专题05 原子物理与核能（专项训练）物理人教版高二下学期期中复习

专题五：原子物理与核能 【巩固训练】 1 答案D 2. 答案A 3. 答案D 4. 答案B 5. 答案C 6. 答案D 7. 答案C 【综合训练】 1. 答案B 2. 答案B 3. 答案B 4. 答案C 5. 答案ABC 6. 答案AC 7. 答案A 8. 答案C 9. 答案D 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题五：原子物理与核能 目录 【知识梳理】····························································································1 知识点 1 光电效应的实验规律的理解及应用·················································1 知识点 2 光电效应的图像问题··········································································2 知识点 3 原子结构和能级跃迁·································3 【方法技巧】···························································································3 方法技巧 1 原子结构和能级跃迁················································4 方法技巧 2核反应方程与核能的计算······················································4 【巩固训练】····························································································5 【综合训练】····························································································8 【知识梳理】 知识点 1 光电效应的实验规律的理解及应用 1.光电效应两条对应关系 (1)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大; (2)光照强度大(同种频率的光)→光子数目多→发射光电子多→光电流大。 2.定量分析时应抓住三个关系式 爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0 最大初动能与遏止电压的关系 Ek=eUc 逸出功与截止频率的关系 W0=hνc 知识点 2 光电效应的图像问题 (1)最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像 (2)遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像 (3)光电流与电压的关系图像 知识点 3 原子结构和能级跃迁 1.原子结构 2.原子能级跃迁问题的解题技巧 (1)原子跃迁时,所吸收或辐射的光子能量只能等于两能级之间的能量差,即ΔE=hν=|E初-E末|。 (2)原子从某一能级电离时,所吸收的能量大于或等于这一能级能量的绝对值。 (3)一个处于第n能级的氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为n-1。 (4)一群处于第n能级的氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法:①用数学中的组合知识求解:N=;②利用能级图求解:在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出,然后相加。 (5)计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时,要注意各能级的能量值均为负值,且单位为电子伏,计算时需换算单位,1 eV=1.6×10-19 J。 【方法技巧】 方法技巧 1 原子核及其衰变 温馨提示衰变次数确定的两种方法 (1)先由质量数守恒确定α衰变的次数,然后再根据电荷数守恒确定β衰变的次数; (2)设α衰变次数为x,β衰变次数为y,根据质量数和电荷数守恒列方程组求解。 例1自然界中一些放射性重元素往往会发生一系列连续的递次衰变,又称为放射系或衰变链。每个放射性衰变系都有一个半衰期很长的始祖核素,经过若干次连续衰变,直至生成一个稳定核素。已知U的衰变链如图所示。下列判断正确的是(　　) A.图中的横坐标表示核电荷数,纵坐标表示核子数 BU衰变最终生成的稳定核素为Pb CU衰变最终生成的稳定核素,共有两种不同的衰变路径 DU衰变最终生成的稳定核素,共发生了7次α衰变,4次β衰变 答案D 解析U的核电荷数为92,核子数为235,中子数为143,结合衰变链图可知,图的横坐标表示核电荷数,而纵坐标表示中子数,A错误;由图可知,最终生成的稳定核素的核电荷数为82,核子数为82+125=207的Pb,B错误;由图可知,衰变为Ac后,接下来可能发生α衰变生成Fr,也可能发生β衰变生成Th,而衰变至Bi后存在两条衰变路径。