PAGE14-考點40原子結構原子核題組一基礎小題1．如圖是盧瑟福的α粒子散射試驗裝置，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細的一束射線，射到金箔上，最終打在熒光屏上產生閃耀的光點。下列說法正確的是()A．該試驗是盧瑟福建立原子核式結構模型的重要依據B．該試驗證明了湯姆孫原子模型的正確性C．α粒子與原子中的電子碰撞會發生大角度偏轉D．絕大多數的α粒子發生大角度偏轉答案A解析盧瑟福依據α粒子散射試驗，提出了原子核式結構模型，A正確，B錯誤；電子質量太小，對α粒子的影響不大，C錯誤；絕大多數α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原方向前進，D錯誤。2．(多選)下列說法中正確的是()A．一群氫原子處于n＝3的激發態向較低能級躍遷，最多可放出兩種頻率的光子B．一個氫原子由n＝3的激發態向低能級躍遷，最多可放出兩種頻率的光子C．事實上，原子中的電子沒有確定的軌道，所以玻爾的氫原子模型是沒有實際意義的D．α粒子散射試驗揭示了原子具有核式結構答案BD解析一群氫原子處于n＝3的激發態向較低能級躍遷，最多可放出Ceq\o\al(2,3)＝3種不同頻率的光子，A錯誤；一個氫原子由n＝3的激發態向低能級躍遷，最多可放出兩種頻率的光子，分別為n＝3到n＝2，n＝2到n＝1，B正確；原子中的電子沒有確定的軌道，在空間各處出現的概率是不一樣的，而玻爾的氫原子模型作出的定態與躍遷的假設，勝利說明了氫原子光譜的試驗規律，C錯誤；α粒子散射試驗揭示了原子具有核式結構，D正確。3．如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發出的3種波長的光。在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是()答案C解析從能級圖可知，E3－E1>E2－E1>E3－E2，依據Em－En＝heq\f(c,λ)知，λa<λc<λb，C正確。4．如圖是氫原子四個能級的示意圖。當氫原子從n＝4能級躍遷到n＝3能級時，輻射出a光。當氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級時，輻射出b光。則以下推斷正確的是()A．a光光子的能量大于b光光子的能量B．a光的波長大于b光的波長C．a光的頻率大于b光的頻率D．在真空中a光的傳播速度大于b光的傳播速度答案B解析氫原子從n＝4能級躍遷到n＝3能級的能級差小于從n＝3能級躍遷到n＝2能級時的能級差，依據hν＝Em－En知，光子a的能量小于光子b的能量，所以a光的頻率小于b光的頻率，故A、C錯誤；光子a的頻率小于光子b的頻率，則a光的波長大于b光的波長，故B正確；在真空中a光的傳播速度等于b光的傳播速度，故D錯誤。5．如圖為氫原子的能級圖，下列說法中正確的是()A．氫原子從較高的能級躍遷到較低的能級時，釋放肯定頻率的光子，核外電子的動能增加，電勢能減小B．氫原子從n＝3能級躍遷到n＝4能級時，須要汲取的光子能量必需大于0.66eVC．氫原子處于不同能級時，核外電子在某處出現的概率相同D．一個處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可以釋放6種頻率的光子答案A解析氫原子從較高的能級躍遷到較低的能級時，釋放肯定頻率的光子，核外電子的動能增加，電勢能減小，故A正確；氫原子從n＝3能級躍遷到n＝4能級時，須要汲取的光子能量必需等于0.66eV，故B錯誤；氫原子處于不同能級時，核外電子在某處出現的概率不同，故C錯誤；一個處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷，最多可以釋放3種頻率的光子，故D錯誤。6．依據氫原子的能級圖，現讓一束單色光照耀到大量處于基態(量子數n＝1)的氫原子上，受激的氫原子能自發地發出6種不同頻率的光，則照耀氫原子的單色光的光子能量為()A．12.75eV B．13.06eVC．13.6eV D．0.85eV答案A解析受激的氫原子能自發地發出6種不同頻率的光，可知其在該單色光照耀下躍遷到n＝4的能級，則汲取的光子能量為ΔE＝－0.85eV＋13.6eV＝12.75eV，A正確，B、C、D錯誤。7．下列對原子核及其性質的描述正確的是()A．若使放射性物體的溫度上升，其半衰期將減小B．原子核發生一次β衰變，該原子核外層就失去一個電子C．比結合能越大，原子核越穩定D．α粒子散射試驗說明原子核具有困難結構答案C解析半衰期與外界因素無關，A錯誤；原子核發生一次β衰變，生成的新核內增加一個質子，削減一個中子，B錯誤；比結合能越大，原子核越穩定，C正確；自然放射現象說明原子核具有困難結構，D錯誤。