高考物理大一轮复习课时规范练39原子核及核反应+Word版含解析(1)

课时规范练39 原子核及核反应

课时规范练第75页

基础对点练

1.(原子核的衰变、半衰期)(2018·湖南株洲二模)一种高温扩散云室探测射线的原理是:在上盖透明的密封容器内,放射源镅

Am衰变成镎

Np的过程中,放射线穿过干净空气并使其电离,沿

Am

射线径迹产生一连串的凝结核,容器内就出现“云雾”,这样就可以看到射线的径迹。已知的半衰期为432.6年,则下列说法正确的是( ) A.放射线是核外电子电离形成的 B.通过该云室看到的是α射线的径迹 C.0.4 g的

Am经过865年大约衰变了0.1 g

Am的半衰期会变短

D.若云室的温度升高答案B 解析根据题意可知反应方程为AmNpHe,则放射线是原子核的衰变放出的α粒子,通

Am经过865年大约经过了两

过该云室看到的是α射线的径迹,选项A错误,B正确;0.4 g的

个半衰期,则还剩下0.1 g,选项C错误;半衰期与外界环境无关,选项D错误;故选B。

2.(核反应方程及核反应类型)(2018·天津卷,1)国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,获得中子束流,可以为诸多领域的研究和工业应用提 供先进的研究平台。下列核反应中放出的粒子为中子的是( ) A.BC

N俘获一个α粒子,产生Al俘获一个α粒子,产生

O并放出一个粒子 P并放出一个粒子

B俘获一个质子,产生Be并放出一个粒子

DLi俘获一个质子,产生He并放出一个粒子

答案B

解析本题考查核反应方程式的书写,根据质量数和核电荷数守恒可快速选出答案。根据质量数和核电荷数守恒可得B+

He→

H,选项A错误

He

Al

He→

n,选项B正确

He,选项C错误LiHe,选项D错误。

3.(多选)(核反应方程及核反应类型)(2018·江苏扬州期末)关于核反应方程,下列说法正确的是( ) A.

He

n是核聚变反应

Ba

Kr+n

B.铀核裂变的核反应为C.在衰变方程

Pu→X+He+γ中,X原子核的质量数是234

N→

H

D.卢瑟福发现了质子的核反应方程为答案AD 解析AHe

n是轻核变成质量较大的原子核,是核聚变反应,故A正确;

B.铀核裂变是铀核俘获一个中子后裂变成两个中等质量的原子核,故B错误;

C.核反应中质量数守恒,电荷数守恒,He原子核的质量数为4,γ是电磁波,所以X原子核的质量数是235,故C错误;

D.卢瑟福发现了质子的核反应方程为

H,故D正确。故选AD。

4.(核能)(2018·河北两校模拟)下列说法正确的是( )

A.用能量等于氘核结合能的光子照射静止的氘核,可使氘核分解为一个质子和一个中子 B.质子和中子结合成原子核时不一定有质量亏损,但一定释放出能量 C.原子核的结合能越大,原子核越稳定 D.重核裂变前后质量数守恒,但质量一定减小 答案D 解析质子和中子结合成氘核前,需要有很大的动能,才能使它们的距离达到能够结合的程度,所以要使静止的氘核分解为质子和中子,除了要给它补充由于质量亏损释放的能量外,还需要给它们分离时所需的动能,选项A错误;质子和中子结合成原子核时一定有质量亏损,根据爱因斯坦质能方程知,有能量放出,选项B错误;原子核的比结合能越大,原子核越稳定,选项C错误;重核裂变过程遵循质量数和电荷数守恒,但裂变过程会释放出巨大的能量,由爱因斯坦质能方程可知,一定有质量亏损,选项D正确。

5.(质量亏损)(2018·陕西咸阳一模)首次用实验验证“爱因斯坦质能方程”的核反应方程是Li

H→

He,已知mLi=7.016 0,mH=4.002 6 u,则该核反应方程中的K值和质量亏损分别是

( )

