[隨堂檢測]1．(2019·4月浙江選考)靜止在勻強磁場中的原子核X發生α衰變后變成新原子核Y.已知核X的質量數為A，核電荷數為Z，核X、核Y和α粒子的質量分別為mX、mY和mα，α粒子在磁場中運動的半徑為R.則()A．衰變方程可表示為eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A4,Z2)Y＋eq\o\al(4,2)HeB．核Y的結合能為(mX－mY－mα)c2C．核Y在磁場中運動的半徑為eq\f(2R,Z－2)D．核Y的動能為EkY＝eq\f(mY（mX－mY－mα）c2,mY＋mα)解析：選AC.衰變過程中質量數和電荷數均守恒，故該衰變方程為eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)He，故A正確；結合能是把核子分開而需要的能量，而(mX－mY－mα)c2是衰變過程中釋放的能量，故B錯誤；衰變過程中滿足動量守恒定律，即有0＝mYvY－mαvα，又粒子在磁場中做圓周運動的半徑r＝eq\f(mv,qB)，故核Y與α粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比eq\f(rY,rα)＝eq\f(qα,qY)＝eq\f(2,Z－2)，則rY＝eq\f(2R,Z－2)，故C正確；衰變過程中根據能量守恒定律，若釋放的核能全部轉化為動能，則EkY＋Ekα＝(mX－mY－mα)c2，而eq\f(EkY,Ekα)＝eq\f(vY,vα)＝eq\f(mα,mY)，聯合上述二式可得，EkY＝eq\f(mα（mX－mY－mα）c2,mY＋mα)，若釋放的核能不完全轉化為動能，則無法計算，故D錯誤．2．能源是社會發展的基礎，發展核能是解決能源問題的途徑之一．下列釋放核能的反應方程，表述正確的有()A.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反應B.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是β衰變C.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是核裂變反應D.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n是α衰變解析：選AC.β衰變時釋放出電子(eq\o\al(0,－1)e)，α衰變時釋放出氦原子核(eq\o\al(4,2)He)，可知選項B、D錯誤；選項A中一個氚核和一個氘核結合成一個氦核并釋放出一個中子是典型的核聚變反應；選項C中一個U235原子核吸收一個中子，生成一個Ba原子核和一個Kr原子核并釋放出三個中子．3．(2018·11月浙江選考)一個鈹原子核(eq\o\al(7,4)Be)俘獲一個核外電子(通常是最靠近原子核的K殼層的電子)后發生衰變，生成一個鋰核(eq\o\al(7,3)Li)，并放出一個不帶電的質量接近零的中微子νe，人們把這種衰變稱為“K俘獲”．靜止的鈹核發生了“K俘獲”，其核反應方程為eq\o\al(7,4)Be＋eq\a\vs4\al(0)－1e→eq\o\al(7,3)Li＋νe.已知鈹原子的質量為MBe＝929u，鋰原子的質量為MLi＝004u，1u×102MeV.下列說法正確的是()A．中微子的質量數和電荷數均為零B．鋰核(eq\o\al(7,3)Li)MeVC．中微子與鋰核(eq\o\al(7,3)Li)的動量之和等于反應前電子的動量D．中微子與鋰核(eq\o\al(7,3)Li)的能量之和等于反應前電子的能量解析：選AC.中微子是不帶電的，且質量接近于零，根據質量數的確定法，可知中微子的質量數和電荷數均為零，選項A正確；Li核獲得的動能約為由于核衰變時的質量虧損放出的能量E＝Δmc2×102(MBe＋Me－MLi)MeV，選項B錯誤；根據動量守恒定律可知中微子與鋰核(eq\o\al(7,3)Li)的動量之和等于反應前電子的動量，但能量不等，選項C正確，D錯誤．4.(2020·浙江省綠色評估聯盟高三考試)如圖為氫原子的能級示意圖，則下列對氫原子躍遷的理解正確的是()A．eV的金屬發生光電效應B．大量處于n＝4能級的氫原子向n＝1能級躍遷時，向外輻射6種不同頻率的光子C．大量處于n＝3能級的氫原子向n＝1能級躍遷時，eV的金屬，eVD．eV的光照射處于n＝1能級的氫原子，則該能級的氫原子能夠躍遷到較高能級解析：選BC.