2023一輪復(fù)習(xí)課后速練(六十)一、選擇題1．(2021·河北模擬)(多選)下列說法中正確的是(　　)A．α粒子帶正電，α射線是從原子核中射出的B．β粒子帶負(fù)電，所以β粒子有可能是核外電子C．γ射線是光子，所以γ射線有可能是原子核發(fā)光產(chǎn)生的D．α射線、β射線、γ射線都是從原子核內(nèi)部釋放出來的【答案】　AD【思維分析】 α衰變的實質(zhì)是原子核中的兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合在一起形成一個氦核發(fā)射出來；β衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子，然后釋放出電子；γ射線是伴隨α衰變和β衰變產(chǎn)生的，所以這三種射線都是從原子核內(nèi)部釋放出來的．故選A、D兩項．2．(2021·山東模擬)如圖所示，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進入勻強電場和勻強磁場中，下列說法正確的是(　　)A．②⑤表示γ射線，①④表示α射線B．②⑤表示γ射線，③⑥表示α射線C．③④表示α射線，①⑥表示β射線D．①④表示β射線，③⑥表示α射線【答案】　C【思維分析】 因α射線帶正電，β射線帶負(fù)電，γ射線不帶電，則由電場中的偏轉(zhuǎn)情況可知，③表示α射線，①表示β射線，②表示γ射線；根據(jù)左手定則，結(jié)合在磁場中的偏轉(zhuǎn)情況可知，④表示α射線，⑥表示β射線，⑤表示γ射線．故選C項．3．(2021·河北模擬)(多選)關(guān)于核反應(yīng)方程，下列說法正確的是(　　)A．24He＋1327Al―→1530P＋01n是居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性元素的核反應(yīng)方程B. 92235U＋01n→ 56144Ba＋3689Kr＋301n是核裂變方程C．13H＋12H―→24He＋01n是α衰變方程D. 714N＋24He―→ 178O＋11H是β衰變方程【答案】　AB【思維分析】 24He＋1327Al―→1530P＋01n是居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性元素的核反應(yīng)方程，故A項正確； 92235U＋01n→ 56144Ba＋3689Kr＋301n是一個大核被中子轟擊后裂變成兩個中等大小的核并釋放若干個中子的過程，所以是核裂變方程，故B項正確；13H＋12H―→24He＋01n是核聚變方程，故C項錯誤； 714N＋24He―→ 178O＋11H是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的方程，故D項錯誤．故選A、B兩項．4．(2021·河南模擬)2021年5月中旬，國外某儲存核廢水的集裝箱泄露的事件，導(dǎo)致部分放射性廢水流入大海，核廢水中含有放射性物質(zhì)，其中最難被消除的是氚，氚會發(fā)生β衰變，其半衰期為12年，要想將大部分氚清除，至少需要60年．飲用水中的氚可以通過消化道等途徑進入人體，進而對人類染色體產(chǎn)生消極影響.60年后核廢水中的氚含量大約為現(xiàn)在的(　　)A．3%　　　　　　　　　 B．6%C．9%   D．12%【答案】　A【思維分析】 60年是5個半衰期，廢水中的氚含量大約為現(xiàn)在的＝3.125%，A項正確．5．(2021·寧夏模擬)一個 92238U核衰變?yōu)橐粋€ 82206Pb核的過程中，發(fā)生了m次α衰變和n次β衰變，則m、n的值分別為(　　)A．8、6   B．6、8C．4、8   D．8、4【答案】　A【思維分析】 在α衰變的過程中，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，在β衰變的過程中，電荷數(shù)多1，有2m－n＝10，4m＝32，解得m＝8，n＝6，故A項正確，B、C、D三項錯誤．故選A項．6．(2021·海南模擬)日本政府在2021年4月13日召開內(nèi)閣會議正式?jīng)Q定將上百萬噸福島第一核電站的核廢水排入海洋，此舉引發(fā)國際廣泛關(guān)注．