第4节原子核的结合能精品教学案版含答案

1、原子核的结合能之看而也瓜甜如也(对应学生用书页码P42)一、原子核的结合能及计算1 .结合能核子结合成原子核所释放的能量,或者是原子核被拆分为各核子时克服核力所需做胞_ 功。2 .结合能的计算(1)质量亏损：核反应中，质量的减少量(加)。(2)结合能计算公式：AE = mc2°二、比结合能曲线1 .比结合能对某种原子核，平均每个核子的结合能，表达式为华，其中AE为原子核的结合能，A为总核子数。2 .比结合能意义比结合能越大，取出一个核子就越困二核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量 度。3 .比结合能曲线(1)曲线：(如图3-4-1)所示。1020 25 5010015020025

2、0 工图 3-4-1(2)曲线意义：曲线中间高两头低，说明中等质量的原子核的比结合能最大，核最稳定。重核和轻核比结合能小，即重核裂变时或轻核聚变时，要释放核整:判断与思身1 .判断：(1)自然界中的原子核内，质子数与中子数都大约相等。()(2)比结合能越大的原子核越稳定。()(3)质量和能量之间可以相互转变。()答案：(1)X (2)，(3)X2 .思考：有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对？提示：不对。在核反应中质量数守恒即核子的个数不变，只是核子组成原子核时， 仿佛变“轻” 了一些，原子核的质量总是小于其全部核子质量之和，即发生了质量亏损， 核子的个数并没有变化。之就轴彩4

3、才新n (对应学生用书页码P42)nTg|对结合能与比结合能的理解1 .结合能要把原子核分开成核子时吸收的能量或核子结合成原子核时放出的能量。2 .比结合能等于原子核的结合能与原子核中核子个数的比值，它反映了原子核的稳定程度。3 .比结合能曲线不同原子核的比结合能随质量数变化图线如图3-4-2所示。比结能/MrV核子熨4080 120 160 200 210图 3-4-2从图中可看出，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核要小。4 .比结合能与原子核稳定的关系(1)比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越难拆开, 表示该原子核就越稳定。(

4、2)核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，表示原子核不太稳定; 中等核子数的原子核，比结合能较大，表示原子核较稳定。(3)当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时，就可能释放核能。例如,一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能。:尝试应用1 .中子和质子结合成笊核时，质量亏损为Am,相应的能量 AE=Amc2 = 2.2 MeV是笊核的结合能。下列说法正确的是()A.用能量小于2.2 MeV的光子照射静止笊核时，笊核不能分解为一个质子和一个中子B.用能量等于2.2 MeV的光子照射静止笊核

5、时，笊核可能分解为一个质子和一个中子, 它们的动能之和为零C.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止笊核时，笊核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零D .用能量大于2.2 MeV的光子照射静止笊核时，笊核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和不为零解析：选AD 笊核分解为一个质子和一个中子时，所需吸收的能量不能小于其结合能2.2 MeV,故A对；光子照射笊核时，光子和笊核组成的系统总动量不为零，由动量守恒定律得，光子被笊核吸收后，分解成的质子和中子的总动量不为零，故总动能也不为零， 所以把笊核分解为质子和中子所需的能量应大于2.2 MeV,故D对，B、C错。EE_|质量亏损与

6、核能的计算1 .对质量亏损的理解(1)在核反应中仍遵守质量守恒和能量守恒，所谓的质量亏损并不是这部分质量消失或 质量转变为能量。物体的质量应包括静止质量和运动质量，质量亏损是静止质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量。如一个质子和一个中子结合成笊核的这一过程中，2.22 MeV的能量是以辐射光子形式放出的，光子的静止质量为零，但这个光子的运动质量为y,由此可知这部分亏损恰好与光子的运动质量是相同的。(2)质量亏损也不是核子个数的减少，核反应中核子个数是不变的。质量亏损并非这部 分质量消失，当然也就不存在质量转变成能量的问题。2 .核能的计算方法核能的计算是原子物理的重要方面

7、和高考的热点问题，其基本方法是：(1)根据核反应方程，计算核反应前与核反应后的质量亏损Amo(2)根据爱因斯坦质能方程E=mc2或AE= Amc2计算核能。(3)计算过程中Am的单位是千克，AE的单位是焦耳。:尝试应用IM2.太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量 约为4X 1026 J,根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近()A. 1036 kgC. 1013 kg解析：选D选项D正确。据 E = Zmc2 得:B. 1018 kgD. 109 kg26A E4X10淅=-2= " “8 2 kgc3X 10= 4.4X 109 kg,

