2023-2024届一轮复习新人教版 第15章第2讲　原子核 作业

第2讲原子核

训练学科素养限时巩固

.基础题组夯基

L如图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分

粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。以下判断可

能正确的是（D）

A.a、b为B粒子的径迹B.a、b为γ粒子的径迹

C.c、d为α粒子的径迹D.c、d为B粒子的径迹

解析：由左手定则可知,a、b为带正电的粒子的径迹,c、d为带负电的

粒子的径迹,又因为α粒子带正电，B粒子带负电，Y粒子不带电,所

以D项正确。

2.（多选）2021年12月30日，中国“人造太阳”一一全超导托卡马克

核反应实验装置（EAST）实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,

领先全世界。“人造太阳”的核反应方程是犯+汨一那e+X,关于该

反应方程,下列说法正确的是（AC）

A.属于聚变反应B.属于裂变反应

是IO

X6

o-l

解析：根据核反应前后质量数和核电荷数守恒，该核反应方程是

⅞H+ξH→^He+Jn,该反应属于聚变反应,X是⅛n,B、D错误,A、C正确。

3.关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是(D)

A.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电,从而达到消除有

害静电的目的

B.利用γ射线的强贯穿能力可以为金属探伤，也能进行人体的透视

C.用放射线照射作物种子使其DNA发生变异,其结果一定是更优秀的

品种

D.用丫射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造

成太大的伤害

解析:利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性,使空气分子

电离成为导体,将静电导走，故A错误；γ射线对人体细胞伤害太大，

不能用来进行人体透视,故B错误;作物种子发生的基因突变不一定

都是有益的,还要经过筛选才能培育出优良品种，故C错误;用丫射线

治疗肿瘤对人体肯定有伤害，因此要科学地控制剂量,故D正确。

4.(2022•河南安阳模拟)卢瑟福用ɑ粒子轰击氮原子核发现了质子

的同时一，发现氮原子核变成了氧原子核,产生了氧的一种同位素*80。

17

已知质子的质量为mp,中子的质量为mn,80原子核的质量为M,真空

中的光速为c,则"go的比结合能为(A)

2

A,^(8mp÷9m-M)c

2

B.i(9mp+8mn-M)C

2

C.^(M-8mp-17mn)C

D.ɪ(M-8mp-9mn)c

解析:“gθ核内有8个质子和9个中子,根据结合能的概念结合质能方

程可知,40核的结合能为E=(8mp+9m∕M)c2,则的比结合能为1

(8m+9m,,-M)c∖故选A

1717p0

5.(2022•海南海口一模)2020年我国完成了探月工程三期任务,实现

月面无人采样返回。为应对月球夜晚的低温，“嫦娥五号”的电池除

了太阳能电池板之外,还配有一块“核电池”。“核电池”利用了23品PU

的衰变,其衰变方程为2¾Pu→2mX+2Y0则下列说法正确的是

(A)

2323

A.m=92,n=4,^1X比θ4Pu的中子数少2

B.科+汨→卯e+∕n为ɑ衰变方程

C.2¾Pu→2¾X+2Y属于ɑ衰变，ɑ射线具有很强的穿透能力

D.改变压力、温度或浓度,将改变放射性元素的半衰期

解析：根据质量数守恒与电荷数守恒可知m+2=94,n+234=238,解得

m=92,n=4,所以该过程发生了α衰变，23康X比23瓢PU的中子数少了

2,A正确;选项中的方程为核聚变方程,B错误；α射线穿透能力较弱，

电离能力强,C错误;半衰期与外界条件无关,D错误。

6.(2022・福建漳州一模)某核反应堆中存在如下核反应:23&U+∕nτ

51Ba+弱Kr+3<n,贝∣J(C)

A.该反应为核聚变反应

B.该核反应过程没有质量亏损

C.该核反应方程中A=144

D.2¾U的质子数是235,中子数是92

解析:该反应为核裂变反应，故A错误;核裂变会产生大量能量,则该

核反应过程发生质量亏损，故B错误;根据质量数相同235+l=A+89+3,

解得A=144,故C正确;2齐U的质子数是92,核子数为235,则中子数为

143,故D错误。

7.(2022・广东佛山模拟)氮14由于受到宇宙射线的作用，不断地形

成碳14,它在空气中迅速氧化,形成二氧化碳并进入全球碳循环。动

植物一生中都从二氧化碳中吸收碳14,当动植物死亡后,立即停止与

生物圈的碳交换，由于衰变,其碳14含量开始减少,减少的速度由放

射性衰变决定。若正常生长的树中单位质量中碳14含量为a,而某枯

树中单位质量中碳14含量为bo碳14的半衰期用T表示,该枯树死

亡时距今的时间用t表示,则下列表达式正确的是(D)

A.-=-B.也工

aTat

τt

解析:半衰期是一半的放射性元素发生衰变所需要的时间，该枯树死

£

亡时距今的时间相当于：个半衰期,贝IJe=Gy,故D项正确。

Ta∖2∕

8.某些建筑材料含放射性元素氨,氯可以发生ɑ衰变或B衰变,如果

人长期生活在氮浓度过高的环境中，受到长期氟放射性的影响，会严

重危害人体健康。原来静止的质量为M的氨核(22⅛Rn)发生一次α衰

变生成新核针(Po)。已知衰变后的a粒子的质量为m、电荷量为q、

速度为V,针核的质量为m1,并假设衰变过程中释放的核能全部转化为

ɑ粒子和新核的动能。

(1)写出衰变方程;

(2)求衰变过程中的质量亏损。

解析：⑴根据核反应中质量数和电荷数守恒有22悬Rn→2%p0+狙e。

⑵设新核的速度为V，，根据动量守恒定律有mv=m∣v

衰变过程中释放的核能为2,

根据爱因斯坦质能方程有△E=△me2,

2

m(m+m1)v

联立解得△m=∙ɔz°

2m1c

2221

答案:(l)86Rn→f4Po+5He⑵加；+吗后

.创新题组提能

9.(2022•河南周口模拟)重元素的放射性衰变共有四个系列,其中一

个为U238系列(从23品U开始到稳定的2%Pb为止)。关于这个系列，

下列说法正确的是(C)

A.从2¾U到2%Pb,共发生7次α衰变

B.从23蜃U到2%Pb,共有7个中子变成了质子

2320

C.⅛U比∣2Pb多22个中子

D.2¾U比20⅛Pb的比结合能大

解析:从2¾U到2%Pb,共发生n尸空詈=8次α衰变,A项错误洪

发生n2=2×8-(92-82)=6次B衰变，因此共有6个中子变成了质子,B

项错误;23^U中子数为146,2%Pb中子数为124,因此多22个中子,C

项正确;衰变后原子核更稳定,20⅛Pb的比结合能更大,D项错误。

10.（2023・广东深圳模拟）（多选）如图所示，图甲为原子核的比结合

能与质量数关系曲线，图乙为原子核的平均核子质量与原子序数的关

系曲线,根据两曲线,下列说法正确的是（BD）

102050100150200250

A.根据图甲可知,翅e核的结合能约为7MeV

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B.根据图甲可知,23；U核的结合能比36核的结合能更大

C.根据图乙可知,核D裂变成核E和F的过程中，比结合能减小

D.根据图乙可知,若A、B能结合成C,结合过程一定要放出能量

解析:根据题图甲可知,邪e核的比结合能约为7MeV,A错误;根据题

图甲可知,23厦U核的比结合能比瑞Kr核的比结合能略小,但23&U核

子数比戏Kr多，因此23曷U核的结合能比弱Kr核的结合能更大,B正

确;根据题图乙可知，核D裂变成核E和F的过程中，核子平均质量减

少,放出核能，比结合能增大,C错误;根据题图乙可知，若A、B能结合

成C,核子平均质量减少,结合过程一定要放出能量,D正确。

11.（2022・广东汕头模拟）（多选）一静止的铝原子核谷AI俘获一速

度为LOXIO7m/s的质子（JH）后,变为处于激发态的硅原子核（ιθSi）。

下列说法正确的是（BD）

A.核反应过程中系统动量不守恒

B.核反应方程为；H+弘Al→猾Si

C.核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和

D.硅原子核速度的数量级为IO,m/s,方向与质子初速度方向一致

解析:核反应过程中系统动量守恒,能量也守恒，故A错误；由质量数

守恒和电荷数守恒可以知道,核反应方程为｝H+^Al→ξθSi,故B正确;

核反应过程中，要释放能量,质量发生亏损,生成物的质量小于反应物

的质量之和，故C错误;根据动量守恒,有mvo=（m+27rD）V,计算得出v≈

3.57X10'm/s,故硅原子核速度的数量级为10"m/s,方向与质子初速

度方向一致,故D正确。

12.（2022・山东济南模拟）硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术,其

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原理是进入癌细胞内的硼核（5B）吸收慢中子后变得不稳定,会转变

成一个新核和一个ɑCHe）粒子，同时释放出γ射线。一个硼核吸收一

个中子后处于静止状态,然后发生核反应,此过程中的质量亏损为△m,

释放的核能一部分转化为新核和α粒子的动能，另一部分以γ射线的

形式放出，γ射线的能量为E0,已知真空中光速为Co

中子,新核