北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
专题十三 近代物理初步
基础篇 固本夯基
考点一 光电效应与波粒二象性
1.(2021辽宁,2,4分)赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现,接收电路的电极如果受到光照,
就更容易产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象,即照射到金属表面的光,
能使金属中的电子从表面逸出。最初用量子观点对该现象给予合理解释的科学家是(
)
A.玻尔 B.康普顿
C.爱因斯坦 D.德布罗意
答案 C
2.(2021浙江1月选考,10,3分)下列说法正确的是( )
A.光的波动性是光子之间相互作用的结果
B.玻尔第一次将“量子”引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念
C.光电效应揭示了光的粒子性,证明了光子除了能量之外还具有动量
D.α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方,验电器金属箔的张角会变大
答案 B
h
3.(2021河北,3,4分)普朗克常量h=6.626×10-34J·s,光速为c,电子质量为m,则 在国际
e m c
e
单位制下的单位是( )
A.J/s B.m C.J·m D.m/s
答案 B
4.(2021海南,3,3分)某金属在一束单色光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能为
E ,已知该金属的逸出功为W ,普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论,该单色
k 0
光的频率ν为( )
E W
A. k B. 0
h h
E -W E +W
C. k 0 D. k 0
h h北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
答案 D
5.(2022届福建五校联考,3)如图所示是一种典型的光电管示意图,抽成真空的玻璃管内部
密闭有阴极和阳极,当受到光照时,就会发生光电效应,将其与灵敏电流计相连,关于此光
电管以下说法正确的是( )
A.图中A为阳极,B为阴极
B.当光照射在A极,会从其表面溢出光子打在B极上
C.只提高照射光频率时,会使得电路中光电流变大
D.只提高光照强度时,会使得电路中光电流变大
答案 D
6.(2021浙江6月选考,1,3分)据《自然》杂志2021年5月17日报道,中国科学家在稻城
“拉索”基地(如图)探测到迄今为止最高能量的γ射线,能量值为1.40×1015eV,即( )
A.1.40×1015V B.2.24×10-4C
C.2.24×10-4W D.2.24×10-4J
答案 D
7.(2020海南海口质量检测)如图所示为光电管的示意图,光照时两极间可产生的最大电
压为0.5V。若光的波长约为6×10-7m,普朗克常量为h,光在真空中的传播速度为c,取
hc=2×10-25J·m,电子的电荷量为1.6×10-19C,则下列判断正确的是( )
A.该光电管K极的逸出功大约为2.53×10-19J北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
B.当光照强度增大时,极板间的电压会增大
C.当光照强度增大时,光电管的逸出功会减小
D.若改用频率更大、强度很弱的光照射时,两极板间的最大电压可能会减小
答案 A
8.(2018课标Ⅱ,17,6分)用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能
为1.28×10-19J。已知普朗克常量为6.63×10-34J·s,真空中的光速为3.00×108m·s-1。能使锌
产生光电效应的单色光的最低频率约为( )
A.1×1014Hz B.8×1014Hz
C.2×1015Hz D.8×1015Hz
答案 B
9.(2017海南单科,7,5分)(多选)三束单色光1、2和3的波长分别为λ 、λ 和
1 2
λ (λ >λ >λ )。分别用这三束光照射同一种金属。已知用光束2照射时,恰能产生光电子。
3 1 2 3
下列说法正确的是( )
A.用光束1照射时,不能产生光电子
B.用光束3照射时,不能产生光电子
C.用光束2照射时,光越强,单位时间内产生的光电子数目越多
D.用光束2照射时,光越强,产生的光电子的最大初动能越大
答案 AC
10.(2017课标Ⅲ,19,6分)(多选)在光电效应实验中,分别用频率为ν、ν 的单色光a、b照
a b
射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为U 和U 、光电子的最大初动能分别为E
a b ka
和E 。h为普朗克常量。下列说法正确的是( )
kb
A.若ν>ν ,则一定有U<U
a b a b
B.若ν>ν ,则一定有E >E
a b ka kb
C.若U<U ,则一定有E <E
a b ka kb
D.若ν>ν ,则一定有hν-E >hν -E
a b a ka b kb