8、选项 A、B、C 错,(对应学生用书页码P43)4 个4He,结合能的计算例1如果要把16。分成8个质子和8个中子，要给它多少能量？要把它分成要给它多少能量？已知18。的核子平均结合能是7.98 MeV , 2He的核子平均结合能是7.07MeV。解析把18。分成质子和中子需提供的能量为:正1= 16X7.98 MeV = 127.68 MeV。将质子和中子结合成一个4 He所放出的能量为:正2= 4X 7.07 MeV = 28.28 MeV。则将8。分成心 H 42 个 4需提供的能量为:正'=AE1-4AE2= 127.68 MeV4X 28.28 MeV =14.56 MeV答

9、案127.68 MeV 14.56 MeV解决此题时要把握以下三点：(1)由平均结合能计算出1f8。分裂成核子的结合能。(2)由平均结合能计算出4He的结合能。(3)由两个结合能计算1f8。分裂成4He放出能量。IpIM核能的计算例2用速度几乎是零的慢中子轰击静止的硼核 (10B),产生锂核(7Li)和a粒子。已知 中子质量 mn= 1.008 665 u,硼核质量 mB= 10.01 677 u,锂核质量 mLi=7.01 822 u, a粒子质 量 m = 4.00 260 u。(1)写出该反应的核反应方程；(2)求出该反应放出的能量正。解析根据质量数和电荷数守恒写出核反应方程，由质量亏损

10、及爱因斯坦质能方程求出核能。(1)核反应方程为 10B+ 0n->7Li + 2He°(2)核反应过程中的质量亏损为淅=(10.01 677 u + 1.008 665 u) (7.01 822 u + 4.00 260 u)= 0.004 615 u。释放出的能量为正=0.004 615 X 931.5 MeV = 4.30 MeV。答案(1)%+1-7Li +2He(2) 4.30 MeV（对应学生用书页码P43)1 .下列关于结合能和比结合能的说法中正确的是（）A .核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B.比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结

11、合能也一定越大C.重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大D .中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大解析：选D 核子结合成原子核时放出能量，原子核拆解成核子时吸收能量，A错；比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核， 其结合能不一定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核小，B、C错；中等质量原子核的比结合能比轻核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也比轻核大，D正确。2 .下列关于原子和原子核的说法正确的是（）A. 3衰变现象说明电子是原子核的组成部分B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C.放射性元素的

12、半衰期随温度的升高而变短D.平均结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析：选B 3衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，A错误；玻尔的基本假设是轨道、速度、能量都是量子化的，B正确；半衰期由原子核的内部因素决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关，C错误；平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，D错误。3 .下列说法中正确的是 （）A.爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B,由E = mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系C.核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量D.因在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系

13、统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒解析：选B E= mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明了能量和质量之间存在相互转化的关系，A错误，B正确。核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，C错误。在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，D错误。4 .关于质能方程，下列哪些说法是正确的（）A.质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量B.物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值C.物体一定有质量，但不

14、一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系D.某一定量的质量总是与一定量的能量相联系的解析：选BD 质能方程E=mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的，当 物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据AE=Amc2进行计算，所以 B、D正确。5 .当两个中子和两个质子结合成一个 “粒子时，放出28.30 MeV的能量，当三个 a粒 子结合成一个碳（C）核时，放出7.26 MeV能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳（C） 核时，释放的能量为（）A. 21.04 MeVB. 35.56 MeVC. 77.64 MeVD . 92.16 MeV

15、解析：选D 6个中子和6个质子可结合成 3个a粒子，放出能量3X 28.30 MeV =84.9 MeV,3个a粒子再结合成一个碳核，放出 7.26 MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一 个碳核时，释放能量为 84.9 MeV + 7.26 MeV = 92.16 MeV。6.中子n、质子p、笊核D的质量分别为 mn、mp、mD。现用光子能量 E的丫射线照射 静止笊核使之分解，反应方程为什D-p+n。若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是（）一 1一. 2A. 2K mD - mp mn） c 一 E1 2B.2（mp+mn-mD）c2+ E1 2 .C.2K mD mp m