8．某一放射性物質發生衰變時放出α、β、γ三種射線，讓這三種射線進入磁場，運動狀況如圖所示，下列說法中正確的是()A．該放射性物質的半衰期隨溫度的上升會增大B．C粒子是原子核的重要組成部分C．A粒子肯定帶正電D．B粒子的穿透性最弱答案C解析半衰期由原子核本身確定，與外界因素無關，故A錯誤；由左手定則可知C粒子為電子，不是原子核的組成部分，故B錯誤；由左手定則可知A粒子肯定帶正電，故C正確；B為γ射線，穿透性最強，故D錯誤。9．如圖所示為探討某未知元素放射性的試驗裝置，試驗起先時在薄鋁片和熒光屏之間有圖示方向的勻強電場E，通過顯微鏡可以視察到，在熒光屏的某一位置上每分鐘閃耀的亮點數。若撤去電場后接著視察，發覺每分鐘閃耀的亮點數沒有改變；假如再將薄鋁片移開，視察到每分鐘閃耀的亮點數大大增加，由此可以推斷，放射源發出的射線可能為()A．β射線和γ射線 B．α射線和β射線C．β射線和X射線 D．α射線和γ射線答案D解析撤去電場后亮點數無改變，說明射線中無β射線，再撤去薄鋁片，亮點數增多，說明射線中有α射線，電場和薄鋁片對γ射線無影響，故還可能有γ射線，D正確。10．圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面對里。以下推斷可能正確的是()A．a、b為β粒子的徑跡B．a、b為γ粒子的徑跡C．c、d為α粒子的徑跡D．c、d為β粒子的徑跡答案D解析γ粒子不帶電，在磁場中不會發生偏轉，故B錯誤；由左手定則可判定，a、b粒子帶正電，c、d粒子帶負電，又知α粒子帶正電，β粒子帶負電，故A、C均錯誤，D正確。11．下列說法中正確的是()A．β射線和γ射線一樣是電磁波，但穿透本事遠比γ射線弱B．氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核經過7.6天后就肯定只剩下1個氡原子核C．已知質子、中子、α粒子的質量分別為m1、m2、m3，那么質子和中子結合成一個α粒子，釋放的能量是(2m1＋2m2－m3D．放射性元素發生β衰變時所釋放的電子是核外的電子發生電離產生的答案C解析β射線是電子流，不是電磁波，穿透本事比γ射線弱，故A錯誤；半衰期具有統計意義，對大量的原子核才適用，對少量的原子核不適用，故B錯誤；質子和中子結合成α粒子的核反應方程為2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He，依據愛因斯坦質能方程可得該反應釋放的能量是ΔE＝(2m1＋2m2－m3)c2，故C正確；β衰變是原子核的衰變，與核外電子無關，β衰變時釋放的電子是由核內一個中子轉化成一個質子的同時釋放出來的，故D錯誤。12．(多選)钚的一種同位素eq\o\al(239,94)Pu衰變時能釋放巨大能量，其衰變方程為eq\o\al(239,94)Pu→eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(4,2)He＋γ，則()A．核燃料總是利用比結合能小的核B．核反應中γ光子的能量就是結合能C.eq\o\al(235,92)U核比eq\o\al(239,94)Pu核更穩定，說明eq\o\al(235,92)U的結合能大D．由于衰變時釋放巨大能量，所以eq\o\al(239,94)Pu比eq\o\al(235,92)U的比結合能小答案AD解析核燃料在反應過程中要釋放巨大能量，所以總是要利用比結合能小的核，才能更簡潔實現，A、D正確；衰變中因質量虧損釋放的核能，表現為新核的動能和γ光子的能量，而結合能等于把原子核拆分為核子須要的能量，兩者是不同的，核反應中γ光子的能量是結合能中的一小部分，B錯誤；原子核的比結合能越大越穩定，故eq\o\al(235,92)U的比結合能大，C錯誤。13．下列說法中正確的是()A．α粒子散射試驗證明原子內部的正電荷是勻稱分布的B．氫原子的放射光譜是連續譜C．輕核的聚變和重核的裂變都可以放出核能D．鎘棒在裂變反應堆中使快中子變為慢中子答案C解析盧瑟福的α粒子散射試驗可以證明原子內是非常“空曠”的，正電荷集中在原子的中心位置，A錯誤；由試驗觀測知氫原子只能放射特定頻率的光子，所以氫原子的放射光譜是線狀譜，B錯誤；輕核的聚變和重核的裂變都存在質量虧損，都可以放出核能，C正確；鎘棒的作用是汲取中子，而不是將快中子轉變為慢中子，D錯誤。14．一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個γ光子。已知質子、中子、氘核的質量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c。假設γ光子攜帶該聚變釋放的全部能量。下列說法正確的是()A．