答案 BC
11.(2019北京理综,19,6分)光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中
金属板上时,可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。
组 次 入射光子的能量/eV 相对光强 光电流大小/mA 逸出光电子的最大动能/eV
1 4.0 弱 29 0.9
第北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
2 4.0 中 43 0.9
一
组 3 4.0 强 60 0.9
4 6.0 弱 27 2.9
第
二 5 6.0 中 40 2.9
组
6 6.0 55 2.9
强
由表中数据得出的论断中不正确的是( )
A.两组实验采用了不同频率的入射光
B.两组实验所用的金属板材质不同
C.若入射光子的能量为5.0eV,逸出光电子的最大动能为1.9eV
D.若入射光子的能量为5.0eV,相对光强越强,光电流越大
答案 B
12.(2021江苏,8,4分)如图所示,分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究,其截止
频率ν <ν ,保持入射光不变,则光电子到达A极时的最大动能E 随电压U变化关系的图
1 2 km
像是( )
答案 C
13.(2021浙江6月选考,13,3分)已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,电子的质量为9.11×10-
31kg。一个电子和一滴直径约为4μm的油滴具有相同动能,则电子与油滴的德布罗意波
长之比的数量级为( )
A.10-8 B.106 C.108 D.1016
答案 C北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
考点二 原子与原子核
1.(2020天津,1,5分)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( )
答案 D
2.(2018课标Ⅲ,14,6分)1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核 Al,产生了第一个人
27
13
工放射性核素X:α Al→n+X。X的原子序数和质量数分别为( )
+27
13
A.15和28 B.15和30
C.16和30 D.17和31
答案 B
3.(2018北京理综,13,6分)在核反应方程 N O+X中,X表示的是( )
4He+14 →17
2 7 8
A.质子 B.中子 C.电子 D.α粒子
答案 A
4.(2022届吉林八校质检一,5)某烟雾报警器工作原理如图所示,半衰期为432年的放射性
元素镅 Am衰变所释放的射线可使空气分子电离成正、负离子,正、负离子分别向两
241
95
极板运动,从而产生电流。当烟雾进入探测腔内时,烟雾会吸收部分射线,导致电流减小,
外电路探测到两个电极之间电压、电流的变化,从而触发警报。根据以上信息,下列说法
正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
A.若图中电流表中电流方向从左向右,则正离子向右极板运动
B.镅放出的射线只有γ射线
C.1kg的镅经1296年将有125g发生衰变
D.根据欧姆定律,理想电流表中的电流与两极板间电压成正比、与两极板之间的电阻成
反比
答案 A
5.(2021北京,14,3分)北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源,计划于2025年建成。
同步辐射光具有光谱范围宽(从远红外到X光波段,波长范围约为10-5m~10-11m,对应能量
范围约为10-1eV~105eV)、光源亮度高、偏振性好等诸多特点,在基础科学研究、应用科
学和工艺学等领域已得到广泛应用。
速度接近光速的电子在磁场中偏转时,会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射,这个现象最初是
在同步加速器上观察到的,称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为
109eV,回旋一圈辐射的总能量约为104eV。下列说法正确的是( )
A.同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样
B.用同步辐射光照射氢原子,不能使氢原子电离
C.蛋白质分子的线度约为10-8m,不能用同步辐射光得到其衍射图样
D.尽管向外辐射能量,但电子回旋一圈后能量不会明显减小
答案 D
6.(2021山东,1,3分)在测定年代较近的湖泊沉积物年份时,常利用沉积物中半衰期较短的
Pb,其衰变方程为 Pb Bi+X。以下说法正确的是( )
210 210 →210
82 82 83
A.衰变方程中X是电子
B.升高温度可以加快 Pb的衰变
210
82
C Pb与 Bi的质量差等于衰变的质量亏损
.210 210
82 83北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