所以U衰变生成Pb,共有四条不同的衰变路径,C错误;由图结合前面C项的分析可知,无论沿任何一条路径,最终都是发生7次α衰变,4次β衰变,D正确。 方法技巧 2 核反应方程与核能的计算 1.书写核反应方程的三点注意 (1)分清四种类型:衰变、人工转变、重核裂变和轻核聚变。 (2)掌握两个规律:质量数守恒和电荷数守恒。 (3)写对连接符号:核反应方程只能用箭头连接并表示反应方向,不能用等号连接。 2.核能计算的三种方法 　体现能量和质量的对应关系,不是二者可以相互转化 (1)根据ΔE=Δmc2计算时,Δm的单位是“kg”,c的单位是“ m/s”,ΔE的单位是“J”。 (2)根据ΔE=Δm×931.5 MeV计算时,Δm的单位是“u”,ΔE的单位是“MeV”。 (3)根据核子比结合能来计算核能:原子核的结合能=核子比结合能×核子数。 例2在未来能源探索里,核聚变将引领科技变革。一种典型的核聚变为两个氘核的聚变,反应方程为H+Hen,其中氘核的质量为2.013 6 u,中子质量为1.008 7 uHe核的质量为3.015 0 u。已知1 u对应931.5 MeV的能量,则该聚变反应中释放的核能约为(　　) A.31.5 MeV B.8.28 MeV C.5.32 MeV D.3.26 MeV 答案D 解析核反应前后质量亏损Δm=2×2.013 6 u-(3.015 0+1.008 7) u=0.003 5 u,根据题中对应关系,解得ΔE=3.26 MeV,故选D。 【巩固训练】 1.理论认为,大质量恒星塌缩成黑洞的过程,受核反应C+YO的影响。下列说法正确的是(　　) A.Y是β粒子,β射线穿透能力比γ射线强 B.Y是β粒子,β射线电离能力比γ射线强 C.Y是α粒子,α射线穿透能力比γ射线强 D.Y是α粒子,α射线电离能力比γ射线强 答案D 解析根据质量数和电荷数守恒可知,Y是α粒子He)。三种射线的穿透能力,γ射线最强,α射线最弱;三种射线的电离能力,α射线最强,γ射线最弱。故选D。 2.2025年3月,我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布,标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为N+X,则(　　) A.X为电子,是在核内中子转化为质子的过程中产生的 B.X为电子,是在核内质子转化为中子的过程中产生的 C.X为质子,是由核内中子转化而来的 D.X为中子,是由核内质子转化而来的 答案A 解析根据质量数守恒和电荷数守恒,有Ne,可知X为电子,电子是在核内中子转化为质子的过程中产生的,故选A。 3.太阳内部核反应产生的He可随太阳风送达月球表面,使月壤中He储量丰富。太阳内部核反应可表示为:H+H+X;HHe,则(　　) A.X是质子 B.X是中子 C.①是β衰变 D.②是核聚变 答案D 解析根据核反应前后质量数、核电荷数守恒可知,X的核电荷数为1,质量数为0,故既不是质子,也不是中子,该反应没有放出β粒子,不是β衰变,故A、B、C错误;反应②为核聚变反应,故D正确。 4.关于原子核衰变,下列说法正确的是(　　) A.原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量等于原核质量 B.大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间,为该元素的半衰期 C.放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 D.采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期 答案B 解析原子核衰变时释放能量,根据质能方程,总质量会减少,新核总质量小于原核质量,故A错误;半衰期定义为大量放射性原子核半数发生衰变所需的时间,题干中对数量的描述也是“大量”,符合定义,故B正确;半衰期由原子核内部结构决定,与温度无关,故C错误;半衰期只由核内部自身的因素决定,与原子所处的化学状态和外部条件没有关系,故D错误。 5.PET(正电子发射断层成像)是核医学科重要的影像学诊断工具,其检查原理是将含放射性同位素(如F)的物质注入人体参与人体代谢,从而达到诊断的目的F的衰变方程为eυ,其中υ是中微子。已知F的半衰期是110分钟。下列说法正确的是(　　) A.X为O B.该反应为核聚变反应 C.1克F经110分钟剩下0.5克F D.该反应产生的υ在磁场中会发生偏转 答案C 解析设X的质量数为a,电荷数为b,由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒有a=18,b=8,故X为O,故A错误;该反应为β衰变,不是核聚变,故B错误;根据半衰期定义,经过一个半衰期后,F的质量变为原来的,还剩下0.5克,故C正确υ电荷数为0,不带电,在磁场中不受洛伦兹力,不会发生偏转,故D错误。 6.扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受,下列关于原子结构的说法正确的是(　　) A.玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动 B.α粒子散射实验中,绝大多数α粒子发生了大角度散射 C.原子光谱是线状谱,不同原子的光谱可能相同 D.