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沪科技版（2020）选修第三册第二节 原子核的组成优秀课时训练
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这是一份沪科技版（2020）选修第三册第二节 原子核的组成优秀课时训练，文件包含沪科版2020上海高二物理选修三第十五章原子核原卷版docx、沪科版2020上海高二物理选修三第十五章原子核解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共54页， 欢迎下载使用。
1．与原子核内部变化有关的现象是（ ）
A．α粒子散射现象B．光电效应现象
C．电离现象D．天然放射现象
解析：选D, A．α粒子散射现象是运动中的α粒子受到金原子核的作用而改变运动方向的现象，与原子核内部无关，故A错误；B．光电效应现象是金属受到光的照射，原子核外电子发生电离，从而释放出光电子，与原子核内部无关，故B错误；C．电离现象是原子核外电子脱离原子核的束缚，成为自由电子的现象，与原子核内部无关，故C错误；D．天然放射现象中的射线包括α射线、β射线、γ射线，α射线、β射线都是由于原子核发生衰变产生的，故与原子核内部有关，故D正确。
故选D。
2.关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．射线在磁场中不能发生偏转
B．射线是由氦原子核衰变产生的
C．射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的
D．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度
解析：选A，A．射线不带电，为电磁波，故其在磁场中运动时不会发生偏转，故A正确；B．射线是由衰变产生的氦原子核组成的，故B错误；C．射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子，即粒子，故C错误；D．射线的穿透性较强，工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度，故D错误。
故选A。
3.然放射性，下列说法正确的是
A．天然放射现象说明原子是可分的
B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关，温度越高半衰期越短
C．放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
D．机场、车站进行安检时，能发现箱内危险物品，是利用了α射线较强的穿透能力
解析：选C，A、天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，A错误；B、放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，B错误；C、放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，C正确；D、机场、车站等地进行安全检查时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了X射线较强的穿透能力，D错误．
4.原子核的表示符号为，下列说法正确的是（ ）
A．原子核的质子数为AB．原子的电子数为A
C．原子的质量数为ZD．原子核的质子数为Z
解析：选D，原子核的符号中A表示质量数，Z表示质子数。
故选D。
5.天然放射现象是1896年法国物理学家贝克勒尔发现的，该研究使人们认识到原子核具有复杂的结构。关于天然放射性，下列说法正确的是（ ）
A．所以元素都具有天然放射性
B．天然放射现象的发现有力证明了原子核内部有复杂的结构
C．放射性元素与别的元素形成化合物后不再具有放射性
D．、和三种射线中，射线的穿透能力最强
解析：选B, A．有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；B．天然放射现象的发现证明了原子核内部有复杂的结构，故B正确；C．放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C错误；D．、和三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D错误。
故选B。
6.银河系中存在大量的铝同位素26Al。26Al核β＋衰变的衰变方程为eq \\al(26,13)Al→eq \\al(26,12)Mg＋eq \\al(0,1)e，测得26Al核的半衰期为72万年。下列说法正确的是( )
A．26Al核的质量等于26Mg核的质量
B．26Al核的中子数大于26Mg核的中子数
C．将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变
D．银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg
解析：选C 虽然26Al核和26Mg核的质量数相等，但是26Al核β＋衰变过程释放 eq \\al(0,1)e并有质量亏损，所以26Al核的质量大于26Mg核的质量与 eq \\al(0,1)e的质量之和，当然也大于26Mg核的质量，A错误；26Al核的中子数为26－13＝13,26Mg核的中子数为26－12＝14，则26Al核的中子数小于26Mg核的中子数，B错误；半衰期是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，C正确；质量为m的26Al核经过144万年即2个半衰期，剩余的26Al核质量为eq \f(1,4)m，不会全部衰变为26Mg，D错误。
