专题75 原子核——2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）

2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）

专题75  原子核

（时间：30分钟）

1、我国甘肃省武威市某新型核电装置正要试验以钍元素为燃料的第四代核能发电方式。该装置中的钍吸收某种粒子X后转变成钍，然后衰变为铀，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　）

A．X为质子

B．Y为中子

C．该衰变为β衰变

D．升高温度，增大压强可以加快钍的衰变速度

2、下列说法中正确的是（　　）

A．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型

B．一群处于能级的氢原子，最终跃迁到能级状态，在此过程中能放出6种不同频率的光子

C．钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后还剩0.2g钍

D．核反应方程中的为质子

3、（多选）热中子核反应堆需要控制反应速度和反应温度。一种称为“电磁泵”的装置，是靠熔化的钠来传递核燃烧产生的热量，抽动液态钠的“泵”传动部分不允许和钠接触。如图所示为该装置中的耐热导管，处于向右的匀强磁场中。让电流通过导管中的钠液，可以使熔融的钠在管中按图中标示的方向加速流过。下列说法正确的是（　　）

A．镉棒插入反应堆越深，核反应越激烈

B．重水使中子减速，有助于提高核反应几率

C．导管中钠液的电流方向垂直速度方向向上

D．导管中钠液的电流方向与速度的方向相同

4、（多选）能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列关于核反应方程的说法正确的是（　　）

A．衰变方程中x是电子

B．衰变方程中y是电子

C．核聚变反应方程中a=2

D．核裂变反应方程中b=3

5、关于原子和原子核，下列说法正确的是（　　）

A．粒子散射实验揭示了原子核内部是有结构的

B．某衰变方程为，Y为正电子

C．若的半衰期是24d，则48个原子核经过72d后一定衰变了42个

D．氢原子由低能级向高能级跃迁时，电子吸收的能量必须大于两能级间的能量差

6、太阳能是我们的家园地球上最大的能源，太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：+→+X。 已知的质量为m1，的质量为m2，的质量为m3，X质量为m4，光速为c，下列说法中正确的有（　　）

A．X是质子

B．和是两种不同元素的原子核

C．和在常温下就能够发生聚变

D．反应释放的核能为

7、（多选）下列关于物理学史和物理思想方法的叙述错误的是（　　）

A．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这里采用了实验和逻辑推理相结合的方法

B．第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，在精确的计算分析后得出了行星运动定律

C．从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代”的物理思想

D．β衰变过程中质量数守恒，因此没有质量亏损

8、（多选）2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，该装置是中国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应的方程为；。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　）

A．要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的库仑斥力

B．反应产物x为

C．x核的质量为

D．x的比结合能为

9、在匀强磁场中，一个静止的氢核（）发生α衰变，放出的粒子的速度与磁感应强度垂直，氢核衰变后的剩余部分（即钋核）和粒子都将分别以一定的半径在磁场中做圆周运动。试求粒子和钋核做圆周运动的半径之比，并说明这两个粒子运动轨迹的相互关系。

10、在衰变中常伴有一种称为“中微子（）”的粒子放出、中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测，1953年，科学家们建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。

（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即核反应方程式为，则中微子的质量数和电荷数分别是多少？

（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即。已知正电子和电子的质量都为，反应中产生的每个光子的能量约为多少？正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，请解释其原因。

（3）试通过分析比较具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。

11、（多选）月球储藏大量可控核聚变理想燃料氦，2020年12月1日，我国“嫦娥五号探测器”成功着陆月面后开始“挖土”并成功带回地面供科学研究。可控核聚变可以采用或。下列说法正确的是（　　）

A．x是中子

B．y是正电子

C．核聚变过程发生质量亏损，释放核能

D．比的原子核更稳定

12、天文学家测得银河系中氨的含量约为25%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后2分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的。

（1）若把氢核聚变反应简化为4个氢核（）聚变成氦核（），同时放出2个正电子（）和2个中微子（），请写出该氢核聚变反应的方程，并计算该氢核聚变反应释放的能量。

（2）研究表明，银河系的年龄约为，每秒银河系产生的能量约为（即）。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量。（结果保留一位有效数字）

（3）根据估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断。（可能用到的数据：银河系质量约为，原子质量单位，1u相当于的能量，电子质量，氦核质量，氢核质量，中微子的质量为零。）