氢原子在激发态自发跃迁时,氢原子能量减少 答案D 解析玻尔的原子结构假说认为核外电子的轨道是量子化的,电子只能在特定的轨道上运动,故A错误;α粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被反弹回来,故B错误;原子光谱是线状谱,不同原子的光谱不同,故C错误;氢原子在激发态自发跃迁时,辐射光子释放能量,氢原子能量减少,故D正确。 7.我国自由电子激光实验研究步入世界先进行列,其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。如图为氢原子的能级示意图,已知紫外光的光子能量在3.11 eV至124 eV之间,当大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射不同频率的紫外光有(　　) A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 答案C 解析大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,能辐射出光的不同频率数为=6,其能量大小分别为ΔE1=E4-E3=-0.85 eV-(-1.51 eV)=0.66 eV,ΔE2=E4-E2=-0.85 eV-(-3.40 eV)=2.55 eV,ΔE3=E4-E1=-0.85 eV-(-13.6 eV)=12.75 eV,ΔE4=E3-E2=-1.51 eV-(-3.40 eV)=1.89 eV,ΔE5=E3-E1=-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,ΔE6=E2-E1=-3.40 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV,紫外光的光子能量在3.11 eV至124 eV之间,则辐射出的不同频率的紫外光有3种。故选C。 【综合训练】 1.由于宇宙射线的作用,地球大气层产生有铍的两种放射性同位素Be和Be。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知Be和Be的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中,研究人员发现Be和Be的总原子个数经过106天后变为原来的,则采集时该高度的大气中Be和Be的原子个数比约为(　　) A.1∶4 B.1∶2 C.3∶4 D.1∶1 答案B 解析设采集的样品中Be原子个数为xBe原子个数为y,106天后Be原子个数变为Be原子个数几乎不变,故由题意可得x+y=(x+y),解得,B正确。 2.2025年4月,位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行,标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核Th)俘获x个中子n),共发生y次β衰变,转化为易裂变的铀核U),则(　　) A.x=1,y=1 B.x=1,y=2 C.x=2,y=1 D.x=2,y=2 答案B 解析根据题意可知,钍核Th)每俘获1个中子质量数加1,电荷数不变,每发生一次β衰变,质量数不变,电荷数加1,钍核Th)变成铀核U),质量数加1,电荷数加2,则俘获1个中子,发生2次β衰变,即x=1,y=2,故B正确。 3.2024年2月,中国科学院近代物理研究所与合作单位组成的科研团队首次合成了新核素锇Os和钨W,其中W可由Os发生衰变获得,下列说法正确的是(　　) A.Os比W多了4个质子 BOs比W多了2个中子 COs转变为W的反应为β衰变 D.不同温度环境下Os的半衰期不同 答案B 解析Os比W多了2个质子,故A错误Os有84个中子W有82个中子,所以Os比W多了2个中子,故B正确Os发生衰变产生W的核反应方程可表示为WHe,所以Os转变为W的反应为α衰变,故C错误;半衰期跟原子核的内部结构有关,不受温度与压强的影响,故D错误。 4.2025年3月,我国研制成功首款碳14核电池“烛龙一号”工程样机,标志着我国在核能技术与微电池领域取得了重大突破。碳14的核反应方程为CNe,其半衰期约5 730年。下列说法正确的是(　　) A.该衰变过程吸收能量 B.增加碳14浓度可以缩短半衰期 C.碳14可做示踪原子进行考古断定年代 D.衰变中的电子是碳原子外层电子电离产生的 答案C 解析该核反应是β衰变,会释放能量,故A错误;半衰期不会随碳14浓度变化而改变,故B错误;碳14可作为示踪原子进行考古断定年代,故C正确;β衰变中的电子来自原子核内部中子转化为质子的同时放出的一个电子,故D错误。 5.(多选)某理论研究认为Mo原子核可能发生双β衰变,衰变方程为MoRu+e。处于第二激发态的Ru原子核先后辐射能量分别为0.590 8 MeV和0.539 5 MeV的γ1、γ2两光子后回到基态。下列说法正确的是(　　) A.A=100 B.y=2 C.γ1的频率比γ2的大 D.γ1的波长比γ2的大 答案ABC 解析由核反应方程电荷数守恒有42=44-y,得y=2,由核反应方程质量数守恒有A=100,故A、B正确;由ε=hν可知,能量大的光子频率高,则γ1的频率比γ2的大,故C正确;由λ=可知,γ1的波长比γ2的小,故D错误。 6.(多选)核反应可放出巨大的能量,核反应方程为H+Hen+17.6 MeV,真空中两个动量大小相等、方向相反的氘核与氚核相撞,发生核反应,设反应释放的能量几乎全部转变为He与n的动能,原粒子动能忽略不计,则(　　) A.该反应有质量亏损 B.