故选C
7. 医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线，而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的。对于质量为m0的113Sn，经过时间t后剩余的113Sn质量为m，其eq \f(m,m0)t图线如图所示。从图中可以得到113Sn的半衰期为( )
A．67.3 d B．101.0 d C．115.1 d D．124.9 d
解析：选C 由图可知，从eq \f(m,m0)＝eq \f(2,3)到eq \f(m,m0)＝eq \f(1,3)，113Sn恰好衰变了一半，则半衰期为T＝182.4 d－67.3 d＝115.1 d，故选C。
8.如图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质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纸面向里。以下判断可能正确的是( )
A．a、b为β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β粒子的径迹
解析：选D γ射线是不带电的光子流，在磁场中不偏转，故B错误；α粒子为氦核，带正电，由左手定则知，在图示磁场中逆时针偏转，故C错误；β粒子是带负电的电子流，根据左手定则，在图示磁场中顺时针偏转，故A错误，D正确。
9. 如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是( )
A．α射线和β射线的混合放射源
B．纯α射线放射源
C．纯γ射线放射源
D．α射线和γ射线的混合放射源
解析：选D 在放射源和计数器之间加薄铝片L后，发现计数器的计数率大幅度减小，说明射线中含有穿透能力弱的α射线，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过L的射线不带电，即为γ射线，因此放射源x可能是α射线和γ射线的混合放射源，故A、B、C错误，D正确。
10．1956年，李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用放射源进行了实验验证，1957年李、杨两人为此获得诺贝尔物理学奖，其中νe是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零，则衰变产物的质量数和核电荷数分别为( )
A．60，28 B．60，26 C．59，26 D．59，28
解析：选A, 根据核反应的规律，质量数、电荷数守恒，可得：Z＝28，A＝60．A项正确，B、C、D三项错．故选A
11．如图所示，天然放射性元素，放出ɑ、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则ɑ射线
A．向右偏 B．向左偏
C．沿直线前进 D．可能向右偏也可能向左偏
解析：选A，由于β射线（电子，带负电）没有偏转，说明它受到水平向左的电场力与水平向右的洛仑兹力平衡．对于α射线（氦核），它进入场区时受到水平向左的洛仑兹力与水平向右的电场力．由于它的速率比β射线的速率小，所以它受到的洛仑兹力小于电场力，即它在向右偏转．故选择A.
12.如图，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知某车间采用放射性同位素依-192作为放射源，其化学符号是，原子序数，通过衰变放出射线，半衰期为天，适合透照钢板厚度，下列说法正确的是（ ）
A．衰变产生的新核用X表示，铱的衰变方程为份
B．若已知钢板厚度标准为，探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于，应当增大热轧机两轮之间的厚度间隙
C．若有铱，经过天有没有衰变
D．放射性同位素发生衰变时，遵循能量守恒和质量守恒
解析：选A，A．衰变的实质是核里的一个中子放出一个电子变为一个质子，反应过程中遵循质量数守恒和核电荷数守恒，故质量数不变核电荷数加一，故A正确 ；B．探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度增大，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙，故B错误；C．若有铱，经过74天后还有没有衰变，再过74天（即总共经历148天）还有没有衰变，故C错误；D．放射性同位素发生衰变时，因遵循能量守恒，放出了能量出现了质量亏损，质量不守恒，故D错误；故选A。
13.我国首辆火星车“祝融号”采用放射性材料作为发电能源为火星车供电，中的元素是，其发生衰变的半衰期为87.7年，下列说法中正确的是（ ）
A．衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子
B．发生衰变的核反应方程为
C．经过175.4年，元素的所有原子核都完成了衰变
D．当气温和引力环境发生改变后，元素的半衰期可能会发生变化
解析：选B,A．衰变是原子核放出一个粒子，形成一个新核，选项A错误；B．发生衰变的核反应方程为选项B正确；C．经过175.4年发生衰变后剩余质
所以大约还有25%的原子核Pu没发生衰变，选项C错误；D．半衰期只与元素自身有关，与气温和引力环境无关，选项D错误。故选B。
14.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病。根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ）
A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个氡原子核了
