第十九章 第一节 原子核的组成
1．(江西省上高二中2017～2018学年高二下学期期末)( B )
A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点
B．乙图中黑体辐射的强度，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且极大值向波长较短的方向移动
C．丙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4eV的光子而发生跃迁
D．丁图中1为α射线，在三种射线中它的穿透能力最强，电离作用最弱
解析：甲图中C处亦可观察到闪光点，A错；观察乙图可知选项B正确；－13.6eV＋10.4eV＝－3.2eV，故氢原子不能发生跃迁，选项C错；丁图中1为α射线，它的穿透能力最弱，电离作用最强，故D错。
2．(北京临川育人学校2017～2018学年高二下学期期中)关于天然放射线性质的说法正确的是( D )
A．γ射线就是中子流 B．α射线有较强的穿透性
C．电离本领最强的是γ射线 D．β射线是高速电子流
解析：γ射线是高频率的电磁波，它是伴随α或β衰变放出的，故A错误；三种射线中穿透能力最强的是γ射线，α射线穿透能力最弱，电离能力最强的是α射线，γ射线电离能力最弱，故B、C错误；β射线是原子核内的中子变为质子时放出的电子，是高速的电子流，故D正确。
3．(青州市实验中学2015～2016学年高二下学期检测)如图所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线( A )
A．向右偏 B．向左偏
C．直线前进 D．无法判断
解析：γ射线不带电，故在电磁场中不偏转，β射线不偏转是因为电场力与洛伦兹力是一对平衡力，故Eq＝Bqv即v＝，而α射线的速度比β射线小，因此α射线受向右的电场力远大于向左的洛伦兹力，故α射线向右偏，A正确，B、C、D错。
4．(山东昌乐二中2016～2017学年高二月考)若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对Th的原子来说( B )
A．x＝90，y＝90，z＝234 B．x＝90，y＝90，z＝144
C．x＝144，y＝144，z＝90 D．x＝234，y＝234，z＝324
解析：在Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144，所以B正确。
第十九章 第二节 放射性元素的衰变
1．(临沂市部分重点中学2016～2017学年高二检测)14C是一种半衰期为5730年的放射性同位素。若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的，则该古树死亡时间距今大约( B )
A．22920年 B．11460年
C．5730年 D．2865年
解析：由m＝()nM，由题目所给条件得＝()nM，n＝2，所以该古树死亡时间应该为2个14C的半衰期，即t＝2T＝5730年×2＝11460年，故正确答案为B。
2．(多选)(吉林长春十一中2016～2017学年高二下学期期中)关于原子核的衰变下列说法正确的是( ACD )
A．对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，而不知道它将何时发生衰变
B．放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了2位
C．β衰变的实质在于核内的质子转化成了一个中子和一个电子
D．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有
解析：对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，故A正确；原子核经过2次α衰变后电荷数减小4，同时，经过一次β衰变，电荷数增加1，所以元素A经过2次α衰变和1次β衰变后电荷数减小3，则生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位，故B错误；β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的，故C正确；碘131的半衰期约为8天，经过32天后，碘131的剩余质量为：m′＝，故D正确。
3．(重庆市石柱中学2016～2017学年高二下学期月考)如图所示，U的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成Bi，然后可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，最后都衰变变成Pb，衰变路径，下列说法中正确的是( D )
A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
