2024届高考物理一轮复习专题十四原子与原子核第3讲原子核练习含答案

第3讲　原子核

知识巩固练

1.(2022年广州模拟)“嫦娥五号”返回器带回1 731克月球土壤，月球土壤富含的氦－3元素是理想的热核反应原料，其核反应方程为HeHe＋2X，则(　　)

A.该核反应类型为重核裂变

B.X为质子

C.该核反应可在常温下发生

D.X中子

【答案】B　

【解析】热核反应指的是轻核聚变，需要很高的温度才能发生，故A、C错误；由电荷数守恒和质量数守恒，可推出X的电荷数为1，质量数为1，则X为质子，故B正确，D错误.

2.(2022年山东卷)碘125衰变时产生γ射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病.碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的(　　)

A. 

C. 

【答案】B　

【解析】设刚植入时碘的质量为m0，经过180天后的质量为m，根据m＝m0，代入数据解得m＝m0＝m0m0， B正确.

3.(多选)关于天然放射性，下列说法正确的是(　　)

A.所有元素都有可能发生衰变

B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关

C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性

D.α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强

【答案】BCD

4.重核裂变的一个核反应方程为n→Xe＋Sr＋n，已知XeSr的平均结合能分别为7.6 MeV、8.4 MeV、8.7 MeV，则(　　)

A.该核反应方程中x＝10

BU的中子数为92

C.该核反应释放9.5 MeV的能量

D.U的平均结合能比Xe的平均结合能小U比Xe更稳定

【答案】A　

【解析】根据质量数和电荷数守恒可知x＝10，故A正确U的质子数为92，质量数为235，所以中子数为143，故B错误；由于不知道中子的平均结合能，所以无法确定该核反应释放的能量，故C错误；平均结合能越大，表示原子越稳定，故D错误.

5.(2022年武汉调研)2021年12月20日，16项国家科技重大专项之一的石岛湾高温气冷堆核电站示范工程首次并网发电，这是全球首个并网发电的第四代高温气冷堆核电项目.核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，核反应方程是BaKr＋n，已知铀核质量为m1，钡核质量为m2，氪核质量为m3，中子质量为m4，则该核反应释放的核能是(　　)

A.(m1－m2－m3－3m4)c2

B.(m1－m2－m3－2m4)c2

C.(m1－m2－m3－3m4)c2

D.(m1－m2－m3－2m4)c2

【答案】D　

【解析】核反应中质量亏损为Δm＝(m1＋m4)－(m2＋m3＋3m4)＝m1－m2－m3－2m4，由质能方程ΔE＝Δmc2＝(m1－m2－m3－2m4)c2，D正确.

综合提升练

6.一个中子与原子核A发生核反应，生成一个氘核，核反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能和原子核A分别为(　　)

A.Qe  B.H

C.QH  D.e

【答案】B　

【解析】写出核反应方程式n＋H，根据质量数和电荷数守恒可以求出z＝1，a＝1，说明原子核A是H，两个核子反应结合成氘核放出的能量为Q，比结合能指的是平均一个核子释放的能量，即为.故B正确，A、C、D错误.

7.(2022年浙江卷)(多选)秦山核电站生产C的核反应方程为C＋X，其产物C的衰变方程为e.下列说法正确的是(　　)

A.X是H

BC可以用作示踪原子

Ce来自原子核外

D.经过一个半衰期，10个C将剩下5个

【答案】AB　

【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质子数为1，中子数为1，即为H，A正确；常用的示踪原子有H，B正确e由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，所以e来自原子核内，C错误；半衰期是一个统计规律，对于大量原子核衰变是成立的，个数较少时规律不成立，D错误.

8.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个互相外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42∶1，如图所示，那么氡核的衰变方程应是(　　)

ARnFre

BRnPoHe

CRnAte

DRnAte

【答案】B