核廢水中包含有“氚”“銫”和“鍶”等62種放射性物質(zhì)，其中氚是氫的放射性同位素帶有放射性，會發(fā)生衰變變成23He，半衰期為12.43年，該核反應(yīng)方程為：13H―→23He＋nmX，則(　　)A．m＝1，n＝0，X是中子B．m＝1，n＝0，X是電子C．m＝0，n＝1，X是中子D．m＝0，n＝－1，X是電子【答案】　D【思維分析】 由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得3＝3＋m，1＝2＋n，解得m＝0，n＝－1，X是電子，故D項正確．故選D項．7．(2022·河北模擬)中國社會科學(xué)院考古研究所研究員仇士華通過艱苦的努力，開創(chuàng)了碳十四考古年代學(xué)的探討之路，使中國的新石器考古學(xué)有了確切的年代序列而進入了一個新時期．外來的宇宙射線與地球高空大氣作用產(chǎn)生中子，中子和大氣氮核發(fā)生核反應(yīng)生成14C，14C發(fā)生某種衰變后變成氮元素，已知14C的半衰期為5 730年．下列說法中正確的是(　　)A．生成14 C的核反應(yīng)為： 714N＋01n―→ 614C＋11HB．14C發(fā)生的衰變?yōu)?/span>α衰變C．100個原子經(jīng)過5 730年后還剩下50個沒有衰變D．當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時，14C衰變的半衰期可能會發(fā)生變化【答案】　A【思維分析】 由題意結(jié)合核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知生成14C的核反應(yīng)為 714N＋01n―→ 614C＋11H，A項正確；由題意結(jié)合核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知14C的衰變核反應(yīng)為 614C―→ 714N＋－10e，所以14C發(fā)生的是β衰變，B項錯誤；半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，只有樣本數(shù)量足夠大時才有意義，C項錯誤；半衰期由原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，與化學(xué)狀態(tài)和物理環(huán)境無關(guān)，D項錯誤．故選A項．8．(2021·云南模擬)如圖所示是原子核的核子平均質(zhì)量(核子平均質(zhì)量＝原子核質(zhì)量÷核子數(shù))與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖像，其中原子核A、B、C對應(yīng)的原子序數(shù)、核子數(shù)、核子平均質(zhì)量分別為ZA、ZB、ZC，nA、nB、nC和mA、mB、mC.若原子核A分裂成原子核B和原子核C，核反應(yīng)方程為：A→B＋C，下列說法中正確的是(　　)A．一定釋放核能ΔE＝(mA－mB－mC)c2B．一定吸收核能ΔE＝(ZAmA－ZBmB－ZCmC)c2C．一定釋放核能ΔE＝(nAmA－nBmB－nCmC)c2D．不能確定是吸收核能，還是釋放核能【答案】　C【思維分析】 由圖看出，A核子平均質(zhì)量大于B和C的核子平均質(zhì)量，而在核反應(yīng)中核子數(shù)守恒，則若A分裂成B和C，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程一定釋放核能，并且得到放出的核能為ΔE＝Δmc2＝(nA·mA－nB·mB－nC·mC)c2，故C項正確，A、B、D三項錯誤．故選C項．9．(2021·河北模擬)(多選)钚的一種同位素 94239Pu衰變時能釋放巨大能量，其衰變方程為 94239Pu―→ 92235U＋24He＋γ，則(　　)A．核燃料總是利用比結(jié)合能小的核B．核反應(yīng)中γ光子的能量就是結(jié)合能C. 92235U核比 94239Pu核更穩(wěn)定，說明 92235U的結(jié)合能大D．