B．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
D．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
解析：根据衰变规律易判选项D正确。
第十九章 第3节 探测射线的方法 第4节 放射性的应用与防护
1．(山西省吕梁2016～2017学年高三模拟)如图是带电粒子在气泡室中运动径迹的照片及其中某条径迹的放大图。匀强磁场与带电粒子的运动径迹垂直，A、B、C是该条径迹上的三点。若该粒子在运动过程中质量和电荷量保持不变，不断克服阻力做功，则关于此径迹下列说法正确的是( A )
A．粒子由A经B向C运动
B．粒子由C经B向A运动
C．粒子一定带正电，磁场方向垂直纸面向里
D．粒子一定带负电，磁场方向垂直纸面向外
解析：据题意，带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子的动能逐渐减小，速度减小，则由公式r＝得知，粒子的轨迹半径逐渐减小，由图看出，粒子的运动方向是从A经B向C运动，故A正确，B错误；因磁场方向未知，故粒子电性无法确定，C、D错误。
2．(青岛市部分重点中学2016～2017学年高二联考)在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子：
①H＋X1→He＋n ②N＋He→O＋X2
③Be＋He→C＋X3 ④Mg＋He→Al＋X4
以下判断中正确的是( D )
A．X1是质子 B．X2是中子
C．X3是电子 D．X4是质子
解析：由质量数和电荷数守恒可知：X1是H(氘核)；X2是H(质子)；X3是n(中子)；X4是H(质子)；故选项D正确。
3．(北京市临川育人学校2017～2018学年高二下学期期中)某实验室工作人员用初速度v0＝2.7×107m/s的α粒子轰击静止的氮原子核N，产生了质子H。若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，运动方向垂直磁场方向，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1：20，已知质子的质量为m。
(1)写出核反应方程；
(2)求出质子的速度。
答案：(1)He＋N→ O＋H (2)5.8×107m/s
解析：(1)根据电荷数守恒、质量数守恒得
He＋N→O＋H；
(2)设α粒子、新核的质量分别为4m、17m，质子的速度为v，对心正碰，由动量守恒定律得：4mv0＝17m·＋mv
解得：v＝5.8×107m/s。
第十九章 第五节 核力与结合能
1．(上海理工大学附中2015～2016学年高二下学期期中)氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则三种力从大到小的顺序是( D )
A．核力、万有引力、库仑力 B．万有引力、库仑力、核力
C．库仑力、核力、万有引力 D．核力、库仑力、万有引力
解析：核力是核子之间的一种强相互作用，其相互作用力巨大，远超过两个质子之间的库仑力，两质子之间的万有引力远小于库仑力，故选项D正确。
2．(山东省淄博市2017～2018学年高三模拟)太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( D )
A．1036 kg B．1018 kg
C．1013 kg D．109 kg
解析：由质能方程ΔE＝Δmc2得：
Δm＝＝kg≈4×109kg，D正确。
3．(河南省信阳市2016～2017学年高二下学期期中)原来静止的原子核X，发生α衰变后放出一个动能为E0的α粒子，求：
(1)生成的新核动能；
(2)如果衰变释放的能量全部转化为α粒子及新核的动能，释放的核能；
(3)亏损的质量。
答案：(1)E0 (2) (3)
解析：(1)衰变方程为：X→He＋Y
在衰变过程中动量守恒：mαvα＝mYvY，
α和生成核的动量P相等，
所以＝＝＝，解得：EKY＝E0
(2)由能量守恒，释放的核能：
ΔE＝E0＋EKY＝E0＋E0＝
(3)由质能关系ΔE＝Δmc2，解得Δm＝．
第十九章 第六节 核裂变
1．(安徽省池州市2018届高三上学期期末)前不久，新华社评出2017年国际十大新闻：朝鲜核导试验半岛局势趋紧列第五。有关核反应方程，下列说法正确的是( A )
A．U→Th＋He属于α衰变
B．N＋He→O＋H是β衰变
C． 核反应方程Po→X＋He中的y＝206，X的中子个数为128
D． 铀核裂变的核反应为U→Ba＋Kr＋2n
解析：α衰变是重核自发的放出α粒子的天然放射现象，其中α粒子是He，故A正确；N＋He→O＋H是发现质子的原子核人工转变，故B错误；X的中子个数为206－82＝124，故C错误；铀核裂变属于重核裂变，不能自发进行，故D错误。