核反應方程是eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(3,1)H＋γB．聚變反應中的質量虧損Δm＝m1＋m2－m3C．輻射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)cD．γ光子的波長λ＝eq\f(h,m1＋m2－m3c2)答案B解析依據核反應過程質量數守恒和核電荷數守恒可知，得到的氘核為eq\o\al(2,1)H，故A錯誤；聚變反應過程中輻射一個γ光子，質量削減Δm＝m1＋m2－m3，故B正確；由質能方程知，輻射出的γ光子的能量為ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)·c2，故C錯誤；由c＝λν及E＝hν得λ＝eq\f(h,m1＋m2－m3c)，故D錯誤。15．我國對中微子的探討處于世界領先地位，大亞灣反應堆中微子試驗工程獲國家自然科學獎一等獎。太陽發生核反應時會放出大量中微子及能量。假設太陽釋放的能量是由“燃燒氫”的核反應4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)e＋2ν供應，式中ν為中微子，這一核反應平均每放出2個中微子相應釋放28MeV的能量。已知太陽每秒約輻射2.8×1039MeV的能量，地球與太陽間的距離約為1.5×1011m，則地球表面與太陽光垂直的每平方米面積上每秒接收到中微子數目的數量級為()A．1011 B．1014C．1017 D．1020答案B解析由題中條件可算得太陽每秒放出2×eq\f(2.8×1039,28)＝2×1038個中微子，中微子向四面八方輻射，成球面形態分布，地表上每平方米每秒可接收到的中微子數目為eq\f(2×1038,4πr\o\al(2,日地))≈7×1014，故B正確。題組二高考小題16．(2024·全國卷Ⅰ)氫原子能級示意圖如圖所示。光子能量在1.63eV～3.10eV的光為可見光。要使處于基態(n＝1)的氫原子被激發后可輻射出可見光光子，最少應給氫原子供應的能量為()A．12.09eV B．10.20eVC．1.89eV D．1.51eV答案A解析可見光光子的能量范圍為1.63eV～3.10eV，則氫原子能級差應當在此范圍內，可簡潔推算如下：2、1能級差為10.20eV，此值大于可見光光子的能量；3、2能級差為1.89eV，此值屬于可見光光子的能量，符合題意。氫原子處于基態，要使氫原子達到第3能級，需供應的能量為－1.51eV－(－13.60eV)＝12.09eV，此值也是供應應氫原子的最少能量，A正確。17．(2024·全國卷Ⅱ)太陽內部核反應的主要模式之一是質子—質子循環，循環的結果可表示為4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)e＋2ν已知eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(4,2)He的質量分別為mp＝1.0078u和mα＝4.0026u,1u＝931MeV/c2，c為光速。在4個eq\o\al(1,1)H轉變成1個eq\o\al(4,2)He的過程中，釋放的能量約為()A．8MeV B．16MeVC．26MeV D．52MeV答案C解析因電子的質量遠小于質子的質量，計算中可忽視不計。質量虧損Δm＝4mp－mα，由質能方程得ΔE＝Δmc2＝(4×1.0078－4.0026)×931MeV≈26.6MeV，C正確。18．(2024·天津高考)(多選)我國核聚變反應探討大科學裝置“人造太陽”2024年獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達到1億攝氏度，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平安、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AD解析核聚變沒有放射性污染，比核裂變更為平安、清潔，A正確；只有原子序數較小的“輕”核才能發生聚變，B錯誤；兩個輕核聚變成質量較大的原子核，核子的比結合能增加，總質量減小，C錯誤，D正確。19．(2024·北京高考)在核反應方程eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋X中，X表示的是()A．質子 B．中子C．電子 D．α粒子答案A解析設X為eq\o\al(A,Z)X，依據核反應的質量數守恒：4＋14＝17＋A，則A＝1，電荷數守恒：2＋7＝8＋Z，則Z＝1，即X為eq\o\al(1,1)H，為質子，故A正確，B、C、D錯誤。20．