A.1和4.021 2 u C.2和0.018 6 u 答案C 解析根据核反应前后质量数守恒和电荷数守恒可得:7+1=K×4,3+1=K×2可得K=2;反应前的总质量:m前=mLi+mH=7.016 0 u+1.007 8 u=8.023 8 u,反应后的总质量:m后=2mHe=2×4.002 6 u=8.005 2 u,反应前后质量亏损为:Δm=m前-m后=8.023 8 u-8.005 2 u=0.018 6 u,故ABD错误,C正确;故选C。

B.1和2.005 6 u D.2和1.997 0 u

素养综合练

6.(2018·陕西宝鸡一模)放射性同位素钍的是( )

A.每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个 B.每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个 C.放射性元素钍D.钍答案B 解析经过一次α衰变,电荷数少2,质量数少4,故A错误。经过一次β衰变,电荷数多1,质量数不变,质子数等于电荷数,则质子数增加1个,故B正确。元素钍子数为90,则中子数为142,氡射性元素钍

Th的原子核比氡

Th的原子核的质量数为232,质

Th的原子核比氡

Rn原子核的中子数少4个 Th经一系列α、β衰变后生成氡

Rn,以下说法正确

Th衰变成氡Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变

Rn原子核的质量数为220,质子数为86,则中子数为134,可知放Rn原子核的中子数多8个,故C错误。钍

Th衰变成氡

Rn,可知质量数少12,电荷数少4,因为经过一次α衰变,电荷数少2,质量数少4,经过一次β衰变,电荷数多1,质量数不变,可知经过3次α衰变,2次β衰变,故D错误。故选B。 7.(2018·四川凉山三模)关于原子核反应,下列描述正确的是( ) A.温度升高,放射性元素衰变的半衰期减小 B.放射性物质C

U发生β衰变所释放的电子来源于核外电子

Pb

Th经过6次α衰变、4次β衰变后变成

D.用中子轰击铀核,产生几个中等质量原子核的现象属于核聚变

答案C 解析放射性元素的半衰期不随温度、状态及化学变化而改变,是由原子核内部本身决定的,A错误;β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的,B错误;发生α衰变是放出He,发生β衰变是放出电子e,设发生了x次α衰变和y次β衰变,则根据质量数和电荷数守恒有:2x-y+82=90,4x+208=232,解得x=6,y=4,故衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变,C正确;用中子轰击铀核,产生几个中等质量原子核的现象属于核裂变,D错误;故选C。 8.(2018·山西重点中学联考)四个核反应方程分别为:MeV;

U+

Sr

Xe+1n;

Th

He;

He+H+4.9

He+n+17.6 MeV。下列说法正确的是( )

A.①②都是重核铀的同位素的核反应,故都是重核的裂变反应 B.①③反应前都有一个中子,故都是原子核的人工转变 C.②③④生成物中都有氦核,故都是α衰变反应 D.③比④放出的能量少,说明③比④质量亏损得少 答案D 解析①是重核的裂变反应,②是α衰变反应,选项A错误;③是原子核的人工转变,④是轻核的聚变反应,选项B、C错误;③比④放出的能量少,根据爱因斯坦质能方程可知,③比④质量亏损得少,故选项D正确。

9.(2018·江苏二模)氡存在于建筑水泥、装饰石材及土壤中,是除吸烟外导致肺癌的重大因素。静止的氡核

Rn放出一个粒子X后变成钋核

Po,钋核的动能为0.33 MeV,设衰变放出的能量

全部变成钋核和粒子X的动能。 (1)写出上述衰变的核反应方程;

(2)求粒子X的动能。(保留两位有效数字) 答案(1)上述衰变的核反应方程为(2)粒子X的动能为18 MeV。

解析(1)根据电荷数守恒、质量数守恒得,衰变方程为

Rn→

Po

He。

Rn

Po

He。

(2)设钋核的质量为m1、速度为v1,粒子X的质量为m2、速度为v2,根据动量守恒有:0=m1v1-m2v2,

粒子X的动能为:Ek2=

=18 MeV。