由于衰變時釋放巨大能量，所以 94239Pu比 92235U的比結(jié)合能小【答案】　AD【思維分析】 核燃料在反應(yīng)過程中要釋放巨大能量，所以總是要利用比結(jié)合能小的核，才能更容易實現(xiàn)，故A、D兩項正確；衰變中因質(zhì)量虧損釋放的核能，表現(xiàn)為新核的動能和γ光子的能量，而結(jié)合能等于把原子核拆分為核子需要的能量，兩者是不同的，核反應(yīng)中γ光子的能量是結(jié)合能中的一小部分，故B項錯誤；原子核的比結(jié)合能越大越穩(wěn)定，故 94239Pu的比結(jié)合能大，故C項錯誤．故選A、D兩項．10．(2021·河北模擬)(多選)一種典型的鈾核裂變時生成鋇和氪，同時放出3個中子，核反應(yīng)方程是 92235U＋X―→ 56144Ba＋3689Kr＋301n，已知部分原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是(　　)A．核反應(yīng)方程中，X粒子是中子B．核反應(yīng)方程中，X粒子是質(zhì)子C. 92235U、 56144Ba、3689Kr相比， 56144Ba的比結(jié)合能最大，它最穩(wěn)定D. 92235U、 56144Ba、3689Kr相比， 92235U的核子數(shù)最多，它的結(jié)合能最大【答案】　AD【思維分析】 根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，X粒子質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為01n，是中子，A項正確，B項錯誤；從題圖中可知3689Kr的比結(jié)合能最大，C項錯誤；原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，則原子核的核子數(shù)越多，它的結(jié)合能越大，D項正確．故選A、D兩項．11．(2021·浙江模擬)(多選)關(guān)于核反應(yīng)方程式：① 92238U―→ 90234Th＋24He，② 90234Th―→ 91234Pa＋－10e，中，說法正確的是(　　)A．①是α衰變，有能量放出B．②是β衰變，沒有能量放出C．Pa、U、Th三者的比結(jié)合能由大到小是Pa、Th、UD．Pa、Th、U的結(jié)合能由大到小是U、Th、Pa【答案】　ACD【思維分析】 ①是α衰變，有能量放出，A項正確；②是β衰變，有能量放出，B項錯誤；兩個反應(yīng)都放出能量，則Pa、U、Th三者的比結(jié)合能由大到小是Pa、Th、U，它們的結(jié)合能由大到小是U、Th、Pa，C、D兩項正確．故選A、C、D三項．12．一靜止原子核nmA衰變?yōu)?/span>2個靜止原子核B和6個電子并釋放熱量E，其中A的比結(jié)合能為E1，B的比結(jié)合能為E2，釋放時一個電子的初動能為E3，則下列說法正確的是(　　)A．放出的B原子核為BB．E2－E1＝E3＋EC．比結(jié)合能E1小于比結(jié)合能E2D．該反應(yīng)過程質(zhì)量一定增加【答案】　C【思維分析】 nmA衰變?yōu)?/span>2個靜止原子核B和6個電子，則B的質(zhì)量數(shù)滿足：2m′＝m，所以：m′＝，B的電荷數(shù)滿足：2n′＝n＋6，所以：n′＝＋3，則B粒子為：　 ＋3B，故A項錯誤；A的結(jié)合能為m·E1，B的結(jié)合能為·E2，根據(jù)能量守恒可得：m·E2－m·E1＝E＋6E3.故B項錯誤；核反應(yīng)的過程中釋放熱量，可知比結(jié)合能E1小于比結(jié)合能E2，故C項正確；該反應(yīng)的過程中釋放熱量，由質(zhì)能方程可知，一定有質(zhì)量虧損，故D項錯誤．13．(2021·遼寧模擬)鑒于核裂變產(chǎn)生的放射性廢物的處理難度較大、危險性較高，核物理學(xué)家致力于核聚變發(fā)電以減少核污染．核聚變電站最有可能的燃料是兩種同位素，也被稱作重形式的氫：氘和氚，核聚變是靠溫度和壓力的共同作用完成的，在地球?qū)嶒炇抑型瓿煽煽睾司圩冃枰?/span>1億度的超高溫度，核聚變產(chǎn)生的24He則十分清潔、安全．下列關(guān)這個核聚變敘述正確的是(　　)A．核聚變方程為12H＋13H―→24He＋11nB．