(2024·全國卷Ⅲ)1934年，約里奧－居里夫婦用α粒子轟擊鋁核eq\o\al(27,13)Al，產生了第一個人工放射性元素X：α＋eq\o\al(27,13)Al→n＋X。X的原子序數和質量數分別為()A．15和28 B．15和30C．16和30 D．17和31答案B解析依據核反應遵循的質量數守恒和電荷數守恒可知，X的電荷數為2＋13＝15，質量數為4＋27－1＝30，依據原子核的電荷數等于原子序數，可知X的原子序數為15，質量數為30，B正確。21．(2024·天津高考)國家大科學工程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶勝利，獲得中子束流，可以為諸多領域的探討和工業應用供應先進的探討平臺，下列核反應中放出的粒子為中子的是()A.eq\o\al(14,7)N俘獲一個α粒子，產生eq\o\al(17,8)O并放出一個粒子B.eq\o\al(27,13)Al俘獲一個α粒子，產生eq\o\al(30,15)P并放出一個粒子C.eq\o\al(11,5)B俘獲一個質子，產生eq\o\al(8,4)Be并放出一個粒子D.eq\o\al(6,3)Li俘獲一個質子，產生eq\o\al(3,2)He并放出一個粒子答案B解析依據質量數和電荷數守恒可知四個核反應方程分別為eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n、eq\o\al(11,5)B＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(8,4)Be＋eq\o\al(4,2)He、eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(4,2)He，故只有B項符合題意。22．(2024·天津高考)氫原子光譜在可見光區域內有四條譜線Hα、Hβ、Hγ、Hδ，都是氫原子中電子從量子數n>2的能級躍遷到n＝2的能級時發出的光，它們在真空中的波長由長到短，可以判定()A．Hα對應的前后能級之差最小B．同一介質對Hα的折射率最大C．同一介質中Hδ的傳播速度最大D．用Hγ照耀某一金屬能發生光電效應，則Hβ也肯定能答案A解析波長越大，頻率越小，故Hα頻率最小，依據E＝hν可知Hα對應的能量最小，依據hν＝Em－En可知Hα對應的前后能級之差最小，A正確；Hα的頻率最小，同一介質對應的折射率最小，依據v＝eq\f(c,n)可知Hα的傳播速度最大，B、C錯誤；Hγ的波長小于Hβ的波長，故Hγ的頻率大于Hβ的頻率，若用Hγ照耀某一金屬能發生光電效應，則Hβ不肯定能，D錯誤。23．(2024·江蘇高考)已知A和B兩種放射性元素的半衰期分別為T和2T，則相同質量的A和B經過2T后，剩余的A和B質量之比為()A．1∶4 B．1∶2C．2∶1 D．4∶1答案B解析依據半衰期公式m＝m0（eq\f(1,2)）eq\f(t,τ)，經過2T，A剩余的質量為mA＝m0（eq\f(1,2)）eq\f(2T,T)，B剩余的質量為mB＝m0（eq\f(1,2)）eq\f(2T,2T)，故mA∶mB＝1∶2，B正確。24．(2024·全國卷Ⅱ)一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，衰變方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He。下列說法正確的是()A．衰變后釷核的動能等于α粒子的動能B．衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經驗的時間D．衰變后α粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量答案B解析衰變過程中滿意動量守恒定律，所以衰變后釷核的動量與α粒子的動量等大反向，B正確；由動能和動量的關系式Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(p2,2m)可知，由于釷核的質量大于α粒子的質量，所以釷核的動能小于α粒子的動能，A錯誤；半衰期的定義是放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間，并不是其放出一個α粒子所經驗的時間，C錯誤；由于該反應放出能量，所以肯定會發生質量虧損，衰變后α粒子與釷核的質量之和小于衰變前鈾核的質量，D錯誤。25．(2024·江蘇高考)(多選)原子核的比結合能曲線如圖所示。依據該曲線，下列推斷正確的有()A.eq\o\al(4,2)He核的結合能約為14MeVB.eq\o\al(4,2)He核比eq\o\al(6,3)Li核更穩定C．