2020年高考真题分类汇编精编精析 原子与原子核（含解析）

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原子与原子核
18．（全国Ⅱ卷）氘核可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式
表示。海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1
kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107
J，1
MeV=
1.6×10–13
J，则M约为
A．40
kg
B．100
kg
C．400
kg
D．1
000
kg
【答案】C
【解析】
【详解】氘核可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式
则平均每个氘核聚变释放的能量为
1kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个，可以放出的总能量为
由可得，要释放的相同的热量，需要燃烧标准煤燃烧的质量
19．（全国Ⅰ卷）下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4代表α粒子的有
A．
B．
C．
D．
【答案】BD
【解析】
【详解】α粒子为氦原子核He，根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒，A选项中的X1为He，B选项中的X2为He，C选项中的X3为中子n，D选项中的X4为He。
故选BD。
19．（全国Ⅲ卷）1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。X会衰变成原子核Y，衰变方程为，则
A．X的质量数与Y的质量数相等
B．X的电荷数比Y的电荷数少1
C．X的电荷数比的电荷数多2
D．X的质量数与的质量数相等
【答案】AC
【解析】
【详解】设和的质子数分别为和，质量数分别为和，则反应方程为
，
根据反应方程质子数和质量数守恒，解得
，
，
解得
，
，
，
即的质量数与的质量数相等，电荷数比的电荷数多2，电荷数比的质量数多3，AC正确，BD错误。
故选AC。
1.（天津卷）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（
）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A错误；
B．光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误；
C．实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C错误；
D．卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D正确；
故选D。
14.（浙江卷）（多选）太阳辐射的总功率约为，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中，一个质量为（c为真空中的光速）的氘核（）和一个质量为的氚核（）结合为一个质量为的氦核（），并放出一个X粒子，同时释放大约的能量。下列说法正确的是（　　）
A.
X粒子是质子
B.
X粒子的质量为
C.
太阳每秒因为辐射损失的质量约为
D.
太阳每秒因为辐射损失的质量约为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，则X为中子，选项A错误；
B．根据能量关系可知
解得，选项B正确；
C．太阳每秒放出的能量
损失的质量
选项C正确；
D．因为
则太阳每秒因为辐射损失的质量为
选项D错误。
故选BC。
2.（山东卷）氚核发生β衰变成为氦核。假设含氚材料中发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2104
s时间内形成的平均电流为5.010-8
A。已知电子电荷量为1.610-19
C，在这段时间内发生β衰变的氚核的个数为（　　）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据
可得产生的电子数为
个
因在β衰变中，一个氚核产生一个电子，可知氚核的个数为1.0×1016个。
故选B．
13.（江苏卷）大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别为和，则该激发态与基态的能量差为_____，波长为的光子的动量为_____。（已知普朗克常量为h，光速为c）
【答案】
(1).
(2).
【解析】
【详解】[1]根据可知波长越短，对应光子的频率越大，对应跃迁的能级差越大；可知最短波长对应基态到激发态的能量差最大，结合得
[2]波长为对应的光子动量为
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