16、n） c + E12D.2K mp+ mn mD）c E解析：选C 笊核分解成中子、 质子时，质量增加Am= mp+mnmD ,所以2Ek= E （mp 1+ mnmD）c,得中子动能为 Ek = 2（mD_mpmn）c +E,故正确答案为 C。2347 .下面是一核反应方程，1H + 1H>2He + X,用c表不光速，则（）2A. X是质子，核反应放出的能量等于质子质量乘以cB. X是中子，核反应放出的能量等于中子质量乘以C2C. X是质子，核反应放出的能量等于笊核与瓶核质量和减去氨核与质子的质量和再乘 以c2D. X是中子，核反应放出的能量等于笊核与瓶核质量和减去氨核与中子的质量和

17、再乘 以c2解析：选D 由质量数守恒和核电荷数守恒可得X为中子，根据质能方程可得核反应放出的能量为反应前后质量亏损和c2的乘积，故D正确。8 .用质子轰击锂核（3Li）生成两个“粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实 验。已知质子的初动能是0.6 MeV ,质子、a粒子和锂核的质量分别是1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 uo已知1 u相当于931.5 MeV ,则下列叙述中正确的是（）A.此反应过程质量减少 0.010 3 u9 .生成的两个 a粒子的动能之和是 18.3 MeV ,与实验相符C.核反应中释放的能量是18.9 MeV,与实验相符D.若生成的两个 a粒

18、子的动能之和是19.5 MeV,与实验相符解析：选CD 核反应前的质量为：1.007 3 u + 7.016 0 u= 8.023 3 u,核反应后的质量为 2X4.001 5 u= 8.003 0 u,此反应过程中质量减少了 0.020 3 u,故A错；根据质能方程 AE = Amx 931.5 Mev = 18.9 MeV ,故核反应释放的核能为 18.9 MeV , C正确；由反应过程中能量 守恒知反应后两个 a粒子的总>动能 E总=18.9 MeV +0.6 MeV = 19.5 MeV，故B错、D对。10 一个电子（质量为m,电荷量为一 e）和一个正电子（质量为m,电荷量为e）

19、,以相等的 初动能Ek相向运动，并撞到一起，发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为丫,若这两个光子的能量都为hv,动量分别为p和p',下面关系式中正确的是（）A . h 尸 mc2, p= pB. h y= 2mc2, p= p2 . ifC. h y= mc+Ek, p=p12 .D. h 尸2（mc +Ek）, p=p解析：选C能量守恒和动量守恒为普遍适用的定律，故以相等动能相向运动发生碰撞而湮灭的正负电子总能量为：2Ek+2mc2,产生两个光子后，总动量守恒为零，故p=p',且 2Ek+ 2mc2 = 2h 丫，即 h 丫= Ek+ mc2。10 .已知

20、氮核质量 mN= 14.007 53 u,氧核质量 m°= 17.00 454 u,氨核质量 mHe=4.00 387 u,质子质量 mH= 1.00 815 u,试判断核反应：14N + 4>He> 18O + 1h是吸能反应还是放能反 应，能量变化多少？解析：反应前的总质量 mN + mHe= 18.011 40 u,反应后的总质量 m0+mH= 18.012 69 u。 因为反应中质量增加，所以此反应为吸能反应，所吸能量为AE= Amc2= (m0+mH) (mN +mHe) c2 = (18.012 69 18.011 40) x 931.5 MeV = 1.2

21、MeV。答案：吸能反应1.2 MeV11 .一个锂核(3Li)受到一个质子的轰击，变成两个“粒子。已知质子的质量是1.6 736X 10 27 kg,锂核的质量是 11.650 5X 10-27 kg,氨核的质量是 6.646 6X 10 27 kg。(1)写出上述核反应的方程；(2)计算上述核反应释放出的能量。(保留3位有效数字)解析：(1)7Li + 1H> 24He(2)核反应的质量亏损为2m = mLi + mp - 2m a= (11.650 5X 10 27+ 1.673 6X 10 27 2X 6.646 6X 10 27) kg =293.09X 10 kg释放的能量为正

22、=Amc2= 3.09X 10 29x(3x io8)2 j_ 一12= 2.78X 10 12 J答案：(1)见解析(2)2.78 X 10 12 j量窠意意 知识整台与Bft段检测知识图示质子中子核子核力三种射线：源寸线，的寸线，倒线庶变:AX-A-2丫 + 2He储t变AX- Az+iY+ 0 ie原子核的衰变质量数守恒电荷数守恒一意义：表示衰变快慢.、一1 t原子核半肘期 公式： m= mog 斤决定因素：由核本身性质决定质子的发现：147N + 4He-178O + 1h ,中子的发现：gBe+4He-126C + 1n人工转变 L303001正电子的发现：10p-14si+0e1放