兩個eq\o\al(2,1)H核結合成eq\o\al(4,2)He核時釋放能量D.eq\o\al(235,92)U核中核子的平均結合能比eq\o\al(89,36)Kr核中的大答案BC解析eq\o\al(4,2)He核有4個核子，由比結合能圖線可知，eq\o\al(4,2)He核的結合能約為28MeV，A錯誤。比結合能越大，原子核越穩定，B正確。兩個eq\o\al(2,1)H核結合成eq\o\al(4,2)He核時，核子的比結合能變大，結合時要放出能量，C正確。由比結合能圖線知，eq\o\al(235,92)U核中核子平均結合能比eq\o\al(89,36)Kr核中的小，D錯誤。26．(2024·全國卷Ⅲ)(多選)一靜止的鋁原子核eq\o\al(27,13)Al俘獲一速度為1.0×107m/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)Si*B．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E．硅原子核速度的數量級為105答案ABE解析質子p即eq\o\al(1,1)H，核反應方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)Si*，A項正確；核反應過程遵循動量守恒定律，B項正確；核反應過程中系統能量守恒，C項錯誤；在核反應中質量數守恒，但會發生質量虧損，所以D項錯誤；設質子的質量為m，則eq\o\al(28,14)Si*的質量為28m，由動量守恒定律有mv0＝28mv，得v＝eq\f(v0,28)＝eq\f(1.0×107,28)m/s≈3.6×105m/s，方向與質子的初速度方向相同，故E項正確。27．(2024·天津高考)(多選)物理學家通過對試驗的深化視察和探討，獲得正確的科學認知，推動物理學的發展。下列說法符合事實的是()A．赫茲通過一系列試驗，證明了麥克斯韋關于光的電磁理論B．查德威克用α粒子轟擊eq\o\al(14,)7N獲得反沖核eq\o\al(17,)8O，發覺了中子C．貝克勒爾發覺的自然放射性現象，說明原子核有困難結構D．盧瑟福通過對陰極射線的探討，提出了原子核式結構模型答案AC解析1886年，德國科學家赫茲做了“赫茲的電火花”等一系列試驗，證明了麥克斯韋關于光的電磁理論，A項正確；查德威克用α粒子轟擊eq\o\al(9,4)Be獲得反沖核eq\o\al(12,)6C，發覺了中子，B項錯誤；貝克勒爾發覺自然放射性現象，說明原子核有困難結構，C項正確；盧瑟福通過α粒子散射試驗，提出了原子核式結構模型，D項錯誤。題組三模擬小題28．(2024·福建廈門質檢)(多選)靜止的eq\o\al(211,83)Bi原子核在磁場中發生衰變后的運動軌跡如圖所示，大、小圓的半徑分別為R1、R2。則下列關于此核衰變方程和兩圓軌跡半徑比值的推斷中正確的是()A.eq\o\al(211,83)Bi→eq\o\al(207,81)Tl＋eq\o\al(4,2)He B.eq\o\al(211,83)Bi→eq\o\al(211,84)Po＋eq\o\al(0,－1)eC．R1∶R2＝84∶1 D．R1∶R2＝207∶4答案BC解析由動量守恒可知0＝mv－MV，由左手定則可知此核衰變為β衰變，故A錯誤，B正確；由qvB＝meq\f(v2,R)可知R＝eq\f(mv,qB)，衰變后新核與β粒子的動量大小相等，所以R1∶R2＝q2∶q1＝84∶1，故C正確，D錯誤。29．(2024·江西南昌模擬)已知氫原子的基態能量為E1，激發態能量為En＝eq\f(E1,n2)，其中n＝2,3,4，…。已知普朗克常量為h，則下列說法正確的是()A．氫原子躍遷到激發態后，核外電子動能增大，原子的電勢能減小B．基態氫原子中的電子汲取一頻率為ν的光子被電離后，電子速度大小為eq\r(\f(2hν－E1,m))C．大量處于n＝3的激發態的氫原子，向低能級躍遷時可輻射出3種不同頻率的光D．若氫原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時所產生的電磁波能使某金屬發生光電效應，則氫原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時所產生的電磁波也肯定能使該金屬發生光電效應答案C解析氫原子躍遷到激發態后，核外電子的動能減小，原子的電勢能增大，故A錯誤；基態氫原子中的電子汲取一頻率為ν的光子被電離后，由能量守恒有hν＋E1＝eq\f(1,2)mv2，解得電子的速度大小為eq\r(\f(2hν＋E1,m))，E1為負值，故B錯誤；大量處于n＝3的激發態的氫原子，向低能級躍遷時可輻射出Ceq\o\al(2,3)＝3種不同頻率的光，故C正確；由于氫原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時所產生的電磁波的能量為E6－E1＞E6－E2，所以氫原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時所產生的電磁波不肯定能使該金屬發生光電效應，故D錯誤。