第五章 原子核-【新课程暑假作业】2026年高二物理暑假作业

新课程睾假作业 第 周 月 第五章原子核 梳理·建构 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 天然放射现象：3种射线( 的本质和性质 探测射线的仪器：威尔逊云室 原子核的组成 意义： 衰变方程式 a衰变： B衰变： 放射性元素的衰变 规律：衰变过程中 守恒 守恒 守恒。能量以 放出的粒子和新核的 和Y光子能量的形式表现出来 半衰期：大量原子核有 发生衰变所用的时间。它由核 的因 素决定，与原子所处的物理、化学状态 原 质子的发现： 核 人工转变 中子的发现： 放射性同位素和正电子的发现： 核力：短程力，存在于 的核子发生相互作用 结合能：原子核是靠核子之间的核力结合到一起构成的，要想将它们 所需的能量就是原子的结合能 核能 比结合能（平均结合能）：比结合能越 原子核中核子结合得越牢 固，原子核越稳定 核能与核反应 爱因斯坦质能方程： 或 重核的裂变： 核反应 轻核的聚变： “基本”粒子 积累· 整合（一) ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■口 1.一放射源放射出某种或多种射线，当用一张薄纸放在放射源的前面时，强度减为原来 的写，而当用1c厚的铝片放在放射源前时，射线的强度减小到几平为0， 由此可知， 放射源所射出的() A.仅是射线 B.仅是B射线 C.是射线和B射线 D.是a射线和y射线 >60 高二物理 第 周 年 月 日 2.下列说法中正确的是() A.He核中有4个质子、2个中子 B.He核与He核不互为同位素 C.9Be中的质子数比中子数少6 D.Si中的质子数比中子数少2 梳理·建构 3.关于α、B、Y三种射线，下列说法正确的是() A.α射线是一种波长很短的电磁波 积 B.y射线是一种波长很短的电磁波 C.B射线的电离能力最强 累整合 D.Y射线的电离能力最强 4.关于放射性和天然放射现象，说法正确的是()》 应 A.居里夫妇发现了放射现象，并在一种沥青铀矿中发现两种新的放射性元素钋和镭 ·拓展 B.只有原子序数大于83的元素才有放射性 C.天然放射现象说明原子核是可分的 D.一种元素单质具有放射性，该种元素的化合物不一定具有放射性 5.2020年3月20日，电影《放射性物质》在伦敦首映，该片的主角一居里夫人是放 射性元素镭的发现者。如图所示，镭衰变过程中释放出、B、Y三种射线，分别进入匀强电 场和匀强磁场中，下列说法正确的是( )》 ② × A.①表示y射线，③表示α射线 (④ B.②表示B射线，③表示α射线 × C.④表示a射线，⑤表示y射线 + D.⑤表示B射线，⑥表示a射线 第5题图 积累·整合（二) ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 1.某原子核的衰变过程为Aa意变BB意变，C,下列说法正确的是() A.核A的中子数减核C的中子数等于2B.核A的质量数减核C的质量数等于5 C.核A的质子数比核C的质子数多1 D.核A的质子数比核B的质子数多1 2.关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是() A.α射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的 B.利用Y射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视 C.用射线照射作物种子能使其DA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种 D.射线能治疗癌症的原因是人体组织对射线的耐受能力是不同的 3.(多选)一个静止的放射性原子核处于匀强磁场中，由于发生了衰变而在磁场中形成 如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16，下列判断正确的有()》 A.该原子核发生了α衰变 61 新课程作业 第 周 年 月 日 B.反冲原子核在小圆上逆时针运动 ××××××× ×X×××× C.原来静止的核，其原子序数为15 D.放射性的粒子与反冲核运动周期相同 ×X×X×× ××××××× 4.(多选)下列核反应方程及其表述中正确的有() 第3题图 A.He+HHe+H是原子核的a衰变 B.He+7A→P+n是原子核的人工转变 C.HNa→Mg+e是原子核的B衰变 D.2U+n→器Kr+Ba+3n是重核的裂变反应 5.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代。宇宙射 线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，会形成不稳定的C,它容易发生B衰变，其半衰 期为5730年。生物体中C的生成和衰变通常是平衡的，即C的含量是不变的。当生物体 死亡后，生物体机体内C不再生成，含量会不断减少。以下说法正确的是() A.C发生B衰变后生成的新核为N B.10个C经过5730年一定会有5个发生衰变 C.该B衰变时产生的电子是核外电子被激发形成的 D.若测得一具古生物遗骸中4C含量只有活体中的12.5%，则这具遗骸距今约有17190年 6.在“云室”中加一匀强电场，通过观察带电粒子在其中的运动径迹，可研究原子核的 衰变规律，现有一个原来速度几乎为0的某放射性原子核x置于“云室”中的O点，它发生 衰变时所放出的粒子Y与反冲核Z的速度方向均与电场方向垂直，经过相等的时间所形成 的径迹如图所示(s、1均表示长度)。 (1)试判断x衰变时所放出的粒子是带什么性质的电荷。 (2)试求衰变时所放出的粒子Y与反冲核Z所带电荷量的比值。 (3)若该放射性原子核为4℃，且已知1：s=2:5,试写出核反应方程。 2」 第6题图 高二物理 第 周 年 日 积累·整合（三） ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 鐘 1.关于核子的说法不正确的是( 构 A.质子和中子都是原子核的组成部分，统称为核子 B.组成原子核的核子越多，它的结合能越大 C.原子核是核子凭借核力结合在一起的，要把它分开，需要的能量就是结合能 D.结合能是核子结合成原子核而需要的能量 累整合 2.(多选)下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有() A.核子结合成原子核时放出能量 B.原子核拆解成核子时要吸收能量 用 拓展 C.比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大 D.重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大 3.(多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的有() A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核 的结合能 C.铯原子核Cs的结合能小于铅原子核Pb的结合能 D.结合能越大，原子核越稳定 4核子平均质量 4.(多选)如图所示为核子平均质量与原子序数的关系，下列与 D E 原子核有关的说法正确的有() C B A.原子核的结合能越大，原子核越稳定 Fe B.原子核A裂变成原子核B和C时要吸收能量 第4题图 C.由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能 D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度 5.(多选)用质子轰击锂核(L)生成两个粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能 方程的实验。已知质子初动能是0.6MeV,质子、a粒子和锂核的质量分别是1.0073u、 4.0015u和7.0160u。已知1u相当于931.5MeV,则下列叙述中正确的有() A.此反应过程质量减少0.0103u B.若生成的两个α粒子的动能之和是18.3MeV,则与实验相符 C.核反应中释放的能量是18.9MeV,则与实验相符 D.若生成的两个ou粒子的动能之和是19.5MeV,则与实验相符 6.一个静止的轴核U(原子质量为232.0372u)放出一个a粒子（原子质量为4.0026u) 后衰变成钍核3Th(原子质量为228.0287u)。(已知：原子质量单位1u=1.67×10”kg,1u 63 第 周 年 月日 相当于931MeV) (1)写出核衰变反应方程。 (2)算出该核衰变反应中释放出的核能。 (3)假设反应中释放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？（计算结果保留一位有效数字） 7.1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核(N)产生氧(？0)并发现了一种新的粒子。已 知氮核质量为m=14.00753u,氧核的质量为mo17.00454u,a粒子质量为ma=4.00387u,新 粒子的质量为m,1.00815u。(已知：1u相当于931MeV,结果保留两位有效数字) (1)写出发现新粒子的核反应方程。 (2)核反应过程中是吸收还是释放能量？求此能量的大小。 (3)a粒子以v=3×10?s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核，反应生成的氧核 和新的粒子同方向运动，且速度大小之比为1：43，求氧核的速度大小。 ≥64 高二物理 第 周 年 月 日 应用·拓展 ■■■面■面■■■面■■■■■■■■■■■■ 1.(多选)关于链式反应的说法正确的有() 构 A.核反应方程U→%Ba+Kr+2n B.需要铀块足够大，才能使链式反应继续下去 C.核反应方程U+n→%Ba+Kr+30n D.核反应方程U+n→Ba+Kr+36n 2.(多选)某原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥防护层等组成，关于 累 它们的作用，下列说法正确的有() 整合 A.铀棒是核反应堆的燃料 B.镉棒是吸收中子的材料 应 C.慢化剂（如石墨、重水等）起减慢核反应的作用 ·拓展 D.冷却剂把反应堆的热量传递出去，同时使反应堆冷却 3.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应 方程是H+H→He+n,已知H的质量为2.0136u,He的质量为3.0150u,n的质量为 1.0087u,1u=931MeV1c2。氘核聚变反应中释放的核能约为() A.3.7 MeV B.3.3 MeV C.2.7 MeV D.0.93 MeV 4.关于重核的裂变，下列说法正确的是() A.核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B.