高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點規(guī)范練39 原子核及核反應(yīng)（含解析）新人教版-新人教版高三物理試題

考點規(guī)范練39原子核及核反應(yīng)一、單項選擇題1.下列與α粒子相關(guān)的說法正確的是()A.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線速度與光速度相當(dāng),穿透能力很強(qiáng)B.鈾238(92238U)核放出一個α粒子后就變?yōu)殁Q234C.高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子,核反應(yīng)方程為

24HeD.丹麥物理學(xué)家玻爾進(jìn)行了α粒子散射實驗并首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型答案:B解析:α射線是速度為0.1c的氦核流,穿透能力最弱,A錯誤;由核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)守恒可知B正確;C項中核反應(yīng)前后核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都不守恒,C錯誤;D項中進(jìn)行α粒子散射實驗的物理學(xué)家是盧瑟福,所以D錯誤。2.(2019·湖南常德二模)某一放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時放出α、β、γ三種射線,讓這三種射線進(jìn)入磁場,運動情況如圖所示,下列說法正確的是()A.該放射性物質(zhì)的半衰期隨溫度的升高會增大B.C粒子是原子核的重要組成部分C.A粒子一定帶正電D.B粒子的穿透性最弱答案:C解析:半衰期由原子核本身決定,與外界因素?zé)o關(guān),故A錯誤;由題圖可知C粒子為電子,故B錯誤;由左手定則可知A粒子一定帶正電,故C正確;B粒子為γ射線,穿透性最強(qiáng),故D錯誤。3.2018年8月23日,國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中國散裂中子源項目通過國家驗收,投入正式運行,并將對國內(nèi)外各領(lǐng)域的用戶開放。有關(guān)中子的研究,下列說法正確的是()A.盧瑟福發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程為

49Be+2B.中子和其他微觀粒子一樣,都具有波粒二象性C.核反應(yīng)方程

84210Po→82D.92235U在中子轟擊下生成

38答案:B解析:盧瑟福通過分析α粒子散射實驗的結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,查德威克通過α粒子轟擊鈹核獲得碳核的實驗發(fā)現(xiàn)了中子,A錯誤;所有粒子都具有波粒二象性,B正確;y=210-4=206,X中中子數(shù)為206-82=124,C錯誤;裂變反應(yīng)釋放能量,根據(jù)質(zhì)能方程可知,核反應(yīng)過程中存在質(zhì)量虧損,原子核中核子的平均質(zhì)量變小,D錯誤。4.某核電站遭受嚴(yán)重破壞,產(chǎn)生了嚴(yán)重的核泄漏,從核電站周圍一定范圍內(nèi)的空氣中和核電站排出的廢水中分別檢測出了放射性物質(zhì)碘131和钚239,嚴(yán)重危及了人們的生命安全。已知該核電站采用的是重水反應(yīng)堆,用

92238U(鈾)吸收中子后生成

94A.排出的廢水中的钚239是鈾核裂變的生成物B.92238U吸收中子后變成

92239UC.核電站的核廢料可直接堆放在露天垃圾場D.碘131的半衰期只有8天,因此16天后會全部消失答案:B解析:裂變是重核生成幾個中等質(zhì)量原子核的過程,鈾238的質(zhì)量數(shù)比钚239的小,因此钚不是鈾核裂變的生成物,A錯誤;發(fā)生β衰變時質(zhì)量數(shù)不發(fā)生改變,核電荷數(shù)加1,根據(jù)電荷數(shù)守恒可知