題組一基礎大題30．恒星向外輻射的能量來自于其內部發生的各種熱核反應，當溫度達到108K時，可以發生“氦燃燒”。(1)完成“氦燃燒”的核反應方程：eq\o\al(4,2)He＋______→eq\o\al(8,4)Be＋γ。(2)eq\o\al(8,4)Be是一種不穩定的粒子，其半衰期為2.6×10－16s。肯定質量的eq\o\al(8,4)Be，經7.8×10－16s后所剩eq\o\al(8,4)Be占起先時的________。答案(1)eq\o\al(4,2)He(2)eq\f(1,8)解析(1)由核反應過程質量數守恒和電荷數守恒可推知，空白處的粒子為eq\o\al(4,2)He。(2)由題意知，eq\o\al(8,4)Be經驗的半衰期數為eq\f(7.8×10－16s,2.6×10－16s)＝3，所以剩余的eq\o\al(8,4)Be占起先時的eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))3＝eq\f(1,8)。31．靜止的鋰核(eq\o\al(6,3)Li)俘獲一個速度為7.7×106m/s的中子，發生核反應后只產生了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核(eq\o\al(4,2)He)，它的速度大小是8.0×106m/s，方向與反應前的中子速度方向相同。(1)寫出此核反應的方程式；(2)求反應后產生的另一個粒子的速度的大小及方向；(3)此反應過程中是否發生了質量虧損，說明依據。答案(1)eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H(2)8.1×106m/s與反應前中子的速度方向相反(3)發生了質量虧損依據見解析解析(1)eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H。(2)由(1)可知，反應后產生的另一個粒子是氚核(eq\o\al(3,1)H)。設中子(eq\o\al(1,0)n)、氦核(eq\o\al(4,2)He)和氚核(eq\o\al(3,1)H)的質量分別為m1、m2、m3，速度分別為v1、v2、v3，由動量守恒定律得m1v1＝m2v2＋m3v3，解得v3＝－8.1×106m/s，即氚核的速度方向與反應前中子的速度方向相反。(3)反應前粒子的總動能E1＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)，反應后粒子的總動能E2＝eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)＋eq\f(1,2)m3veq\o\al(2,3)，代入數據可知E2>E1，則說明反應過程中發生了質量虧損。題組二高考大題32．(2024·全國卷Ⅱ)在下列描述核過程的方程中，屬于α衰變的是________，屬于β衰變的是________，屬于裂變的是________，屬于聚變的是________。(填正確答案標號)A.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(0,－1)eB.eq\o\al(32,15)P→eq\o\al(32,16)S＋eq\o\al(0,－1)eC.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)HeD.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HE.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)nF.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n答案CABEF解析自然放射性元素自發地放出α粒子(即氦核eq\o\al(4,2)He)的衰變屬于α衰變，C屬于α衰變；放出β粒子的衰變屬于β衰變，A、B屬于β衰變；重核分裂成幾個中等質量原子核的現象為核裂變，E屬于核裂變；輕原子核聚合成較重原子核的反應為核聚變，F屬于核聚變。33．(2024·北京高考)在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核發生了一次α衰變。放射出的α粒子(eq\o\al(4,2)He)在與磁場垂直的平面內做圓周運動，其軌道半徑為