重核裂变时释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少 C.铀核自发放出α粒子、B粒子时要释放能量，核电站利用的就是这一能量 D.重核的比结合能小于中等质量核的比结合能，所以重核裂变成中等质量核时，要放出 核能，有质量亏损 5.已知π+介子、介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d)和一个反夸克（反夸克ū或 反夸克d)组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷。 T u d u d 带电量 +e -e + 下列说法正确的是() A.T+由u和d组成 B.T+由d和u组成 C.m由u和d组成 D.π由d和d组成 6.现在发现的粒子达400多种，它们大体可以分为 和 几种类型 65<高二物理 5.BD 6.AD 积累，整合（三） 1.C2.C3.D 鐘 4.AD[解析]α粒子接近原子核时库仑斥力做负功，α粒子的动能减小；α粒子远离原子核时库仑斥力做正功， 建 α粒子的动能又增大，故当《粒子最接近原子核时动能最小，A正确：系统只有电场力做功，电势能与动能之和守 恒，α粒子动能最小时，电势能应最大，B错误；系统的能量是守恒的，C错误；α粒子最接近金原子核时，α粒子 与金原子核间的距离最小，由库仑定律知α粒子所受金原子核的库仑斥力最大，D正确。 5.AC 6.BD 累 应用·拓展（一） 整合 1.B2.D3.D4.BC5.D 6.(1)3种(2)37.4eV [解析](1)一群处于=4能级的氨离子跃迁时，一共发出n)=6种光子。由频率条件=E。-E,知6种 2 用 光子的能量分别是由n=4到n=3,hw=E4-E=2.6eV,由n=4到n=2,hw2=E4-E=10.2eV,由n=4到n=1,hw3=E4-E1= 51.0eV,由n=3到n=2,hw4=E,-E2=7.6eV,由n=3到n=1,hws=E-E=48.4eV,由n=2到n=1,hw6=E2-E=40.8eV, 由发生光电效应的条件知，h山、h、hv。三种光子可使处于基态的氢原子发生光电效应。 (2)由光电效应方程E=h-W。知，能量为51.0eV的光子使氢原子逸出的光电子最大初动能最大，将W。=13.6eV 代人，E=hw-W得E=37.4eV。 应用拓展（二） 1.B 2.A[解析]由=五可知，动量大的波长短，电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长，A正确：电子 与质子动能相等时，由动量与动能的关系p=V2mE可知，电子的动量小，波长长，B错误；动量相等的电子和中 子，其波长应相等，C错误；如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的3倍，甲的动量也是乙的3倍， 则甲的波长应是乙的}，D错误。 3.D 4.D 5.ACD 6.AC 7.ABD 8.C 9.CD 10.C 第五章原子核 积累·整合（一） 1.C2.D3.B 4.C[解析]1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，A错误；原子序数 大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线，B错误；1919年，卢 瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了一种新的粒子，以后，人们用同样的方法从氟、钠、 铝等原子核中都打出了质子，由此断定，质子是原子核的组成部分，C正确；如果一种元素具有放射性，那么，无论 是它以单质形式存在的，还是以化合物形式存在的，都具有放射性，D错误。 5.C 积累.整合（二） 1.C 2.D 3.BC 4.BCD 5.D 6.(1)带正电的a粒子(2)1：2(3)C→9Be+He [解析](1)由轨迹可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方向相同，带正电，所以放出的粒 子为a粒子。 (2)由动量守恒得，a粒子的动量与反冲校的动量相同。m子：。沿者电场方向，粒子Y与反冲核Z做初 为0的包加速直线运动根据生顿第二定律和运动学公式得·：2，)·4，解得粒子Y与反 2 my 75 新课程睾假传业 所带电荷量的比值是1：2。 (3)若该放射性原子核为℃，且已知l:s=2:5,核反应方程是C→Be+He 积累.整合（三） 1.D 2.AB 3.ABC 4.CD 5.CD 6.(1)号U→Th+He(2)5.49MeV(3)0.09MeV 7.(1)N+He→g0+H(2)吸收能量，能量变化为1.2MeV(3)o=2.0x10ms [解析](1)卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子：N+He→O+H。 (2)这一核反应中，质量亏损△m=m+m。-mo-m,=14.00753u+4.00387u-17.00454u-1.00815u=-0.00129u,由质 能方程，则有△E=△mc2=-0.00129x931MeV=-1.2MeV,故这一核反应是吸收能量的反应，其能量为1.20MeV。 (3)根据动量守恒定律，则有m=mw mdo。又to=1:43,解得to=2.0x10m/s。 应用·拓展 1.BD 2.ABD 3.B 4.D 5.A 6.强子轻子规范玻色子希格斯玻色子 2