23、射性同位素及应用与防护结合能核能开发S重核的裂变轻核的聚变核反应与核反应方程*范整合，*塔交战1专题共、例析1.核反应常见核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型:衰变:a衰变:3衰变:2：2u290Th + ；He（核内 2：H +20n一；He）234234011goTh> 91Pa+-1e（核内 on- 1H+ 0 1e）丫衰变:原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。衰变反应的特点：衰变是原子核自发地转变成另一种原子核，反应物只有一个放射性核,生成物中除有一个新核外，还有a粒子或3粒子。（2）人工转变：147N+4He - 178O + 1H（发现质子的核反应） ：Be

24、 + 4He - 126C + 1n（发现中子的核反应）人工转变特点：以高能微观粒子轰击原子核为标志，反应物中除有一个原子核外，还有 一个入射粒子，如 a粒子、质子、中子等。(3)裂变:2351419292U + 0n- 56Ba+ 36Kr +裂变特点：质量较大的重核捕获中子分裂成两个以上中等质量的核，并放出几个中子。(4)聚变：2H+3H - 2He+1n聚变特点：反应物为 n个质量较小的轻核，生成物包含一个质量较大的核。2.核反应方程的书写(1)必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律，有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律。(2)核反应方程中的箭头(一)表示核反应进行的方向，不能把箭头写成等号

25、。(3)写核反应方程必须要有实验依据，决不能毫无根据地编造。(4)在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上；然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子)的电荷数和质量数；最后根据未知核 (或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素 (或哪种粒子)，并在 核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号。例1关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()A.292u >290Th + 2He 是 a 衰变B17n + 2He”0+1h 是 3技变 2341C.1 H +H 2He + 0n是轻核聚变 82820D.34Se - 36Kr

26、 + 2-1e 是重核裂变解析反应物中只有一个放射性核，生成物中除有一个新核外，还有a粒子或3粒子,故A项是a衰变，D项是3衰变，所以A对D错。反应物中除有一个原子核外，还有一个 入射粒子a粒子，故B项为原子核的人工转变，所以 B错。两个质量中等的核结合成 一个质量较大的核，故 C项为轻核聚变，所以 C对。答案AC核能与核能的计算核能的计算是原子核物理中的热点问题，在重核的裂变、轻核的聚变、放射性衰变以及某些人工转变的核反应中，都伴随着巨大的核能释放，根据不同的题设条件和不同的核反应特征，归纳以下四种计算途径。12 根据质量亏损计算核能方法一：用质能方程 AE=淅/计算核能，其中 淅的单位取千

27、克，正的单位是焦耳。方法二：根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即 AE= AmX 931.5 MeV。其中Am的单位是 u, 正的单位是 MeV。13 .根据平均结合能计算核能原子核的结合能=核子的平均结合能X核子数。核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放（或吸收）的核能。14 .根据能量守恒和动量守恒来计算核能参与核反应的粒子所组成的系统，在核反应过程中的动量和能量是守恒的，因此，在题设条件中没有涉及到质量亏损，或者核反应所释放的核能全部转化为生

28、成的新粒子的动能而 无光子辐射的情况下，从动量和能量守恒可以计算出核反应释放或吸收的能量。15 .根据阿伏加德罗常数计算核能若已知微观数目的原子核发生核反应释放的能量，要计算具有宏观质量的物质中所有原子核都发生核反应所放出的总能量，应用阿伏加德罗常数计算核能较为简便。例2瓶核和氨核发生聚变生成锂核，反应方程为1h + 2hc-3li,已知各核的平均结合能分别为1h： 1.112 MeV、4He： 7.075 MeV、3Li ： 5.603 MeV ,试求此核反应过程中释放 的核能。解析3H和2He分解成核子需提供能量，核子结合成 7Li时释放能量，则此核反应过 程中释放的核能为二者之差。3H和