92239U發(fā)生2次β衰變后變成二、多項選擇題5.(2019·山西太原一模)釷

90234Th具有放射性,它能放出一個新的粒子而變?yōu)殓h

91234Pa,同時伴隨有γ射線產(chǎn)生,其方程為

A.一塊純凈的釷234礦石經(jīng)過24天,礦石的質(zhì)量僅剩下原來質(zhì)量的一半B.X是釷核中的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子時產(chǎn)生的C.γ射線是釷原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的鏷234的原子核釋放的D.γ射線具有很強(qiáng)的電離作用,對人體細(xì)胞破壞能力較大答案:BC解析:一塊純凈的釷234礦石經(jīng)過24天,釷核有半數(shù)發(fā)生衰變,不是礦石的質(zhì)量僅剩下原來質(zhì)量的一半,故A錯誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得出X是電子,其產(chǎn)生的本質(zhì)是釷核中的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子時產(chǎn)生的,故B正確;釷原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的鏷234的原子處于激發(fā)態(tài),不穩(wěn)定,向基態(tài)躍遷的過程以γ射線向外釋放能量,故C正確;γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力,電離作用很弱,故D錯誤。6.由于放射性元素

93237Np的半衰期很短,所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn),只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)。已知

93237Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成A.83209Bi的原子核比B.83209Bi的原子核比C.衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D.衰變過程中共發(fā)生了4次α衰變和7次β衰變答案:BC解析:

83209Bi的中子數(shù)為209-83=126,93237Np的中子數(shù)為237-93=144,

83209Bi的原子核比

93237Np的原子核少18個中子,A錯,B對;衰變過程共發(fā)生α衰變的次數(shù)為237-2097.煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅

95241Am來探測煙霧。當(dāng)正?？諝夥肿哟┻^探測器時,镅

95A.镅

95241Am發(fā)出的是B.镅

95241Am發(fā)出的是C.镅

95241Am發(fā)出的是D.0.2mg的镅

95241Am經(jīng)864年將衰變掉0答案:BC解析:镅

95241Am會釋放出射線將空氣電離,從而使電路中產(chǎn)生電流,則镅

95241Am發(fā)出的是α射線,選項A正確,B、C不正確;0.2mg的镅8.(2019·福建廈門質(zhì)檢)靜止的

83211Bi原子核在磁場中發(fā)生衰變后運動軌跡如圖所示,大、小圓半徑分別為R1、R2。則下列關(guān)于此核衰變方程和兩圓軌跡半徑比值的判斷正確的是(A.83211Bi→81B.83211Bi→84C.R1∶R2=84∶1D.R1∶R2=207∶4答案:BC解析:由動量守恒可知0=mv-m'v',由左手定則可知此核衰變?yōu)棣滤プ?故A錯誤,B正確;由qvB=mv2R可知R=mvqB,所以R1∶R2=三、計算題9.

13H的質(zhì)量是3.016050u,質(zhì)子的質(zhì)量是1.007277u,中子質(zhì)量是1.008665u。求:(1u相當(dāng)于931(1)一個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合為氚核時,是吸收還是放出能量?該能量為多少?(2)氚核的結(jié)合能和比結(jié)合能各是多少?(3)如果這些能量是以光子形式放出,則光子的頻率是多少?答案:(1)放出能量7.97MeV(2)7.97MeV2.66MeV(3)1.92×1021Hz解析:(1)一個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成氚核的反應(yīng)方程式是

11H+201n→13H,反應(yīng)前各核子總質(zhì)量為mp+2mn=1反應(yīng)后新核的質(zhì)量為mH=3.016050u,質(zhì)量虧損為Δm=3.024607u-3.016050u=0.008557u。因反應(yīng)前的總質(zhì)量大于反應(yīng)后的總質(zhì)量,故此核反應(yīng)發(fā)生時,放出能量。釋放的核能為ΔE=0.008557×931.5MeV=7.97MeV。(2)氚核的結(jié)合能即為ΔE=7.97MeV,它的比結(jié)合能為ΔE3=2(3)放出光子的頻率為ν=ΔE?=7.97×1010.室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡。氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中,氡看不到,嗅不到,即使在氡濃度很高的環(huán)境里,人們對它也毫無感覺,氡進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌,是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的第二大因素,靜止的氡核

86222Rn放出一個粒子X后變成釙核

84218(1)寫出上述衰變的核反應(yīng)方程(請用物理學(xué)上規(guī)定的符號表示粒子X);(2)求粒子X的動能Ek2。答案:(1)86222Rn→