D.方程中的X来自于 Pb内质子向中子的转化
210
82
答案 A
7.[2022届T8联考(1),1]“夜光表”上的夜光材料一般为两种,一种将镭和硫化锌混合,由
于镭的辐射,硫化锌就自发光。一种是储光材料,白天吸收光能,晚上将光能释放出来。有
一块手表,夜光材料是镭和硫化锌混合物。表盘是硅材料,将光能转化为电能,转化效率为
η,面积为S。在太阳底下照射t时间就可让手表工作nt的时间,单位时间太阳照到地球单
位面积上的能量为E ,以下说法正确的是( )
0
A.首次发现镭的科学家是贝克勒尔
E S
B.手表工作时消耗电能的平均功率P= 0
nη
C.已知镭的衰变方程为 Ra Rn He,该核反应为β衰变
226 →222 +4
88 86 2
D.储光材料在有光的时候吸收光子,原子从低能级跃迁到高能级,夜晚时受激的原子从高
能级跃迁到低能级而发光
答案 D
综合篇 知能转换
拓展一 光电效应中四类图像的分析
1.(2019海南单科,7,5分)(多选)对于钠和钙两种金属,其遏止电压U 与入射光频率ν的关
c
系如图所示。用h、e分别表示普朗克常量和电子电荷量,则( )北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
A.钠的逸出功小于钙的逸出功
h
B.图中直线的斜率为
e
C.在得到这两条直线时,必须保证入射光的光强相同
D.若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能,则照射到钠的光频率较高
答案 AB
2.(2022届辽宁四校联考,4)图甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极K和
阳极A上的电压的关系图像,下列说法正确的是( )
A.由图线①②③可知对某种确定的金属来说,饱和光电流的大小与入射光强度无关
B.由图线①②③可知该金属的遏止电压只由入射光的频率决定
C.只要增大电压,光电流就会一直增大
D.不论哪种颜色的入射光,只要光足够强,就能发生光电效应
答案 B
3.(2022届辽宁名校联考,7)图甲为某种光电烟雾探测器的装置示意图,光源S发出频率为
ν 的光束,当有烟雾进入该探测器时,光束会被烟雾散射进入光电管C,当光照射到光电管
1
中的金属钠表面时会产生光电子,进而在光电管中形成光电流,当光电流大于临界值时,便
会触发报警系统报警。用如图乙所示的电路(光电管K极是金属钠)研究光电效应规律,
可得钠的遏止电压U 与入射光频率ν之间的关系如图丙所示,元电荷为e。下列说法正
c
确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
A.由图丙知,金属钠的极限频率为ν =ν U -ν U
0 1 c2 2 c1
U -U
c2 c1
B.由图丙知,普朗克常量为h=e(U -U )
c1 c2
ν -ν
2 1
C.图乙中,a端为负极
D.图甲中,光源S发出的光束越强,光电烟雾探测器的灵敏度越低
答案 A
拓展二 对原子跃迁和电离的理解
1.(2020北京,2,3分)氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=3能级上,下列说法正
确的是( )
A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子
B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低
C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量
D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
答案 C
2.(2019课标Ⅰ,14,6分)氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63~3.10eV的光为可
见光。要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供
的能量为( )
A.12.09eV B.10.20eV
C.1.89eV D.1.51eV
答案 A
3.(2021辽宁百师联盟联考五,10)(多选)几种金属的逸出功W 见表,
0
金属 钨 钙 钠 钾 铷
W (eV) 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13
0
氢原子能级示意图如图所示,若使用大量氢原子跃迁辐射的光子照射上述金属,则下列说
法正确的是( )
A.从n=2能级跃迁到n=1能级,辐射的光均能使上述金属发生光电效应
B.从n=3能级跃迁到n=2能级,辐射的光能使上述一种金属发生光电效应
C.从n=3能级跃迁到n=1能级,辐射的光照射上述金属时钨光电子的最大初动能最大
D.从n=4能级跃迁到n=1能级,辐射的光照射上述金属时铷光电子的最大初动能最大
答案 AD北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