2．(湖南永州2016～2017学年高三二模)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，释放出大量的核能。其中用中子轰击铀核发生裂变是核反应堆中最常见的反应，请完成此核反应方程U＋n―→Ba＋Kr＋__3n__；在此核反应中，分别用mn和mp表示中子和质子的质量，用mU、mBa、mKr表示U、Ba、Kr的质量，用c表示真空中的光速，该反应过程中释放的核能为__(mU－mBa－mKr－2mn)c2__。
解析：核反应过程中质量数和电荷数分别守恒；质量亏损等于核反应过程中，反应前的质量减反应后的质量，然后由质能方程求解核能。
3．(山东日照市2016～2017学年高二下学期调研)2015年9月3日，是我国纪念抗日战争和世界反法西斯战争胜利70周年。1945年7月，为了加速日本军国主义的灭亡，促使日本早日无条件投降，美国在日本的广岛、长崎投下了两枚原子弹。落在日本广岛的原子弹，其爆炸力相当于2×104t TNT爆炸的能量(约8.4×1013J)，由此可知该原子弹中铀235的质量是多少千克？(已知裂变的核反应方程U＋n→Ba＋Kr＋3n＋201 MeV，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023)
答案：1.02kg
解析：由核反应方程知，一个铀核裂变能放出201MeV的能量，1mol铀核裂变放出的能量为ΔE1＝6.02×1023×201MeV＝1.936×1013J,1mol铀核的质量为0.235kg，则原子弹中铀核的质量为m＝×0.235kg＝×0.235kg＝1.02kg。
第十九章 第7节 核聚变 第8节 核裂变
1．(多选)(成都七中2017～2018学年高二月考)国家国防科技工业局首次发布“嫦娥三号”月面虹湾局部影像图，如图所示。科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为He＋He→2H＋He。关于He聚变下列表述正确的是( BC )
A．聚变反应不会释放能量 B．聚变反应产生了新的原子核
C．聚变反应会有质量亏损 D．目前核电站都采用He聚变反应发电
解析：聚变反应是将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量。但目前核电站都采用铀核的裂变反应。综上所述，选项B、C正确。
2．(多选)(江苏省扬州市2017～2018学年高三上学期期末)关于核反应方程，下列说法正确的是( AD )
A．H＋H→He＋n是核聚变反应
B．铀核裂变的核反应为：U＋Ba→Kr＋2n
C．在衰变方程Pu→X＋He＋γ中，X原子核的质量数是234
D．卢瑟福发现了质子的核反应方程为：H＋N→O＋H
解析：H＋H→He＋n是轻核变成质量较大的原子核，是核聚变反应，故A正确； 铀核裂变是铀核俘获一个中子后裂变成两个中等质量的原子核，故B错误；核反应中质量数守恒，电荷数守恒，He原子核的质量数为4，γ是电磁波，所以X原子核的质量数是235，故C错误；卢瑟福发现质子的核反应方程为：H＋N→O＋H，故D正确。故选AD。
3．(山东潍坊及第中学2016～2017学年高二月考)根据宇宙大爆炸的理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期，那么在大爆炸之后最早产生的粒子是( A )
A．夸克、轻子、胶子等粒子 B．质子和中子等强子
C．光子、中微子和电子等轻子 D．氢核、氘核、氦核等轻核
解析：宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子，之后又经历了质子和中子等强子时代，再之后是自由的光子、中微子、电子大量存在的轻子时代，再之后是中子和质子结合成氘核，并形成氦核的核时代，之后电子和质子复合成氢原子，最后形成恒星和星系，因此A正确，B、C、D的产生都在A之后，故B、C、D错误。
4．(山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市2018届高三上学期期末)氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：H＋H→He＋x，式中x 是某种粒子。已知：H、H、He和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u＝931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知( C )
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x的动能
解析：根据核反应前后质量数守恒和核电荷数守恒，可判断x为中子，选项A错误；该反应中的质量亏损为Δm＝2.0141u＋3.0161u－4.0026u－1.0087u＝0.0189u，故B错误；由爱因斯坦质能方程可知释放出的能量为ΔE＝(2.0141＋3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV，选项C正确；该反应中释放的能量一部分转化为X粒子的动能，故D错。