氫原子從高能級向低能級躍遷時放出的光子的能量等于前后兩個能級之差，當氫原子從高能級躍遷到基態時放出的光子的能量最小值為－eV－(eV)＝eV，eV，所以一定能使逸出功為eV的金屬發生光電效應，A錯誤；大量處于n＝4能級的氫原子向基態躍遷時，輻射光子的種類為Ceq\o\al(2,4)＝eq\f(4×3,2)＝6，B正確；大量處于n＝3能級的氫原子向n＝1能級躍遷時，eV－(eV)＝eV，eV的金屬，由愛因斯坦光電效應方程可得該金屬的最大初動能為eVeV＝eV，C正確；當氫原子由低能級向高能級躍遷時，氫原子吸收的光子能量一定等于兩能級之間的能量差，而由氫原子的能級圖可知任何兩能級間的能量差都不等于eV，因此不能使n＝1能級的氫原子躍遷到較高的能級，D錯誤．5．一靜止的鋁原子核eq\o\al(27,13)Al×107m/s的質子p后，變為處于激發態的硅原子核eq\o\al(28,14)Si，下列說法正確的是()A．核反應方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)SiB．核反應過程中系統動量守恒C．核反應過程中系統能量不守恒D．核反應前后核子數相等，所以生成物的質量等于反應物的質量之和解析：選AB.核反應方程滿足質量數守恒和電荷數守恒，A項正確；微觀粒子相互作用過程中，滿足動量守恒定律，B項正確；題述核反應過程屬于“二合一”形式的完全非彈性碰撞，機械能有損失，但對于封閉的系統，能量仍然守恒，C項錯誤；核反應過程中的機械能有損失，故存在質量虧損現象，D項錯誤．[課后達標]一、不定項選擇題1.我國核聚變反應研究大科學裝置“人造太陽”2018年獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達到1億度，為人類開發利用核聚變能源奠定了重要的技術基礎．下列關于聚變的說法正確的是()A．核聚變比核裂變更為安全、清潔B．任何兩個原子核都可以發生聚變C．兩個輕核結合成質量較大的核，總質量較聚變前增加D．兩個輕核結合成質量較大的核，核子的比結合能增加答案：AD2．(2016·10月浙江選考)用中子(eq\o\al(1,0)n)轟擊鈾核(eq\o\al(235,92)U)產生裂變反應，會產生鋇核(eq\o\al(144,56)Ba)和氪核(eq\o\al(89,36)Kr)并釋放出中子(eq\o\al(1,0)n)，當達到某些條件時可發生鏈式反應．一個鈾核(eq\o\al(235,92)U)裂變時，釋放的能量約為200MeV(1eV×10－19J)．以下說法正確的是()A.eq\o\al(235,92)U的裂變方程為eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋eq\o\al(1,0)nB.eq\o\al(235,92)U的裂變方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(235,92)U發生鏈式反應的條件與鈾塊的體積有關D．一個eq\o\al(235,92)U裂變時，質量虧損約為×10－28kg答案：BCD3.(2018·4月浙江選考)氫原子的能級圖如圖所示，關于大量氫原子的能級躍遷，下列說法正確的是(×10－7×10－7m，普朗克常量h＝×10－34J·s，×108m/s)()A．氫原子從高能級躍遷到基態時，會輻射γ射線B．氫原子處在n＝4能級，會輻射可見光C．氫原子從高能級向n＝3能級躍遷時，輻射的光具有顯著的熱效應D．氫原子從高能級向n＝2能級躍遷時，輻射的光在同一介質中傳播速度最小的光子能量為eV答案：BC4．在一個eq\o\al(238,92)U原子核衰變為一個eq\o\al(206,82)Pb原子核的過程中，發生β衰變的次數為()A．6次 B．10次C．22次 D．32次解析：選A.一個eq\o\al(238,92)U原子核衰變為一個eq\o\al(206,82)Pb原子核的過程中，發生α衰變的次數為(238－206)÷4＝8次，發生β衰變的次數為2×8－(92－82)＝6次，選項A正確．5．(2020·杭州調研)原子處于基態時最穩定，處于較高能級時會自發地向較低能級躍遷，用n表示氫原子所處能級狀態的量子數，N表示由該能級狀態發生躍遷時可能發出的不同波長的光譜線的數目，則()A．當n＝1時，N＝1 B．當n＝2時，N＝2C．當n＝3時，N＝3 D．當n＝4時，N＝4解析：選C.據玻爾理論，處在n能級的氫原子向低能級躍遷時輻射光子的頻率種類N＝eq\f(n（n－1）,2).6．下列說法正確的是()A．發現中子的核反應方程是eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)nB．20個eq\o\al(238,92)U的原子核經過兩個半衰期后剩下5個eq\o\al(238,92)UC.eq\o\al(235,92)U在中子轟擊下生成eq\o\al(94,38)Sr和eq\o\al(140,54)Xe的過程中，原子核中的平均核子質量變大D．原子從一種定態躍遷到另一種定態時，一定要輻射出一定頻率的光子解析：選A.