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

課時規(guī)范練44原子核及核反應(yīng)基礎(chǔ)對點(diǎn)練1.(原子核的衰變、半衰期)(2018·湖南株洲二模)一種高溫擴(kuò)散云室探測射線的原理是:在上蓋透明的密封容器內(nèi),放射源镅Am衰變成镎Np的過程中,放射線穿過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,則下列說法正確的是()A.放射線是核外電子電離形成的B.通過該云室看到的是射線的徑跡C.0.4 g的Am經(jīng)過865年大約衰變了0.1 gD.若云室的溫度升高Am的半衰期會變短答案B解析根據(jù)題意可知反應(yīng)方程為AmNpHe,則放射線是原子核的衰變放出的粒子,通過該云室看到的是射線的徑跡,選項A錯誤,B正確;0.4g的Am經(jīng)過865年大約經(jīng)過了兩個半衰期,則還剩下0.1g,選項C錯誤;半衰期與外界環(huán)境無關(guān),選項D錯誤;故選B。2.(核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類型)(2018·天津卷,1)國家大科學(xué)工程中國散裂中子源(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。下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是()A.N俘獲一個粒子,產(chǎn)生O并放出一個粒子BAl俘獲一個粒子,產(chǎn)生P并放出一個粒子CB俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生Be并放出一個粒子DLi俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生He并放出一個粒子答案B解析本題考查核反應(yīng)方程式的書寫,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+HeH,選項A錯誤AlHen,選項B正確B+He,選項C錯誤LiHeHe,選項D錯誤。3.(多選)(核反應(yīng)方程及核反應(yīng)類型)(2018·江蘇揚(yáng)州期末)關(guān)于核反應(yīng)方程,下列說法正確的是()A.Hen是核聚變反應(yīng)B.鈾核裂變的核反應(yīng)為BaKr+nC.在衰變方程PuX+He+中,X原子核的質(zhì)量數(shù)是234D.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為NH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.鈾核裂變是鈾核俘獲一個中子后裂變成兩個中等質(zhì)量的原子核,故B錯誤;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,是電磁波,所以X原子核的質(zhì)量數(shù)是235,故C錯誤;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質(zhì)子和一個中子B.質(zhì)子和中子結(jié)合成原子核時不一定有質(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所需的動能,選項A錯誤;質(zhì)子和中子結(jié)合成原子核時一定有質(zhì)量虧損,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知,有能量放出,選項B錯誤;原子核的比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,選項C錯誤;重核裂變過程遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,但裂變過程會釋放出巨大的能量,由愛因斯坦質(zhì)能方程可知,一定有質(zhì)量虧損,選項D正確。5.(質(zhì)量虧損)(2018·陜西咸陽一模)首次用實驗驗證“愛因斯坦質(zhì)能方程”的核反應(yīng)方程是LiHHe,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)量虧損分別是()A.1和4.021 2 uB.1和2.005 6 uC.2和0.018 6 uD.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:m=m前-m后=8.0238u-8.0052u=0.0186u,故ABD錯誤,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、衰變后生成氡Rn,以下說法正確的是()A.每經(jīng)過一次衰變原子核的質(zhì)量數(shù)會減少2個B.每經(jīng)過一次衰變原子核的質(zhì)子數(shù)會增加1個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D.釷Th衰變成氡Rn一共經(jīng)過2次衰變和3次衰變答案B解析經(jīng)過一次衰變,電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,故A錯誤。經(jīng)過一次衰變,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,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,故C錯誤。釷Th衰變成氡Rn,可知質(zhì)量數(shù)少12,電荷數(shù)少4,因為經(jīng)過一次衰變,電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,經(jīng)過一次衰變,電荷數(shù)多1,質(zhì)量數(shù)不變,可知經(jīng)過3次衰變,2次衰變,故D錯誤。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)生衰變所釋放的電子來源于核外電子CTh經(jīng)過6次衰變、4次衰變后變成PbD.用中子轟擊鈾核,產(chǎn)生幾個中等質(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錯誤;衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的,B錯誤;發(fā)生衰變是放出He,發(fā)生衰變是放出電子e,設(shè)發(fā)生了x次衰變和y次衰變,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,故衰變過程中共有6次衰變和4次衰變,C正確;用中子轟擊鈾核,產(chǎn)生幾個中等質(zhì)量原子核的現(xiàn)象屬于核裂變,D錯誤;故選C。8.(2018·山西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)四個核反應(yīng)方程分別為:U+SrXe+1n;ThHe;LinH+4.9 MeV;He+n+17.6 MeV。下列說法正確的是()A.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.反應(yīng)前都有一個中子,故都是原子核的人工轉(zhuǎn)變C.生成物中都有氦核,故都是衰變反應(yīng)D.比放出的能量少,說明比質(zhì)量虧損得少答案B解析是重核的裂變反應(yīng),是衰變反應(yīng),選項A錯誤;是原子核的人工轉(zhuǎn)變,是輕核的聚變反應(yīng),選項B、C錯誤;比放出的能量少,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知,比質(zhì)量虧損得少,故選項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放出一個粒子X后變成釙核Po,釙核的動能為0.33 MeV,設(shè)衰變放出的能量全部變成釙核和粒子X的動能。(1)寫出上述衰變的核反應(yīng)方程;(2)求粒子X的動能。(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的動能為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RnPoHe。(2)設(shè)釙核的質(zhì)量為m1、速度為v1,粒子X的質(zhì)量為m2、速度為v2,根據(jù)動量守恒有:0=m1v1-m2v2,粒子X的動能為:Ek2=18MeV。6