山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)規(guī)范練44 原子核及核反應(yīng) 新人教版

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1、課時(shí)規(guī)范練44　原子核及核反應(yīng) 基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練 1.(原子核的衰變、半衰期)(2018·湖南株洲二模)一種高溫?cái)U(kuò)散云室探測(cè)射線的原理是:在上蓋透明的密封容器內(nèi),放射源镅Am衰變成镎Np的過(guò)程中,放射線穿過(guò)干凈空氣并使其電離,沿射線徑跡產(chǎn)生一連串的凝結(jié)核,容器內(nèi)就出現(xiàn)“云霧”,這樣就可以看到射線的徑跡。已知Am的半衰期為432.6年,則下列說(shuō)法正確的是(　　) A.放射線是核外電子電離形成的 B.通過(guò)該云室看到的是α射線的徑跡 C.0.4 g的Am經(jīng)過(guò)865年大約衰變了0.1 g D.若云室的溫度升高Am的半衰期會(huì)變短 答案B 解析根據(jù)題意可知反應(yīng)方程為AmNpHe,則放射線是原子核

2、的衰變放出的α粒子,通過(guò)該云室看到的是α射線的徑跡,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;0.4g的Am經(jīng)過(guò)865年大約經(jīng)過(guò)了兩個(gè)半衰期,則還剩下0.1g,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;半衰期與外界環(huán)境無(wú)關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B。 2. (核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類(lèi)型)(2018·天津卷,1)國(guó)家大科學(xué)工程——中國(guó)散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,獲得中子束流,可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺(tái)。下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是(　　) A.N俘獲一個(gè)α粒子,產(chǎn)生O并放出一個(gè)粒子 BAl俘獲一個(gè)α粒子,產(chǎn)生P并放出一個(gè)粒子 CB俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生Be并放出一個(gè)粒子 DLi俘獲一個(gè)質(zhì)子

3、,產(chǎn)生He并放出一個(gè)粒子 答案B 解析本題考查核反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě),根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可快速選出答案。根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可得N+He→H,選項(xiàng)A錯(cuò)誤AlHe→n,選項(xiàng)B正確B+He,選項(xiàng)C錯(cuò)誤LiHeHe,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 3.(多選)(核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類(lèi)型)(2018·江蘇揚(yáng)州期末)關(guān)于核反應(yīng)方程,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.Hen是核聚變反應(yīng) B.鈾核裂變的核反應(yīng)為BaKr+n C.在衰變方程Pu→X+He+γ中,X原子核的質(zhì)量數(shù)是234 D.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為N→H 答案AD 解析AHen是輕核變成質(zhì)量較大的原子核,是核聚變反應(yīng),故A正確; B.

4、鈾核裂變是鈾核俘獲一個(gè)中子后裂變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核,故B錯(cuò)誤; C.核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,He原子核的質(zhì)量數(shù)為4,γ是電磁波,所以X原子核的質(zhì)量數(shù)是235,故C錯(cuò)誤; D.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為H,故D正確。故選AD。 4.(核能)(2018·河北兩校模擬)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止的氘核,可使氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子 B.質(zhì)子和中子結(jié)合成原子核時(shí)不一定有質(zhì)量虧損,但一定釋放出能量 C.原子核的結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定 D.重核裂變前后質(zhì)量數(shù)守恒,但質(zhì)量一定減小 答案D 解析質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核前,需要有很大的動(dòng)

5、能,才能使它們的距離達(dá)到能夠結(jié)合的程度,所以要使靜止的氘核分解為質(zhì)子和中子,除了要給它補(bǔ)充由于質(zhì)量虧損釋放的能量外,還需要給它們分離時(shí)所需的動(dòng)能,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;質(zhì)子和中子結(jié)合成原子核時(shí)一定有質(zhì)量虧損,根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程知,有能量放出,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;原子核的比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;重核裂變過(guò)程遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,但裂變過(guò)程會(huì)釋放出巨大的能量,由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知,一定有質(zhì)量虧損,選項(xiàng)D正確。 5.(質(zhì)量虧損)(2018·陜西咸陽(yáng)一模)首次用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程”的核反應(yīng)方程是LiH→He,已知mLi=7.016 0,mH=4.002 6 u,則該核反應(yīng)方程中的K值和質(zhì)

6、量虧損分別是(　　) A.1和4.021 2 u B.1和2.005 6 u C.2和0.018 6 u D.2和1.997 0 u 答案C 解析根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得:7+1=K×4,3+1=K×2可得K=2;反應(yīng)前的總質(zhì)量:m前=mLi+mH=7.0160u+1.0078u=8.0238u,反應(yīng)后的總質(zhì)量:m后=2mHe=2×4.0026u=8.0052u,反應(yīng)前后質(zhì)量虧損為:Δm=m前-m后=8.0238u-8.0052u=0.0186u,故ABD錯(cuò)誤,C正確;故選C。 素養(yǎng)綜合練 6.(2018·陜西寶雞一模)放射性同位素釷Th經(jīng)一系列α、β衰變后生成氡R