该反应为核裂变 Cn最终的动能约为14 MeV DHe最终的动能约为14 MeV 答案AC 解析此题考查核反应方程,动量守恒定律。 核反应中有能量释放,所以存在质量亏损,A正确;该核反应为核聚变,B错误;由于氘核和氚核相撞之前,两个粒子动量等大反向,则由氘核和氚核组成的系统总动量为零,反应后氦核和中子动量也应等大反向,由p2=2mEk可知EkHe∶Ekn=mn∶mHe=1∶4,由题意可知EkHe+Ekn=17.6 MeV,则Ekn=×17.6 MeV=14.08 MeV,EkHe=×17.6 MeV=3.52 MeV,C正确,D错误。 7.自然界中物质是常见的,反物质并不常见,反物质由反粒子构成,它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等,反氢原子由正电子和反质子组成,粒子与其对应的反粒子质量相等,电荷等量异种,粒子和其反粒子碰撞会湮灭,反粒子参与的物理过程也遵守电荷数守恒、能量守恒和动量守恒,下列说法正确的是(　　) A.已知氢原子的基态能量为-13.6 eV,则反氢原子的基态能量也为-13.6 eV B.一个中子可以转化为一个质子和一个正电子 C.一对正负电子等速率对撞,湮灭为一个光子 D.反氘核和反氚核的核聚变反应吸收能量 答案A 解析氢原子基态能量由电子与质子决定,反氢原子由正电子和反质子构成,电荷结构相同,能级结构不变,因此反氢原子的基态能量也为-13.6 eV,故A正确;若中子衰变(β+衰变)生成质子、正电子,即He,不符合电荷数守恒,故B错误;正负电子对撞湮灭时,总动量为零,需产生至少两个光子以保证动量守恒,因此单个光子无法满足动量守恒定律,故C错误;核聚变通常释放能量(如普通氘核聚变),反氘核聚变遵循相同规律,应释放能量而非吸收能量,故D错误。 8.天然铀中主要有铀238和铀235,其中,铀235的裂变方程为U+nBa+n,下列说法正确的是(　　) A.铀235裂变可以自发进行 B.反应方程中A=144,Z=53 CKr的比结合能大于U的比结合能 D.离地表越深,温度越高,铀235的半衰期越大 答案C 解析铀235的裂变需要中子轰击才能发生,故A错误;根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知A=235+1-89-3=144,Z=92-36=56,故B错误;核裂变会释放能量,则反应后的产物Kr的比结合能大于U的比结合能,故C正确;半衰期不随温度变化而变化,故D错误。 9.铋是一种金属元素,元素符号为Bi,原子序数为83,在现代消防、电气、工业、医疗等领域有广泛的用途。一个铋210核Bi)放出一个β粒子后衰变成一个钋核Po),并伴随产生了γ射线。已知t=0时刻铋210核的质量为m,t1时刻测得剩余m没有衰变,t2时刻测得剩余m没有衰变,则铋210核的半衰期为(　　) A. B. C.t2-t1 D. 答案D 解析由半衰期定义可知m=m×,解得n=2,即t2-t1时间内经过2个半衰期,故半衰期τ=,故选D。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题五：原子物理与核能 目录 【知识梳理】····························································································1 知识点 1 光电效应的实验规律的理解及应用·················································1 知识点 2 光电效应的图像问题··········································································2 知识点 3 原子结构和能级跃迁·································3 【方法技巧】···························································································3 方法技巧 1 原子结构和能级跃迁················································4 方法技巧 2核反应方程与核能的计算······················································4 【巩固训练】····························································································5 【综合训练】····························································································8 【知识梳理】 知识点 1 光电效应的实验规律的理解及应用 1.光电效应两条对应关系 (1)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大; (2)光照强度大(同种频率的光)→光子数目多→发射光电子多→光电流大。 2.定量分析时应抓住三个关系式 爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0 最大初动能与遏止电压的关系 Ek=eUc 逸出功与截止频率的关系 W0=hνc 知识点 2 光电效应的图像问题 (1)最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像 (2)遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像 (3)光电流与电压的关系图像 知识点 3 原子结构和能级跃迁 1.