高考物理一轮复习 考点规范练39 原子核及核反应（含解析）新人教版-新人教版高三物理试题

考点规范练39原子核及核反应一、单项选择题1.下列与α粒子相关的说法正确的是()A.天然放射现象中产生的α射线速度与光速度相当,穿透能力很强B.铀238(92238U)核放出一个α粒子后就变为钍234C.高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为

24HeD.丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型答案:B解析:α射线是速度为0.1c的氦核流,穿透能力最弱,A错误;由核反应过程中质量数、核电荷数守恒可知B正确;C项中核反应前后核电荷数和质量数都不守恒,C错误;D项中进行α粒子散射实验的物理学家是卢瑟福,所以D错误。2.(2019·湖南常德二模)某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线,让这三种射线进入磁场,运动情况如图所示,下列说法正确的是()A.该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大B.C粒子是原子核的重要组成部分C.A粒子一定带正电D.B粒子的穿透性最弱答案:C解析:半衰期由原子核本身决定,与外界因素无关,故A错误;由题图可知C粒子为电子,故B错误;由左手定则可知A粒子一定带正电,故C正确;B粒子为γ射线,穿透性最强,故D错误。3.2018年8月23日,国家重大科技基础设施中国散裂中子源项目通过国家验收,投入正式运行,并将对国内外各领域的用户开放。有关中子的研究,下列说法正确的是()A.卢瑟福发现中子的核反应方程为

49Be+2B.中子和其他微观粒子一样,都具有波粒二象性C.核反应方程

84210Po→82D.92235U在中子轰击下生成

38答案:B解析:卢瑟福通过分析α粒子散射实验的结果,提出了原子的核式结构模型,查德威克通过α粒子轰击铍核获得碳核的实验发现了中子,A错误;所有粒子都具有波粒二象性,B正确;y=210-4=206,X中中子数为206-82=124,C错误;裂变反应释放能量,根据质能方程可知,核反应过程中存在质量亏损,原子核中核子的平均质量变小,D错误。4.某核电站遭受严重破坏,产生了严重的核泄漏,从核电站周围一定范围内的空气中和核电站排出的废水中分别检测出了放射性物质碘131和钚239,严重危及了人们的生命安全。已知该核电站采用的是重水反应堆,用

92238U(铀)吸收中子后生成

94A.排出的废水中的钚239是铀核裂变的生成物B.92238U吸收中子后变成

92239UC.核电站的核废料可直接堆放在露天垃圾场D.碘131的半衰期只有8天,因此16天后会全部消失答案:B解析:裂变是重核生成几个中等质量原子核的过程,铀238的质量数比钚239的小,因此钚不是铀核裂变的生成物,A错误;发生β衰变时质量数不发生改变,核电荷数加1,根据电荷数守恒可知

92239U发生2次β衰变后变成二、多项选择题5.(2019·山西太原一模)钍

90234Th具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤

91234Pa,同时伴随有γ射线产生,其方程为

A.一块纯净的钍234矿石经过24天,矿石的质量仅剩下原来质量的一半B.X是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C.γ射线是钍原子核发生衰变后产生的镤234的原子核释放的D.γ射线具有很强的电离作用,对人体细胞破坏能力较大答案:BC解析:一块纯净的钍234矿石经过24天,钍核有半数发生衰变,不是矿石的质量仅剩下原来质量的一半,故A错误;根据质量数、电荷数守恒得出X是电子,其产生的本质是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的,故B正确;钍原子核发生衰变后产生的镤234的原子处于激发态,不稳定,向基态跃迁的过程以γ射线向外释放能量,故C正确;γ射线具有很强的穿透能力,电离作用很弱,故D错误。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发现,只是在使用人工的方法制造后才被发现。已知

93237Np经过一系列α衰变和β衰变后变成A.83209Bi的原子核比B.83209Bi的原子核比C.衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D.衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变答案:BC解析:

83209Bi的中子数为209-83=126,93237Np的中子数为237-93=144,

83209Bi的原子核比

93237Np的原子核少18个中子,A错,B对;衰变过程共发生α衰变的次数为237-2097.烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅

95241Am来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时,镅

95A.镅

95241Am发出的是B.镅

95241Am发出的是C.镅

95241Am发出的是D.0.2mg的镅

95241Am经864年将衰变掉0答案:BC解析:镅

95241Am会释放出射线将空气电离,从而使电路中产生电流,则镅

95241Am发出的是α射线,选项A正确,B、C不正确;0.2mg的镅8.(2019·福建厦门质检)静止的

83211Bi原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示,大、小圆半径分别为R1、R2。则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值的判断正确的是(A.83211Bi→81B.83211Bi→84C.R1∶R2=84∶1D.R1∶R2=207∶4答案:BC解析:由动量守恒可知0=mv-m'v',由左手定则可知此核衰变为β衰变,故A错误,B正确;由qvB=mv2R可知R=mvqB,所以R1∶R2=三、计算题9.

13H的质量是3.016050u,质子的质量是1.007277u,中子质量是1.008665u。求:(1u相当于931(1)一个质子和两个中子结合为氚核时,是吸收还是放出能量?该能量为多少?(2)氚核的结合能和比结合能各是多少?(3)如果这些能量是以光子形式放出,则光子的频率是多少?答案:(1)放出能量7.97MeV(2)7.97MeV2.66MeV(3)1.92×1021Hz解析:(1)一个质子和两个中子结合成氚核的反应方程式是

11H+201n→13H,反应前各核子总质量为mp+2mn=1反应后新核的质量为mH=3.016050u,质量亏损为Δm=3.024607u-3.016050u=0.008557u。因反应前的总质量大于反应后的总质量,故此核反应发生时,放出能量。释放的核能为ΔE=0.008557×931.5MeV=7.97MeV。(2)氚核的结合能即为ΔE=7.97MeV,它的比结合能为ΔE3=2(3)放出光子的频率为ν=ΔEℎ=7.97×1010.室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中,氡看不到,嗅不到,即使在氡浓度很高的环境里,人们对它也毫无感觉,氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的第二大因素,静止的氡核

86222Rn放出一个粒子X后变成钋核

84218(1)写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子X);(2)求粒子X的动能Ek2。答案:(1)86222Rn→