29、2He分解成7个核子所需的能量为Ei = 3X 1.112 MeV +4X 7.075 MeV =31.636 MeV7个核子结合成3Li释放的能量为E2=7X 5.603 MeV = 39.221 MeV所以此核反应过程中释放的核能为正=E2 E1= 39.221 MeV 31.636 MeV=7.585 MeV。答案7.585 MeV专题三半衰期的计算与应用1 .半衰期T半衰期是指由大量原子组成的放射性样品中，放射性元素的原子核有一半发生衰变所需的时间。2 .计算公式N' =N0（1）n或m' = m0（2）n,其中n=t/T。（式中N'、m'为衰变后剩余的

30、原子数量和质量，No、m0为衰变前原子数量和质量，n为半衰期个数，t是所用时间）。3 .决定因素半衰期是指放射性元素的大量原子核半数发生衰变所需要的时间，表示大量原子核衰变的快慢程度。半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理状态（如 压强、温度）或化学状态（如单质、化合物）无关，放射性仅与原子核有关。例3约里奥 居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖。他们发现的放射性元素10P衰变成34si的同时放出另一种粒子，这种粒子是 , 32P是30P的 同位素，被广泛应用于生物示踪技术。1 mg 32P随时间衰变的关系如图3-1所示，请估算432mg的15P经多

31、少天的暴变后还剩0.25 mg?r/dfiy图3-1解析由质量数守恒，核电荷数守恒，可得：10P> 10Si + + 0e,所以这种粒子是正电子 +1e。由32P随时间衰变的关系图可得，其半衰期T=14天一m»= 0.25 mg由m剩=（-）m0,且“得n = 4,所以1= nT= 56天。2m0=4 mg答案正电子 56天段%C检测冷段讦拈，>履及hi（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有 的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选又的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得 0分）

32、1 .某放射性元素经过 x次“衰变，y次3衰变得到新核，与原来的放射性元素原子核 相比较（）A.质子数减少（2xy）,中子数减少（2x+y）B.质子数减少（2xy）,中子数减少2yC.质子数减少2x,中子数减少2yD.质子数减少2y,中子数减少（2x+y）解析：选A 衰变过程如下AX 一A二2xdyY,由反应方程式可知， 新核比原来的原子核质 子数减少了 （2x-y）,中子数减少了（2x+ y）,故A对，B、C、D错。2 .锌对人体的新陈代谢起着重要作用，在儿童生长发育时期测量体内含锌量已成为体格检查的重要内容之一。取儿童的头发约50 mg,放在反应堆中经中子照射后，头发中的锌元素与中子反应生

33、成具有放射性的锌的同位素，其反应方程式为34Zn + 0n > 35Zn。 60Zn 衰变放射出能量为1115 eV的丫射线，通过丫射线强度的测定可以计算出头发中锌的含量。关于以上叙述，下列说法正确的是（）A.64Zn和60Zn有相同的核子数3 .60Zn和30Zn有相同的质子数C. 丫射线是由锌原子的内层电子激发的D. 丫射线在真空中传播的速度是 3 X 108 m/s解析：选BD 60Zn和35Zn质子数都是30,中子数分别为 34和35, 丫射线是原子核受 激发产生的高频电磁波，传播速度等于光速3X108 m/s。3 .硼10俘获一个“粒子后生成氮13放出x粒子，而氮13是不稳定的

34、，它放出y粒子 而变成碳13。那么x和y粒子分别是（）A .质子和电子B.质子和中子C.中子和正电子D.中子和电子解析：选C整个过程的反应方程是15B+2Heq3N + 1n, 13N- 16c+0e,即x和y粒 子分别是中子和正电子，故选项C正确。4 .（大纲高考）放射性元素氢（2286Rn）经a衰变成为针（2184Po）,半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn的矿石,其原因是（）A.目前地壳中的282Rn主要来自于其他放射性元素的衰变222B.在地球形成的初期，地壳中兀素86Rn的含量足够高C.当衰变产物284Po积累到一定

35、量以后，284Po的增加会减慢222Rn的衰变进程D.282Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期地壳中222解析：选A 本题考查原子物理的基础知识，意在考查考生对半衰期的理解。Rn主要来自其他放射性元素的衰变，则A正确，B错误；放射性元素的半衰期与外界环境等因素无关，则C、D错误。5.太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（）图1A.3H + 2H-> 2He + JnB.147N + 2He> 178O+1h2351135911C. 92U + 0n> 54Xe + 38Sr+ 100nD.23892U>

