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限时训练（十三） 波粒二象性 原子结构与原子核 1．关于下列核反应或核衰变方程正确的是(　　) A.Na→Mg+e是裂变 B.U+n→Xe+Sr+2n是聚变 C.Be+He→C+X，符号“X”表示中子 D.N+He→O+X，符号“X”表示中子 答案：C 解析：本题考查原子物理知识：A是β衰变；B是裂变；C中的X表示中子；D中的X表示质子. 2．（1）为了解决人类能源之需，实现用核能代替煤、石油等不可再生能源，很多国家都在研制全超导核聚变“人造太阳”，它是从海水中提取原料，在上亿度的高温下发生的可控核聚变反应，科学家依据的核反应方程是 ( ) A.H+H→He+n B.U+n→Ba+Kr+3n C.Th→Pa+e D.U→Th+He （2）氢原子第n能级的能量为En=,n=1、2….其中E1是n=1时的基态能量，若一氢原子发射能量为E1的光子后，处于比基态能量高出E1的激发态，则氢原子发射光子前处于第 能级，发射光子后处于第 能级. 答案：(1) A (2) 4 2 解析：（1）根据题意，该核反应应该是轻核的聚变，A正确. （2）根据题意和能的转化与守恒定律，氢原子发射光子前的能量为E1+（ E1）+（ E1) =E1 = ， 解得：nx = 4.设发射光子后处于第ny能级， 根据E1+（ E1）=E1 =,解得：ny = 2. 3. （1）台山核电站采用EPR三代核电机组，是当前国内所采用的必威体育精装版核电技术，其单机容量为175万千瓦，为目前世界上单机容量最大的核电机组.关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是：U+n→Sr+Xe+ . （2）在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是 ( ) A.查德威克通过研究阴极射线发现了电子 B.汤姆生首先提出了原子的核式结构学说 C.居里夫人首先发现了天然放射现象 D.卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子 （3）俄罗斯联合核研究所的科学家在实验室里通过实验证明了门捷列夫元素周期表114号“超重”元素的存在，该元素的“寿命”仅为半秒，其质量数为289，它的原子核经过多少次α衰变和多少次β衰变后可变为铋209（Bi）? 答案：(1)10n  (2)D (3)20 9 解析：（1）根据反应前后质量数和电荷数相等可知为10n . （2）汤姆生通过研究阴极射线发现了电子；卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说；贝克勒耳首先发现了天然放射现象，所以只有D正确. （3）若设经过x次α衰变和y次β衰变后，该元素变为铋209，根据反应前后质量数和电荷数相等，则有209+4x=289, 83+2x-y=114，联立两式解得x=20, y=9. 4. 重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列（从U开始到稳定的Pb为止）、Th232系列、U235系列及Np237系列（从Np开始到稳定的Bi为止），其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是 ( ) A.U的中子数比Bi中子数少20个 B.从Np到Bi，共发生7次α衰变和4次β衰变 C. Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化 D U与U是同位素 答案：BD 解析：本题考查放射线衰变，基础题.衰变过程中要满足电荷数守恒和质量数守恒，另外要知道2种衰变的特点，α衰变时电荷数减少2，质量数减少4，β衰变时电荷数增加1，而质量数不变.同位素为电荷数相等而质量数不等的元素.经分析可知B、D正确. 5. 卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：He+N→O+H下列说法错误的是 ( ) A.通过该实验发现了质子 B.实验中是用α粒子轰击氮核的 C.原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒 D.原子核的人工转变是指物质自发地放出射线的现象 答案：D 解析：本题考查核反应方程，原子核的人工转变是用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程，不指物质自发地放出射线的现象，故D选项错误. 6. 中国第三代核电自主化依托项目——山东海阳核电站一期工程，已于2009年10月正式开工.在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.核反应方程式U+n→Ba+Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为 ,a= .以mU、mBa、mKr分别