1、原子结构与原子核1(2021年1月新高考8省联考重庆卷)下列核反应方程正确的是()A.UnBaKr3nB.UnRbCs2nC.UnBrLa3HD.UnSrXe9n解析：选B核反应过程中必须满足质量数守恒和电荷数守恒，分析可知，满足上述规律的选项只有选项B。2(2020天津等级考)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()解析：选D发现原子具有核式结构的是卢瑟福用粒子轰击金箔发生散射的实验，选项D正确。3(2020全国卷)(多选)1934年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应
2、方程为HeAlXn。X会衰变成原子核Y，衰变方程为XYe。则()AX的质量数与Y的质量数相等BX的电荷数比Y的电荷数少1CX的电荷数比Al的电荷数多2DX的质量数与Al的质量数相等解析：选AC根据电荷数守恒和质量数守恒，可知HeAlXn方程中X的质量数为30，电荷数为15，再根据XYe方程可知Y的质量数为30，电荷数为14，故X的质量数与Y的质量数相等，X的电荷数比Y的电荷数多1，X的电荷数比Al的电荷数多2，X的质量数比Al的质量数多3，选项A、C正确，B、D错误。4“慧眼”硬X射线调制望远镜观测的范围是美丽的银河系，射线暴是主要研究的对象之一。射线暴是来自天空中某一方向的射线强度在短时间内
3、突然增强，随后又迅速减弱的现象，它是仅次于宇宙大爆炸的爆发现象。下列关于射线的论述中正确的是()A射线同、射线一样，都是高速带电粒子流B射线的穿透能力比射线强，但比射线弱C射线是原子核能级跃迁时产生的D利用射线可以使空气电离，消除静电解析：选C射线是电磁波，不是高速带电粒子流，A错误；、三种射线中，射线能量最高，穿透能力最强，B错误；利用射线的电离作用可以使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电，D错误；射线是原子核能级跃迁时产生的，C正确。5(2020全国卷)氘核H可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式6H2He2H2n43.15 MeV表示。海水中富含氘，已知1 kg海水中含有的
4、氘核约为1.01022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2.9107 J，1 MeV1.61013 J，则M约为()A40 kgB100 kgC400 kg D1 000 kg解析：选C结合核反应方程知，1 kg海水中的氘核全部发生聚变反应放出的能量E43.151.61013 J1.151010 J，根据题意得MM01 kg400 kg，故A、B、D项错误，C项正确。6中国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站华能石岛湾高温气冷堆核电站，位于山东省威海市荣成石岛湾。目前核电站使用的核燃料基本都是浓缩铀，有一种典
5、型的轴核裂变方程是UxBaKr3x。下列关于x的说法正确是()Ax是粒子，具有很强的电离本领Bx是粒子，穿透能力比较弱Cx是中子，中子是卢瑟福通过实验最先发现的Dx是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的解析：选D根据该反应的特点可知，该核反应为重核裂变，根据核反应方程质量数守恒和电荷数守恒可得，x为中子，故A、B错误；根据物理学史可知，卢瑟福发现了质子，预言了中子的存在，中子是查德威克通过实验最先发现的，故C错误，D正确。7.氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n3能级的激发态，则下列说法正确的是()A这群氢原子能辐射出3种不同频率的光子B波长最长的辐射光是氢原子从n3能级跃迁到n1能
6、级产生的C辐射光子的最小能量为12.09 eVD处于该能级的氢原子至少需吸收13.6 eV能量的光子才能电离解析：选A这群氢原子能辐射出C3种不同频率的光子，选项A正确；波长最长的辐射光对应着能级差最小的，则是氢原子从n 3能级跃迁到能级n2能级产生的，选项B错误；辐射光子的最小能量是从n3到n2能级的跃迁，能量为(1.51 eV)(3.4 eV)1.89 eV，选项C错误；处于该能级的氢原子至少需吸收1.51 eV能量的光子才能电离，选项D错误。8土壤和大气中含有放射性元素钋210，它可以通过根部吸收或表面吸附的途径进入植物的组织中，烟叶中含量较高。钋210可以通过吸烟的途径进入吸烟者体内，
7、其半衰期为138天。8 mg钋210经过414天后还剩下()A4 mg B2 mgC1 mg D0解析：选C钋210的半衰期是138天，经过414天后，即经过3个半衰期，剩余：mm038 mg1 mg，故C正确，A、B、D错误。9.(多选)静止在匀强磁场中的U核发生衰变，产生一个粒子和一个未知的粒子X，它们在磁场中的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是()A该核反应方程为UXHeB粒子和X粒子在磁场中做圆周运动时转动方向相同C轨迹1、2分别是粒子、X粒子的运动轨迹D粒子、X粒子运动轨迹半径之比为451解析：选ABD由题意可知该核反应方程为UXHe，选项A正确；核反应前U核静止，动量为零，根据动量
8、守恒可知反应后系统总动量为零，所以粒子和X粒子的动量大小相等，方向相反，即速度方向相反，又都带正电，故转动方向相同，选项B正确；根据动量守恒可知粒子和X粒子的动量大小p相等，由带电粒子在磁场中运动半径公式R可知轨道半径R与其所带电荷量成反比，故粒子、X粒子运动轨迹半径之比为451，选项C错误，D正确。10(2021浙江1月选考)(多选)如图所示是我国全超导托卡马克核聚变实验装置。2018年11月，该装置实现了1108等离子体运行等多项重大突破，为未来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变，下列说法正确的是()A聚变又叫热核反应B太阳就是一个巨大的热核反应堆C高温能使原子核克服核力而聚变D对
9、相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多解析：选ABD托卡马克核聚变装置是轻核聚变，需要很高的温度才能让轻核聚变，也称之为热核反应，太阳内部时时刻刻进行这样的反应，选项A、B正确。高温能使原子核克服库仑力，而发生聚变，选项C错误；相同质量的核燃料发生轻核聚变要比重核裂变释放的核能多，因此选项D正确。11(2019江苏高考)(1)100年前，卢瑟福用粒子轰击氮核打出了质子。后来，人们用粒子轰击Ni核也打出了质子：HeNiCuHX，该反应中的X是_(选填“电子”“正电子”或“中子”)。此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能。目前人类获得核能的主要方式是_(选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”)。(2)在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长6.4107 m，每个激光脉冲的能量E1.5102 J。求每个脉冲中的光子数目。(已知普朗克常量h6.631034 Js，光速c3108 m/s。计算结果保留一位有效数字)解析：(1)设X的质量数为A，质子数为Z，即X，由质量数守恒得A4606211，由电荷数守恒得Z2282910，则知X是中子；目前人类获得核能的主要方式是核裂变。(2)光子能量，光子数目n代入数据得n51016。答案：(1)中子核裂变(2)51016- 4 -