7、n,以下說(shuō)法正確的是(　　) A.每經(jīng)過(guò)一次α衰變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)會(huì)減少2個(gè) B.每經(jīng)過(guò)一次β衰變?cè)雍说馁|(zhì)子數(shù)會(huì)增加1個(gè) C.放射性元素釷Th的原子核比氡Rn原子核的中子數(shù)少4個(gè) D.釷Th衰變成氡Rn一共經(jīng)過(guò)2次α衰變和3次β衰變 答案B 解析經(jīng)過(guò)一次α衰變,電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,故A錯(cuò)誤。經(jīng)過(guò)一次β衰變,電荷數(shù)多1,質(zhì)量數(shù)不變,質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù),則質(zhì)子數(shù)增加1個(gè),故B正確。元素釷Th的原子核的質(zhì)量數(shù)為232,質(zhì)子數(shù)為90,則中子數(shù)為142,氡Rn原子核的質(zhì)量數(shù)為220,質(zhì)子數(shù)為86,則中子數(shù)為134,可知放射性元素釷Th的原子核比氡Rn原子核的中子數(shù)多8個(gè),故C錯(cuò)誤。釷Th衰

8、變成氡Rn,可知質(zhì)量數(shù)少12,電荷數(shù)少4,因?yàn)榻?jīng)過(guò)一次α衰變,電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,經(jīng)過(guò)一次β衰變,電荷數(shù)多1,質(zhì)量數(shù)不變,可知經(jīng)過(guò)3次α衰變,2次β衰變,故D錯(cuò)誤。故選B。 7.(2018·四川涼山三模)關(guān)于原子核反應(yīng),下列描述正確的是(　　) A.溫度升高,放射性元素衰變的半衰期減小 B.放射性物質(zhì)U發(fā)生β衰變所釋放的電子來(lái)源于核外電子 CTh經(jīng)過(guò)6次α衰變、4次β衰變后變成Pb D.用中子轟擊鈾核,產(chǎn)生幾個(gè)中等質(zhì)量原子核的現(xiàn)象屬于核聚變 答案C 解析放射性元素的半衰期不隨溫度、狀態(tài)及化學(xué)變化而改變,是由原子核內(nèi)部本身決定的,A錯(cuò)誤;β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成

9、質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的,B錯(cuò)誤;發(fā)生α衰變是放出He,發(fā)生β衰變是放出電子e,設(shè)發(fā)生了x次α衰變和y次β衰變,則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有:2x-y+82=90,4x+208=232,解得x=6,y=4,故衰變過(guò)程中共有6次α衰變和4次β衰變,C正確;用中子轟擊鈾核,產(chǎn)生幾個(gè)中等質(zhì)量原子核的現(xiàn)象屬于核裂變,D錯(cuò)誤;故選C。 8.(2018·山西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)四個(gè)核反應(yīng)方程分別為:U+SrXe+1n;ThHe;Lin→H+4.9 MeV;He+n+17.6 MeV。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.①②都是重核鈾的同位素的核反應(yīng),故都是重核的裂變反應(yīng) B.①③反應(yīng)前都有一個(gè)中子,故都是原子核的人工轉(zhuǎn)

10、變 C.②③④生成物中都有氦核,故都是α衰變反應(yīng) D.③比④放出的能量少,說(shuō)明③比④質(zhì)量虧損得少 答案B 解析①是重核的裂變反應(yīng),②是α衰變反應(yīng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;③是原子核的人工轉(zhuǎn)變,④是輕核的聚變反應(yīng),選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;③比④放出的能量少,根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知,③比④質(zhì)量虧損得少,故選項(xiàng)D正確。 9.(2018·江蘇二模)氡存在于建筑水泥、裝飾石材及土壤中,是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的重大因素。靜止的氡核Rn放出一個(gè)粒子X(jué)后變成釙核Po,釙核的動(dòng)能為0.33 MeV,設(shè)衰變放出的能量全部變成釙核和粒子X(jué)的動(dòng)能。 (1)寫(xiě)出上述衰變的核反應(yīng)方程; (2)求粒子X(jué)的動(dòng)能。(保留兩位有效數(shù)字) 答案(1)上述衰變的核反應(yīng)方程為RnPoHe。 (2)粒子X(jué)的動(dòng)能為18 MeV。 解析(1)根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得,衰變方程為Rn→PoHe。 (2)設(shè)釙核的質(zhì)量為m1、速度為v1,粒子X(jué)的質(zhì)量為m2、速度為v2,根據(jù)動(dòng)量守恒有:0=m1v1-m2v2, 粒子X(jué)的動(dòng)能為:Ek2==18MeV。 6