4.(2022届湖北部分重点校联考,8)(多选)μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子,
它在原子核物理的研究中有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E
的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为
ν 、ν 、ν 、ν 、ν 和ν 的光,且频率依次增大,则E等于( )
1 2 3 4 5 6
A.h(ν +ν ) B.h(ν -ν ) C.hν D.hν
1 2 4 2 3 4
答案 AC
拓展三 原子核的衰变与半衰期
1.(2021广东,1,4分)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26。铝26的半衰
期为72万年,其衰变方程为 Al Mg+Y。下列说法正确的是( )
26 →26
13 12
A.Y是氦核
B.Y是质子
C.再经过72万年,现有的铝26衰变一半
D.再经过144万年,现有的铝26全部衰变
答案 C
2.(2021湖北武汉6月质检)2020年4月1日,由于太阳光不能照射到太阳能电池板上,“玉
兔二号”月球车开始进入第十六个月夜休眠期。在之后的半个月内,月球车采用同位素
Pu电池为其保暖供电 Pu是人工放射性元素,可用弱 Np吸收一个中子得到
238 。238 237 。238
94 94 93 94
Pu衰变时只放出α射线,其半衰期为88年,则( )
A Np吸收中子后放出电子生成 Pu
.237 238
93 94
B Pu经一次衰变会有两个质子转变为两个中子
.238
94
C Pu经一次衰变形成的新核含有144个中子
.238
94北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
D Pu在月球环境下半衰期会发生变化
.238
94
答案 A
3.(2021湖南,1,4分)核废料具有很强的放射性,需要妥善处理。下列说法正确的是( )
A.放射性元素经过两个完整的半衰期后,将完全衰变殆尽
B.原子核衰变时电荷数守恒,质量数不守恒
C.改变压力、温度或浓度,将改变放射性元素的半衰期
D.过量放射性辐射对人体组织有破坏作用,但辐射强度在安全剂量内则没有伤害
答案 D
4.(2021河北,1,4分)银河系中存在大量的铝同位素26Al。26Al核β+衰变的衰变方程为
26
13
Al→ e,测得26Al核的半衰期为72万年。下列说法正确的是( )
26Mg+0
12 1
A.26Al核的质量等于26Mg核的质量
B.26Al核的中子数大于26Mg核的中子数
C.将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中,其半衰期不变
D.银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg
答案 C
5.(2021全国乙,17,6分)医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线,而113In是由半衰期
相对较长的113Sn衰变产生的。对于质量为m 的113Sn,经过时间t后剩余的113Sn质量为
0
m
m,其 -t图线如图所示。从图中可以得到113Sn的半衰期为( )
m
0
A.67.3d B.101.0d
C.115.1d D.124.9d
答案 C
6.(2021全国甲,17,6分)如图,一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后,生成稳定
的原子核Y,在此过程中放射出电子的总个数为( )北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
A.6 B.8 C.10 D.14
答案 A
7.(2022届河北示范校联考,1)1986年4月26日,乌克兰切尔诺贝利核电厂的4号反应堆
发生了爆炸。苏联政府为了阻止核电站爆炸产生放射性核污染,建造起来的一个巨大的
钢筋混凝土建筑将核电站的4号反应堆彻底封住。由于从远处看这一建筑像一座巨大
的坟墓,故被称为“切尔诺贝利核石棺”。这座“石棺”到2022年就会达到寿命极限,
目前乌克兰已经完成核电站新防护罩建造工作,据乌克兰政府表示,“新棺”的用期计划
达到100年。核事故中辐射防护的主要对象是碘-131,放射性碘进入人体后对甲状腺造
成损害,短期引起甲状腺功能减退,长期可引起癌变。碘的半衰期为8天,其衰变方程为
131
53
I Xe e+γ,以下说法正确的是( )
→131 +0
54 -1
A.通过加压或者是降温的方法,可以改变放射性物质的半衰期
B.8个碘核经过8天后还剩下4个
C.衰变发出的射线是波长很短的光子,电离能力很强
D.衰变过程中质量数不变
答案 D
8.(2021福建,9,4分)核污水中常含有氚 H)等放射性核素,处置不当将严重威胁人类安全。
(3
1
氚β衰变的半衰期长达12.5年,衰变方程为 H He e+ 。其中 是质量可忽略不计
3 →A +0 ν ν
1 Z -1 e e北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