原子结构 2.原子能级跃迁问题的解题技巧 (1)原子跃迁时,所吸收或辐射的光子能量只能等于两能级之间的能量差,即ΔE=hν=|E初-E末|。 (2)原子从某一能级电离时,所吸收的能量大于或等于这一能级能量的绝对值。 (3)一个处于第n能级的氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为n-1。 (4)一群处于第n能级的氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法:①用数学中的组合知识求解:N=;②利用能级图求解:在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出,然后相加。 (5)计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时,要注意各能级的能量值均为负值,且单位为电子伏,计算时需换算单位,1 eV=1.6×10-19 J。 【方法技巧】 方法技巧 1 原子核及其衰变 温馨提示衰变次数确定的两种方法 (1)先由质量数守恒确定α衰变的次数,然后再根据电荷数守恒确定β衰变的次数; (2)设α衰变次数为x,β衰变次数为y,根据质量数和电荷数守恒列方程组求解。 例1自然界中一些放射性重元素往往会发生一系列连续的递次衰变,又称为放射系或衰变链。每个放射性衰变系都有一个半衰期很长的始祖核素,经过若干次连续衰变,直至生成一个稳定核素。已知U的衰变链如图所示。下列判断正确的是(　　) A.图中的横坐标表示核电荷数,纵坐标表示核子数 BU衰变最终生成的稳定核素为Pb CU衰变最终生成的稳定核素,共有两种不同的衰变路径 DU衰变最终生成的稳定核素,共发生了7次α衰变,4次β衰变 答案D 解析U的核电荷数为92,核子数为235,中子数为143,结合衰变链图可知,图的横坐标表示核电荷数,而纵坐标表示中子数,A错误;由图可知,最终生成的稳定核素的核电荷数为82,核子数为82+125=207的Pb,B错误;由图可知,衰变为Ac后,接下来可能发生α衰变生成Fr,也可能发生β衰变生成Th,而衰变至Bi后存在两条衰变路径。所以U衰变生成Pb,共有四条不同的衰变路径,C错误;由图结合前面C项的分析可知,无论沿任何一条路径,最终都是发生7次α衰变,4次β衰变,D正确。 方法技巧 2 核反应方程与核能的计算 1.书写核反应方程的三点注意 (1)分清四种类型:衰变、人工转变、重核裂变和轻核聚变。 (2)掌握两个规律:质量数守恒和电荷数守恒。 (3)写对连接符号:核反应方程只能用箭头连接并表示反应方向,不能用等号连接。 2.核能计算的三种方法 　体现能量和质量的对应关系,不是二者可以相互转化 (1)根据ΔE=Δmc2计算时,Δm的单位是“kg”,c的单位是“ m/s”,ΔE的单位是“J”。 (2)根据ΔE=Δm×931.5 MeV计算时,Δm的单位是“u”,ΔE的单位是“MeV”。 (3)根据核子比结合能来计算核能:原子核的结合能=核子比结合能×核子数。 例2在未来能源探索里,核聚变将引领科技变革。一种典型的核聚变为两个氘核的聚变,反应方程为H+Hen,其中氘核的质量为2.013 6 u,中子质量为1.008 7 uHe核的质量为3.015 0 u。已知1 u对应931.5 MeV的能量,则该聚变反应中释放的核能约为(　　) A.31.5 MeV B.8.28 MeV C.5.32 MeV D.3.26 MeV 答案D 解析核反应前后质量亏损Δm=2×2.013 6 u-(3.015 0+1.008 7) u=0.003 5 u,根据题中对应关系,解得ΔE=3.26 MeV,故选D。 【巩固训练】 1.理论认为,大质量恒星塌缩成黑洞的过程,受核反应C+YO的影响。下列说法正确的是(　　) A.Y是β粒子,β射线穿透能力比γ射线强 B.Y是β粒子,β射线电离能力比γ射线强 C.Y是α粒子,α射线穿透能力比γ射线强 D.Y是α粒子,α射线电离能力比γ射线强 2.2025年3月,我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布,标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为N+X,则(　　) A.X为电子,是在核内中子转化为质子的过程中产生的 B.X为电子,是在核内质子转化为中子的过程中产生的 C.X为质子,是由核内中子转化而来的 D.X为中子,是由核内质子转化而来的 3.太阳内部核反应产生的He可随太阳风送达月球表面,使月壤中He储量丰富。太阳内部核反应可表示为:H+H+X;HHe,则(　　) A.X是质子 B.X是中子 C.①是β衰变 D.②是核聚变 4.关于原子核衰变,下列说法正确的是(　　) A.原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量等于原核质量 B.大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间,为该元素的半衰期 C.放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 D.