力紧密结合在一起，D错误. 转化的一个试探性观点》一文，提出了光 2.C设放出的粒子质量数为x,电荷数为y, 本身就是由一个个不可分割的能量子组 核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒」 成的，即光是由光子组成，并且总结出了 235+1=136+90+x, 由题意可得 爱因斯坦光电效应方程，B正确；德布罗 92=54+38+y 意把光的波粒二象性推广到了实物粒 x=10, 解得 子，预言了实物粒子也具有波的特性，D y=0. 错误；故本题选B 由此判断该核反应放出的一定是中子， 7.C物质可分为两大类：一是质子、电子 且个数是10.故选项C正确. 等实物；二是电场、磁场等，统称场.光是 3.B由核电荷数守恒可知，x粒子的核电 传播着的电磁场.根据物质波理论，一切 荷数为1十1一2=0，由质量数守恒可知， 运动的物体都具有波动性，故光子和电 x粒子的质量数为2十3一4=1，则x粒 子都具有波粒二象性.综上所述，选项C 子是n,即为中子，故A错误；核反应过 正确 程中释放的能量E=△mc≈17.6MeV, 8.ABC电子束通过双缝产生千涉图样， 故B正确；只有将原子核加热到很高的 体现的是波动性，A项正确：衍射体现的 温度，达到几百万摄氏度以上的高温时， 是波动性，B项正确；电子显微镜利用了 核聚变才会发生，故C错误；在太阳内部 电子束波长短的特性，C项正确；光电效 进行着热核反应，故D错误 应体现的是光的粒子性，D项错误， 4.C设x、y、之的电荷数分别为Z、Z,、Z, .解析(1)由入=乡得p=会由光子与 质量数分别为A,、A,、A·由前两个核反 应方程中的电荷数守恒有Z十3=2Z,2 原子核组成的系统动量守恒，得0= +7=Z,十8，可得Z,=2,由质量数守恒 p-Mu',故v'= M-AM 有A,+7=2A,A,+14=A,+17,可得 (2)由德布罗意波波长公式x=么知，反 A,=4；由第三个核反应方程中的电荷数 守恒有2十4=Z.十6，可得Z.=0,由质量 冲核运动时物质波波长=么=么 数守恒有4十9=A.十12，可得A.=1,即 之是电荷数为零、质量数为1的粒子，也 答案(1) λM (2) 就是中子，C正确. ·59 5.B该核反应是核裂变，不是人工转变，故 光子和氘核组成的系统总动量不为零， A错误；核反应方程2U十0n→Ba十Kr 由动量守恒定律得，光子被氘核吸收后， 十x。n中，根据质量数守恒，有：235十1= 分解成的质子和中子的总动量不为零， 144十89十x,解得：x=3;根据爱因斯坦 故总动能也不为零，所以把氘核分解为 质能方程，该反应放出的能量为△E= 质子和中子所需的能量应大于 △m·c2=(m1十m2-m3-m4-3mz)c2= 2.2MeV,故D正确，B、C错误. (m1一m一m,-2m2)c2,故B正确，C错 9.解析(1)衰变方程为：Pu→U”十a, 误；该核反应生成两种放射性元素，核污 U°→U+Y, 染较大，故D错误， 或合起来有Pu→路U+a十Y. 6.D分析三种射线的电性可知，Q射线带 (2)上述衰变过程的质量亏损 正电，B射线带负电，Y射线不带电，所以 Y射线不受电场力和洛伦兹力，故射到b △m=mp.-nu-m。 ① 处的一定不是y射线，C选项错误；α射 放出的能量△E=△mc ② 线和阝射线在电、磁场中受到电场力和洛 这些能量是铀核5U的动能Eu、a粒子 伦按力，由Bg0=风得=后时，射线不 的动能E。和Y光子的能量E,之和，即 △E=E+E.+E ③ 偏特，当心营时，洛伦兹力大子电场力 由①②③式得 α射线向左偏转，B射线向右偏转，当v< Eu+E。=(mpu-mu-m。)c2-E, ④ 后时，洛伦蓝力小于电场力，®粉线向右 设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为 ,和v。,则由动量守恒定律有 偏转，B射线向左偏转，所以A、B错误，D muu=m.V。 ⑤ 正确 7.C由核电荷数守恒可知，X粒子的核电 又由动能的定义知Eu=2mu呢 荷数为1十1一2=0，由质量数守恒可知， E,=2m, ⑥ X粒子的质量数为2十3一4=1，则X粒 子是n;该反应中的质量亏损为△m 由⑤⑥式得E。=m Ev_m. ⑦ 2.0141u+3.0161u-4.0026u- 1.0087u=0.0189u;核反应过程中释放 由④⑦式得 的能量为E=△mc2=17.6MeV,故A、B [(mpu-mu-m。)c2-E,] n。十n 错误，C正确：反应中释放的部分能量转 代入数据得E≈5.034MeV. 化为粒子X的动能，故D错误， 8.AD氘核分解为一个质子和一个中子 答案(1)Pu→5U”十a, 时，所需吸收的能量不能小于其结合能 85U'→8路U+Y 2.2MeV,故A正确；光子照射氘核时， 或Pu→5U+a+y(2)5.034MeV 60