若已知12H的比結(jié)合能是1.09 MeV，13H的比結(jié)合能是2.78 MeV，24He的比結(jié)合能是7.03 MeV，則氘核與氚核聚變過程釋放出的能量為17.6 MeVC．若已知12H的質(zhì)量為2.014 1 u，13H的質(zhì)量為3.016 0 u，24He的質(zhì)量為4.002 6 u，中子的質(zhì)量為1.008 7 u，且1 u的質(zhì)量對應(yīng)931.5 MeV的能量，則氘核與氚核聚變過程釋放出的能量約為21.7 MeVD．通過高溫高壓，氘、氚兩種原子核獲得足夠大的動能，用來克服強相互作用力，從而實現(xiàn)核聚變反應(yīng)【答案】　B【思維分析】 核聚變方程應(yīng)為12H＋13H―→24He＋01n，A項錯誤；由比結(jié)合能定義可知反應(yīng)釋放能量ΔE＝4×7.03 MeV－3×2.78 MeV－2×1.09 MeV＝17.6 MeV，B項正確；根據(jù)質(zhì)能方程可知，反應(yīng)放出的能量為ΔE＝(2.014 1 u＋3.016 0 u－4.002 6 u－1.008 7u)×931.5 MeV/u≈17.5 MeV，C項錯誤；氘、氚兩種原子核獲得足夠大的動能，用來克服的是庫侖斥力，才能實現(xiàn)核聚變，D項錯誤．故選B項．14．(2021·河北模擬)(多選)原來靜止的原子核ZAX質(zhì)量為m1，處在區(qū)域足夠大的勻強磁場中，經(jīng)α衰變后變成質(zhì)量為m2的原子核Y，α粒子的質(zhì)量為m3，已測得α粒子的速度垂直于磁場B，且動能為E0，假定原子核X衰變時釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動能，則下列四個結(jié)論中，正確的是(　　)A．核Y與α粒子在磁場中運動的周期之比為B．核Y與α粒子在磁場中運動的半徑之比為C．此衰變過程中的質(zhì)量虧損為m1－m2－m3D．此衰變過程中釋放的核能為【答案】　BCD【思維分析】 原子核發(fā)生α衰變時核子質(zhì)量數(shù)減小4而核電荷數(shù)減小2，周期之比由T＝可知＝·＝，故A項錯誤；由題意知X核原先靜止，則衰變后α粒子和核Y的動量大小相等，由R＝知＝＝，故B項正確；該衰變過程中的質(zhì)量虧損，Δm＝m1－(m2＋m3)，故C項正確；α粒子的動能為E0＝，Y核的動能EkY＝，則Y核的動能EkY＝，則釋放的核能ΔE＝E0＋EkY＝，故D項正確．二、非選擇題15．(2022·福建模擬)花崗巖、磚砂、水泥等建筑材料是室內(nèi)氡的最主要來源．人呼吸時，氡氣會隨氣體進入肺臟，氡衰變放出的α射線像小“炸彈”一樣轟擊肺細(xì)胞，使肺細(xì)胞受損，從而引發(fā)肺癌、白血病等．一靜止的氡核 22286Rn發(fā)生一次α衰變生成新核釙(Po)，此過程動量守恒且釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釙核的動能．已知mRn＝222.086 6 u，mα＝4.002 6 u，mPo＝218.076 6 u，1 u相當(dāng)于931 MeV的能量(結(jié)果保留2位小數(shù))．(1)寫出上述核反應(yīng)方程；(2)求上述核反應(yīng)放出的能量ΔE；(3)求α粒子的動能Ekα.【答案】　(1) 22286Rn→ 21884Po＋24He(2)6.89 MeV　(3)6.77 MeV【思維分析】 (1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有 22286Rn→ 21884Po＋24He.(2)質(zhì)量虧損Δm＝222.086 6 u－4.002 6 u－218.076 6 u＝0.007 4 u，解得ΔE＝0.007 4×931 MeV≈6.89 MeV.(3)設(shè)α粒子、釙核的動能分別為Ekα、EkPo，動量分別為pα、pPo，由能量守恒定律得ΔE＝Ekα＋EkPo，由動量守恒定律得0＝pα＋pPo，又Ek＝，故Ekα∶EkPo≈218∶4，解得Ekα≈6.77 MeV.  

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