采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期 5.PET(正电子发射断层成像)是核医学科重要的影像学诊断工具,其检查原理是将含放射性同位素(如F)的物质注入人体参与人体代谢,从而达到诊断的目的F的衰变方程为eυ,其中υ是中微子。已知F的半衰期是110分钟。下列说法正确的是(　　) A.X为O B.该反应为核聚变反应 C.1克F经110分钟剩下0.5克F D.该反应产生的υ在磁场中会发生偏转 6.扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受,下列关于原子结构的说法正确的是(　　) A.玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动 B.α粒子散射实验中,绝大多数α粒子发生了大角度散射 C.原子光谱是线状谱,不同原子的光谱可能相同 D.氢原子在激发态自发跃迁时,氢原子能量减少 7.我国自由电子激光实验研究步入世界先进行列,其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。如图为氢原子的能级示意图,已知紫外光的光子能量在3.11 eV至124 eV之间,当大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射不同频率的紫外光有(　　) A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 【综合训练】 1.由于宇宙射线的作用,地球大气层产生有铍的两种放射性同位素Be和Be。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知Be和Be的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中,研究人员发现Be和Be的总原子个数经过106天后变为原来的,则采集时该高度的大气中Be和Be的原子个数比约为(　　) A.1∶4 B.1∶2 C.3∶4 D.1∶1 2.2025年4月,位于我国甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆实现连续稳定运行,标志着人类在第四代核电技术上迈出关键一步。该技术利用钍核Th)俘获x个中子n),共发生y次β衰变,转化为易裂变的铀核U),则(　　) A.x=1,y=1 B.x=1,y=2 C.x=2,y=1 D.x=2,y=2 3.2024年2月,中国科学院近代物理研究所与合作单位组成的科研团队首次合成了新核素锇Os和钨W,其中W可由Os发生衰变获得,下列说法正确的是(　　) A.Os比W多了4个质子 BOs比W多了2个中子 COs转变为W的反应为β衰变 D.不同温度环境下Os的半衰期不同 4.2025年3月,我国研制成功首款碳14核电池“烛龙一号”工程样机,标志着我国在核能技术与微电池领域取得了重大突破。碳14的核反应方程为CNe,其半衰期约5 730年。下列说法正确的是(　　) A.该衰变过程吸收能量 B.增加碳14浓度可以缩短半衰期 C.碳14可做示踪原子进行考古断定年代 D.衰变中的电子是碳原子外层电子电离产生的 5.(多选)某理论研究认为Mo原子核可能发生双β衰变,衰变方程为MoRu+e。处于第二激发态的Ru原子核先后辐射能量分别为0.590 8 MeV和0.539 5 MeV的γ1、γ2两光子后回到基态。下列说法正确的是(　　) A.A=100 B.y=2 C.γ1的频率比γ2的大 D.γ1的波长比γ2的大 6.(多选)核反应可放出巨大的能量,核反应方程为H+Hen+17.6 MeV,真空中两个动量大小相等、方向相反的氘核与氚核相撞,发生核反应,设反应释放的能量几乎全部转变为He与n的动能,原粒子动能忽略不计,则(　　) A.该反应有质量亏损 B.该反应为核裂变 Cn最终的动能约为14 MeV DHe最终的动能约为14 MeV 7.自然界中物质是常见的,反物质并不常见,反物质由反粒子构成,它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等,反氢原子由正电子和反质子组成,粒子与其对应的反粒子质量相等,电荷等量异种,粒子和其反粒子碰撞会湮灭,反粒子参与的物理过程也遵守电荷数守恒、能量守恒和动量守恒,下列说法正确的是(　　) A.已知氢原子的基态能量为-13.6 eV,则反氢原子的基态能量也为-13.6 eV B.一个中子可以转化为一个质子和一个正电子 C.一对正负电子等速率对撞,湮灭为一个光子 D.反氘核和反氚核的核聚变反应吸收能量 8.天然铀中主要有铀238和铀235,其中,铀235的裂变方程为U+nBa+n,下列说法正确的是(　　) A.铀235裂变可以自发进行 B.反应方程中A=144,Z=53 CKr的比结合能大于U的比结合能 D.离地表越深,温度越高,铀235的半衰期越大 9.铋是一种金属元素,元素符号为Bi,原子序数为83,在现代消防、电气、工业、医疗等领域有广泛的用途。一个铋210核Bi)放出一个β粒子后衰变成一个钋核Po),并伴随产生了γ射线。已知t=0时刻铋210核的质量为m,t1时刻测得剩余m没有衰变,t2时刻测得剩余m没有衰变,则铋210核的半衰期为(　　) A. B. C.t2-t1 D. 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $