第112練　原子核　（時(shí)間　20分鐘）選擇題1．如圖為天然放射性元素放出的α、β、γ三種射線貫穿物體情況的示意圖，其中(　　)A．①是α射線    B．②是γ射線C．③是β射線    D．③是α射線 2．(多選)1934年，約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔，首次產(chǎn)生了人工放射性同位素X，反應(yīng)方程為He＋Al→X＋n.X會(huì)衰變成原子核Y，衰變方程為X→Y＋e.則(　　)A．X的質(zhì)量數(shù)與Y的質(zhì)量數(shù)相等B．X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)少1C．X的電荷數(shù)比Al的電荷數(shù)多2D．X的質(zhì)量數(shù)與Al的質(zhì)量數(shù)相等3．(多選)太陽輻射的總功率約為4×1026 W，其輻射的能量來自聚變反應(yīng)．在聚變反應(yīng)中，一個(gè)質(zhì)量為1 876.1 MeV/c2(c為真空中的光速)的氘核(H)和一個(gè)質(zhì)量為2 809.5 MeV/c2的氚核(H)結(jié)合為一個(gè)質(zhì)量為3 728.4 MeV/c2的氦核(He)，并放出一個(gè)X粒子，同時(shí)釋放大約17.6 MeV的能量．下列說法正確的是(　　)A．X粒子是質(zhì)子B．X粒子的質(zhì)量為939.6 MeV/c2C．太陽每秒因?yàn)檩椛鋼p失的質(zhì)量約為4.4×109 kgD．太陽每秒因?yàn)檩椛鋼p失的質(zhì)量約為17.6 MeV/c24．有些元素的原子核有可能從很靠近它的核外電子中“俘獲”一個(gè)電子形成一個(gè)新原子核，從離原子核最近的K層電子中俘獲電子，叫“K俘獲”．例如一個(gè)鈹原子核(Be)發(fā)生了“K俘獲”，生成一個(gè)新的原子核X，并放出一個(gè)不帶電的、質(zhì)量接近于零的中微子(υe)，核反應(yīng)方程為Be＋e→X＋υe.關(guān)于鈹原子核(Be)的“K俘獲”的過程，下列說法正確的是(　　)A．新原子核X可能會(huì)帶負(fù)電B．新原子核X是鈹原子的同位素，兩者的核子數(shù)不同C．新原子核X比原來的鈹原子核少一個(gè)中子D．新原子核X比原來的鈹原子核少一個(gè)質(zhì)子5．地面土壤中含有的氡具有放射性，其衰變方程為86Rn―→84Po＋X，半衰期為3.8天．下列說法不正確的是(　　)A．X是α粒子B．過量的射線對人體組織有破壞作用C．每過7.6天，土壤中放射性氡的含量減少75%D．放射性元素衰變的快慢與壓力、溫度或與其他元素的化合等因素有關(guān)6．科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，如圖所示，它是采用半衰期長達(dá)100年的放射性同位素鎳63(Ni)和銅兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63發(fā)生β衰變時(shí)釋放電子被銅片俘獲，把鎳63和銅片做電池的兩極為外電阻R提供電能．下列說法正確的是(　　)A．電阻R上的電流方向是從b到aB．鎳63的衰變方程是Cu＋e―→NiC．升高溫度、增大壓強(qiáng)可以改變鎳63的半衰期D．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的7．(多選)太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段，它主要是由電子和H、He組成．維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是2X＋4H→He＋釋放的核能ΔE，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能．根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使太陽中的H核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10%，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段．為了簡化，假定目前太陽全部由電子和H核組成．已知質(zhì)子質(zhì)量mp＝1.672 6×10－27 kg，He質(zhì)量mα＝6.645 8×10－27 kg，電子質(zhì)量me＝0.9×10－30 kg，光速c＝3×108 m/s，太陽質(zhì)量M＝2×1030 kg，太陽輻射功率為P＝4×1026 W，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023 mol－1.下列結(jié)論正確的是(　　)A．核反應(yīng)中的X是電子B．釋放的核能ΔE約為4.2×10－12 JC．若釋放的核能全由波長為300 nm的光子組成，一次核反應(yīng)釋放出的光子數(shù)約為6.3×108個(gè)D．太陽繼續(xù)保持在主序星階段的時(shí)間約為1010年
第112練　原子核1．答案：A解析：α射線的穿透能力最弱，一張紙即可把它擋住，γ射線的穿透能力最強(qiáng)．故①是α射線，②是β射線，③是γ射線．A正確，B、C、D錯(cuò)誤．2．答案：AC解析：根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，可知He＋Al→X＋n方程中X的質(zhì)量數(shù)為30，電荷數(shù)為15，再根據(jù)X→Y＋e方程可知Y的質(zhì)量數(shù)為30，電荷數(shù)為14，故X的質(zhì)量數(shù)與Y的質(zhì)量數(shù)相等，X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)多1，X的電荷數(shù)比Al的電荷數(shù)多2，X的質(zhì)量數(shù)比Al的質(zhì)量數(shù)多3，選項(xiàng)A、C正確，B、D錯(cuò)誤．3．答案：BC解析：由題中信息知核反應(yīng)方程為H＋H―→He＋n，X粒子為中子，A錯(cuò)誤；由質(zhì)量守恒定律可知，X粒子的質(zhì)量m＝（1 876.1＋2 809.5－3 728.4－17.6）MeV/c2＝939.6 MeV/c2，B項(xiàng)正確；由質(zhì)能方程可知，太陽每秒因輻射損失的質(zhì)量Δm＝＝＝4.4×109kg，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．4．答案：D解析：原子呈電中性，原子核外的電子帶負(fù)電，原子核帶正電，故A錯(cuò)誤；原子核俘獲一個(gè)電子后，一個(gè)質(zhì)子變成中子，質(zhì)子數(shù)減少一個(gè)，中子數(shù)多一個(gè)，新原子核的質(zhì)子數(shù)發(fā)生變化，新原子核與原來的原子不是同位素，故B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．5．答案：D解析：根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知X的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，所以X是氦核，即α粒子，選項(xiàng)A正確；過量的射線對人體組織具有破壞作用，選項(xiàng)B正確；根據(jù)半衰期的物理意義可知，每過一個(gè)半衰期（3.8天），放射性氡衰變，土壤中放射性氡的含量減少50%，每過兩個(gè)半衰期（7.6天），土壤中放射性氡的含量減少50%＋0.5×50%＝75%，選項(xiàng)C正確．放射性元素衰變的快慢與元素所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．6．答案：D解析：鎳63發(fā)生β衰變時(shí)釋放電子被銅片俘獲，根據(jù)電流方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向（負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向），可知電阻R上電流方向是從a到b，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)方程滿足電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒和核反應(yīng)具有方向性可知，鎳63發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程是Ni―→Cu＋e，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；改變放射性元素的物理、化學(xué)狀態(tài)，均不能改變其半衰期，所以升高溫度、增大壓強(qiáng)不能改變鎳63的半衰期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的，選項(xiàng)D正確．7．答案：ABD解析：由核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)中X為電子，A項(xiàng)正確；由核反應(yīng)方程可知每4個(gè)氫原子核發(fā)生聚變反應(yīng)釋放的能量ΔE＝（4mp＋2me－mα）c2≈4.2×10－12 J，B項(xiàng)正確；一次核反應(yīng)釋放的光子數(shù)N＝，ν＝，解得N＝6.3×106個(gè)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；太陽在主序星階段釋放的核能為E＝×，式中Mp為氫的摩爾質(zhì)量，又E＝Pt，解得t≈1010年，D項(xiàng)正確．

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