36、234 90Th + 2He解析：选A A是聚变反应，B是人工转变的核反应，C是裂变反应，D是a衰变反应, 故选项A是正确的。6.太阳内部持续不断地发生着 4个质子（1H）聚变为1个氨核（2He）的热核反应，核反应 方程是4：H一；He + 2X,这个核反应释放出大量核能。已知质子、氨核、 X的质量分别为 m1、m2、m3,真空中的光速为 c。下列说法中正确的是（ ）A.方程中的X表示中子（0n）B.方程中的X表不'电子（0-ie）C.这个核反应中质量亏损Am=4m1一m22D.这个核反应中释放的核能 AE=（4mi-m2-2m3）c解析：选D 由核反应质量数守恒和电荷数守恒可推断出X

37、为0+ie, A、B错；质量亏损为 Am= 4mi m22m3,释放的核能为 AE= Zmc2=（4mi m22m3）c2, C 错、D 对。aB7 .如果原子X是原子P的同位素，而且它们分别发生了如下的衰变：X>Y>Z,Ba,P>Q>R,则下列说法正确的是 （）A. X的质量数和P的相同B. Y的质子数比Q的质子数多C. X的中子数和P的相同D. Z和R是同位素解析：选D 同位素是质子数相同中子数不同的原子，D正确，A、C错误；Y的质子数比Q的质子数少3, B错误。8 .在匀强磁场中有一个原来静止的碳i4原子核发生了某种衰变， 已知放射出的粒子速度方向及反冲核的速度方

38、向均与磁场方向垂直，它们在磁场中运动的径迹是两个相内切的 圆，两圆的直径之比为 7： 1,如图2所示。则碳14的衰变方程为（）“140 , 14cA. 6cie+ 5BB.16c> 4He+14Be一 14-014C. 6c->-ie+ 7N14212rD. 6ciH + 5B解析：选C 根据r=mv判断两电荷的电荷量之比为 1 ： 7。两圆内切，所以为异种电荷, qB因此C项正确。9 .由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图3所示，它曾由航天飞机携带升空，将其安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质。所谓的反物质即质量与正粒子相等，带电荷量与正粒子相等但电性相反，例

39、如反质子即为1iHo假若使一束质子、反质子、a粒子和反a粒子组成的射线，通过 OO'进入匀强磁场 B2而形成图中的4条径迹,XXXA. 1、2是反粒子径迹C. 2为反a粒子径迹解析：选AC 由左手定则判定质子、图3B. 3、4为反粒子径迹D . 4为反a粒子径迹a粒子受到洛伦兹力向右偏转；反质子、反子向左偏转，故选项A正确。进入匀强磁场B2的粒子具有相同的速度，由偏转半径R =mvBq则（）知，反a粒子、a粒子在磁场中的半径大，C正确。10 .（新课标全国卷H ）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（）A.密立根通过油滴实验测出了基本

40、电荷的数值B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了针（Po）和镭（Ra）两种新元素D.卢瑟福通过 a粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷解析：选ACE 密立根通过油滴实验测出了元电荷即基本电荷的数值，A项正确；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构，卢瑟福通过a粒子散射实验确定了原子的核式结构模型，B项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了针和镭两种新元素，C项正确；卢瑟福用镭放射出的 a粒子轰击氮的原子核，从中找出了新的粒子

41、，通过测定其质 量和电荷，确定该粒子为氢的原子核，证实了原子核内部存在质子，D项错误；汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况确定了阴极射线的本质是带电的粒子流，并测出了这种粒子的比荷，E项正确。二、填空题（本题共3小题，共20分。把答案填在题中横线上，或按题目要求作答）11. （6分）核反应堆中的燃料是 ，用石墨、重水等作为 使裂变时产生 的中子速度减小，用镉棒来 以控制核反应的 。答案：铀235减速剂 吸收中子 速度12. (6分)2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。在泄漏的污染物中含有131I和137cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危

42、害的辐射。在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137cs衰变过程，它们分别是 和(填入正确选项前的字母 )。131I和137cs原子核中的中子数分别是 和13711310A. X1> 56Ba + on B. X2-> 54Xe+ 1e 1370131、，1C. X3> 56Ba+ 1e D. X4> 54Xe +1 p解析：根据衰变过程电荷数守恒、质量数守恒，可知 X1是138Ba, X2是153I, X3是155cs, X4是155cs,所以能分别反映153i、155cs的衰变过程的是分别是b、c。153i原子核中的中子数是131 53= 78, 137cs原子核中的中子数是137 55 = 82。答案：B c 78 82,若234Th衰变为234Pa的半衰期g尚未衰变。1