的中性粒子,Z= ,A= 。若将含有质量为m的氚的核污水排入大海,即使
经过50年,排入海中的氚还剩 m(用分数表示)。
1
答案 2 3
16
拓展四 核反应与核能计算
1.(2021北京,1,3分)硼(B)中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给
病人注射一种含硼的药物,随后用中子照射,硼俘获中子后,产生高杀伤力的α粒子和锂
(Li)离子。这个核反应的方程是( )
A B n Li He B B He N n
.10 +1 →7 +4 .11 +4 →14 +1
5 0 3 2 5 2 7 0
C N He O H D N n C H
.14 +4 →17 +1 .14 +1 →14 +1
7 2 8 1 7 0 6 1
答案 A
2.(2021湖北,1,4分)20世纪60年代,我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展。
1964年,我国第一颗原子弹试爆成功;1967年,我国第一颗氢弹试爆成功。关于原子弹和
氢弹,下列说法正确的是( )
A.原子弹和氢弹都是根据核裂变原理研制的
B.原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的
C.原子弹是根据核裂变原理研制的,氢弹是根据核聚变原理研制的
D.原子弹是根据核聚变原理研制的,氢弹是根据核裂变原理研制的
答案 C
3.(2021江苏,1,4分)用“中子活化”技术分析某样品的成分,中子轰击样品中的 N产生
14
7
C和另一种粒子X,则X是( )
14
6
A.质子 B.α粒子
C.β粒子 D.正电子
答案 A北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
4.(2021浙江6月选考,14,2分)(多选)对四个核反应方程(1 U Th He;
)238 →234 +4
92 90 2
Pa e;(3 N He→ H;(4 H H He n+17.6MeV,下列说法正确
(2)234Th→234 +0 )14 +4 17O+1 )2 +3 →4 +1
90 91 -1 7 2 8 1 1 1 2 0
的是( )
A.(1)(2)式核反应没有释放能量
B.(1)(2)(3)式均是原子核衰变方程
C.(3)式是人类第一次实现原子核转变的方程
D.利用激光引发可控的(4)式核聚变是正在尝试的技术之一
答案 CD
5.(2020课标Ⅰ,19,6分)(多选)下列核反应方程中,X 、X 、X 、X 代表α粒子的有( )
1 2 3 4
A H H n+X
.2 +2 →1 1
1 1 0
B H H n+X
.2 +3 →1 2
1 1 0
C U n Ba Kr+3X
.235 +1 →144 +89 3
92 0 56 36
D n Li H+X
.1 +6 →3 4
0 3 1
答案 BD
6.(2020课标Ⅱ,18,6分)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
2
1
H→ He+ H+ n+43.15MeV
62 24 21 21
1 2 1 0
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1kg标准煤燃烧释放的
热量约为2.9×107J,1MeV=1.6×10-13J,则M约为( )
A.40kg B.100kg C.400kg D.1000kg
答案 C
7.(2019课标Ⅱ,15,6分)太阳内部核反应的主要模式之一是质子—质子循环,循环的结果
可表示为
H He+ e+2ν
41 →4 20
1 2 1北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
已知 H和 He的质量分别为m =1.0078u和m =4.0026u,1u=931MeV/c2,c为光速。在4个
1 4 p α
1 2
H转变成 He的过程中,释放的能量约为( )
1 1个 4
1 2
A.8MeV B.16MeV
C.26MeV D.52MeV
答案 C
8.(2021浙江杭州质检)(多选)据国内媒体报道,中国南海“充电宝”的构想即将实现,大
陆第一座海上浮动核电站即将建设完成。据专家透露,中国计划建造20个海上浮动核电
站,主要用于海水淡化、资源开发以及为护航潜艇和南海各地区供电。此类核电站采用
的是“核裂变”技术 U受中子轰击时会发生裂变,产生 Ba和 Kr,同时放出能量,已
,235 144 89
92 56 36
知每个铀核裂变时释放的能量约为200MeV,阿伏加德罗常数取N =6.0×1023mol-1。下列
A
说法中正确的是( )
A.核反应方程为 U Ba Kr+ n
235 →144 +89 21
92 56 36 0
B Ba的结合能比 U的结合能大
.144 235
56 92
C.只有铀块的体积不小于临界体积时才能发生链式反应
D.若有1mol的铀发生核反应,且核裂变释放的能量一半转化为电能,则产生的电能约为
9.6×1012J
答案 CD
9.(2021海南,5,3分)1932年,考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验,验证