發現中子的核反應方程是eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n，A正確．原子核的半衰期是一個統計規律，只對大量的原子核才適用，所以B錯誤.eq\o\al(235,92)U在中子轟擊下生成eq\o\al(94,38)Sr和eq\o\al(140,54)Xe的過程中，原子核中的平均核子質量變小，所以該反應過程會產生質量虧損，從而放出核能，C錯誤．原子從一種定態躍遷到另一種定態時，可能要輻射出一定頻率的光子，也可能會吸收一定頻率的光子，所以D錯誤．7．(2020·麗水質檢)質子、中子和氘核的質量分別為m1、m2和m3.當一個質子和一個中子結合成氘核時，釋放的能量是(c表示真空中的光速)()A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2 D．(m1－m2－m3)c2解析：選C.由質能方程ΔE＝Δmc2，其中Δm＝m1＋m2－m3，可得ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，選項C正確．8．一個電子(質量為m，電量為－e)和一個正電子(質量為m，電量為e)，以相等的初動能Ek相向運動，并撞到了一起，發生“湮滅”，產生兩個頻率相同的光子，設產生光子的頻率為ν；若這兩個光子的能量都是hν，動量分別為p和p′，下列關系中正確的是()A．hν＝mc2，p＝－p′B．hν＝eq\f(1,2)mc2，p＝p′C．hν＝mc2＋Ek，p＝－p′D．hν＝eq\f(1,2)(mc2＋Ek)，p＝－p′解析：選C.由能量守恒知2mc2＋2Ek＝2hν，故hν＝mc2＋Ek，由動量守恒知0＝p＋p′，故p＝－p′，故選項C正確，選項A、B、D錯誤．9．(2020·臺州質檢)下列說法正確的是()A．核電站造成的污染遠小于相等發電能力的火電站B．原子反應堆主要由原子燃料、慢化劑、冷卻系統和控制調節系統組成C．鈾塊的體積對產生鏈式反應無影響D．重核裂變釋放出大量的能量，產生明顯的質量虧損，所以核子數減少解析：選AB.只要措施得當，核電站造成的污染很小，A正確；原子反應堆主要由原子燃料、慢化劑、冷卻系統和控制調節系統組成，B正確；要引起鏈式反應，須使鈾塊體積超過臨界體積，C錯誤；重核裂變的質量虧損遠小于一個核子的質量，核子數不會減少，D錯誤．10.(2020·臺州調研)eq\o\al(238,92)U放射性衰變有多種可能途徑，其中一種途徑是先變成eq\o\al(210,83)Bi，而eq\o\al(210,83)Bi可以經一次衰變變成eq\o\al(210,a)X(X代表某種元素)，也可以經一次衰變變成eq\o\al(b,81)Ti，eq\o\al(210,a)X和eq\o\al(b,81)Ti最后都變成eq\o\al(206,82)Pb，衰變路徑如圖所示．可知圖中()A．a＝82，b＝206B．a＝84，b＝206C．①是β衰變，放出電子，電子是由中子轉變成質子和電子而生成的D．②是α衰變，放出的是正電子，正電子是由質子轉變成中子和一個正電子而生成的解析：選BC.衰變①的方程式為：eq\o\al(210,83)Bi→eq\o\al(210,84)X＋eq\o\al(0,－1)e，為β衰變，放出電子，選項C正確；衰變②的方程式為：eq\o\al(210,83)Bi→eq\o\al(206,81)Ti＋eq\o\al(4,2)He，為α衰變，選項A、D錯誤，B正確．11．下列說法正確的是()A．采用物理或化學方法可以有效地改變放射性元素的半衰期B．由玻爾理論知道氫原子從激發態躍遷到基態時會放出光子C．從高空對地面進行遙感攝影是利用紫外線良好的穿透能力D．原子核所含核子單獨存在時的總質量小于該原子核的質量解析：選B.對A項，半衰期是元素固有性質；對C項，利用紅外線的波長長，穿透能力強；對D項，重核裂變，輕核聚變，質量虧損，中等核向重核、輕核變化時，質量增加．12．(2020·嘉興測試)按照玻爾理論，一個氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道直接躍遷到另一半徑為rb的圓軌道上，ra>rb，在此過程中()A．原子要發出一系列頻率的光子B．原子要吸收一系列頻率的光子C．原子要吸收某一頻率的光子D．原子要發出某一頻率的光子解析：選D.因ra>rb，則能級Ea>Eb，故電子向低能級軌道躍遷而發出光子，又因電子是直接躍遷，故只能發出某一頻率的光子．13．下列說法正確的是()A．原子中的電子繞原子核高速運轉時，運行軌道的半徑不是任意的B．利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進行人體的透視C．一束光照射到某種金屬上不能發生光電效應，是因為該束光的波長太短D．根據玻爾理論，氫原子的核外電子