了质能关系的正确性。在实验中,锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核,随后
又蜕变为两个原子核,核反应方程为 Li H→ Be→2X。已知 H Li、X的质量分别为
7 +1 A 1 、7
3 1 Z 1 3
m =1.00728u、m =7.01601u、m =4.00151u,光在真空中的传播速度为c,则在该核反应中(
1 2 3
)
A.质量亏损Δm=4.02178u
B.释放的核能ΔE=(m +m -2m )c2
1 2 3
C.铍原子核内的中子数是5北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
D.X表示的是氚原子核
答案 B
10.(2022届河北省级联考,1)山东海阳核电站建成并实现并网发电,有效缓解了山东电力
不足的情况,为建设生态山东做出了贡献。核电站核反应堆中,用中子轰击 U原子核的
235
92
核反应方程为 U n Ba X+ n, U n、 Ba、X的质量分别为m 、m 、m 、
235 +1 →144 +89 31 235 、1 144 1 2 3
92 0 56 36 0 92 0 56
m ,其中 Ba是不稳定的,其衰变的周期为T,真空中的光速为c,以下说法正确的是( )
4 144
56
A.X原子核中含有的中子数为50
B.该反应属于人工转变核反应
1
C.该反应中释放的能量为 (m -2m -m -m )c2
1 2 3 4
2
3
D.经过2T,一定质量的144Ba原子核衰变了的质量占开始时的
56 4
答案 D
11.(2022届辽宁名校联考,4)鉴于核裂变产生的放射性废物的处理难度较大、危险性较
高,核物理学家致力于核聚变发电以减少核污染。核聚变电站最有可能的燃料是两种同
位素,也被称作重形式的氢:氘和氚。核聚变是靠温度和压力的共同作用完成的,在地球
实验室中完成可控核聚变需要1亿摄氏度的超高温度,核聚变产生的 He十分清洁、安
4
2
全。下列有关这个核聚变叙述正确的是( )
A.核聚变方程为 H H He n
2 +3 →4 +1
1 1 2 1
B.若已知 H的比结合能是1.09MeV H的比结合能是2.78MeV He的比结合能是
2 ,3 ,4
1 1 2
7.03MeV,则氘核与氚核聚变过程释放出的能量为17.6MeV
C.若已知 H质量为2.0141u H质量为3.0161u He质量为4.0026u,中子质量为1.0087u,
2 ,3 ,4
1 1 2
且1u的质量对应931.5MeV的能量,则氘核与氚核聚变过程释放出的能量约为21.7MeV
D.通过高温高压,氘、氚两种原子核获得足够大的动能,用来克服强相互作用力,从而实现
核聚变反应北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
答案 B
应用篇 知行合一
应用 “人造太阳”——可控核聚变
1.(2021湖南新高考适应卷,1 科技工程)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)在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列方
程中,正确的核聚变反应方程是( )
A H H He n
.2 +3 →4 +1
1 1 2 0
B U Th He
.238 →234 +4
92 90 2
C U n Ba Kr+ n
.235 +1 →144 +89 31
92 0 56 36 0
D He Al P+ n
.4 +27 →30 21
2 13 15 0
答案 A
2.(2019天津理综,6,6分 科技工程)(多选)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太
阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度,为人类开发利用
核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是( )
A.核聚变比核裂变更为安全、清洁
B.任何两个原子核都可以发生聚变
C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加
D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加
答案 AD
3.(2017课标Ⅰ,17,6分 科技工程)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。氘核聚变反应方程是: He n。已知 H的质量为
2H+2H→3 +1 2
1 1 2 0 1北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
2.0136u, He的质量为3.0150u n的质量为1.0087u,1u=931MeV/c2。氘核聚变反应中
❑
3 ,1
2 0
释放的核能约为( )
A.3.7MeV B.3.3MeV
C.2.7MeV D.0.93MeV
答案 B