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4
解析：选B，A．原子核的衰变是随机的，半衰期是一个统计规律，氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后，即两个半衰期，不一定剩下一个原子核，故A错误；B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故B正确；C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；D．发生α衰变时，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，生成核与原来的原子核相比，质量数减少了4，电荷数减小了2，中子数减小了2，故D错误。故选B。
15.放射性元素经过多次衰变和衰变才能变成稳定的铅，下列说法正确的是（ ）
A．原子序数小于83的元素不再具有放射性
B．衰变中产生的射线比射线穿透能力强
C．每次衰变都会有核子从原子核里放出
D．上述过程的衰变方程为
解析：选D，A．原子序数大于83的元素都具有放射性，而原子序数小于83的部分元素也具有放射性，A项错误；B．衰变中产生的射线比射线有较大的质量和较小的速度，则穿透能力弱，B项错误；C．衰变有4个核子从原子核飞出，衰变是一种中子变成一个质子和电子，则核子数不变，不会有核子从原子核里放出，C项错误；D．设衰变有次，衰变有次，根据质量数和电荷数守恒可知, 解得，故D正确；故选D。
2021年科学家们利用测年法估测出我国三星堆遗址三号坑的大概年份。其测量依据是：大气中的在宇宙射线的双击下转换为，其核反应方程为，通过光合作用和新陈代谢作用进入生物体内，生物活着的时候其体内和的比例保持不变，当生物死后，发生衰变，其含量逐渐减少，的半衰期约为5700年，其衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．X为光子B．生物活着时体内不会发生衰变
C．发生的是β衰变D．生物死后11400年，体内将完全衰变成
解析：选CA．由核反应方程可知，X为，故A错误；B．放射性元素衰变是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学等状态无关，故B错误；C．根据质量数守恒与电荷数守恒可知其衰变方程为
所以发生的是β衰变，故C正确；D．生物死后11400年，体内将剩余质量为原来的，故D错误。故选C。
铀（）经过衰变形成稳定的铅（），该过程中共经历了（ ）
A．8次衰变，10次衰变 B．5次衰变，6次衰变
C．8次衰变，6次衰变 D．5次衰变，12次衰变
解析：选C，衰变的次数可用质量数的变化求得，每次衰变质量数减少4，则衰变的次数为次，8次衰变核的质子数减少而整个过程质子数减少每次衰变核的质子数增加1，因此衰变次数次故选C。
18.下列说法正确的是（ ）
爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化
由E=mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度
核反应中发现的"质量亏损"是消失的质量转变为能量
因为在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒
解析∶选B, E= mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，但并不说明能量和质量之间存在相互转化的关系 ，故选项A错误，选项B正确。核反应中的"质量亏损"并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，故选项C错误。在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故选项D错误。选B。
19.通过百余年核物理的发展和进步，人们已经对原子核有了更进一步的认识，下列说法正确的是（ ）
A．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力
B．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量
C．比结合能越小，原子核越稳定
D．由爱因斯坦质能方程可知，质量和能量可以相互转化
解析：选B, A．核力属于短程力，当两个质子相距很近时，核力大于库仑力；两质子的间距大于一定距离时，核力小于库仑力，故A错误；
B．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量，故B正确；
C．比结合能越大，原子核越稳定，故C错误；
D．爱因斯坦质能方程只是反映了质量与能量之间的关系，质量和能量不可以相互转化，故D错误。故选B。
20. 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（ ）
A．根据图甲可知，核的结合能约为7MeV
B．根据图甲可知，核的结合能比核的结合能更大
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，结合过程一定要吸收能量
解析：选B, A．图甲中核的比结合能约为7MeV，但图中不能看出核的比结合能，不能计算核的结合能，故A错误；B．分析图甲可知，核比核的比结合能略小，但核子数远大于核，根据结合能等于比结合能与核子数的乘积可知，核的结合能比核的结合能更大，故B正确；C．将D分裂成E、F，由图可知是重核的裂变，因此核子的比结合能将增大，故C错误；D．若A、B能结合成C，平均核子质量减少，会有质量亏损，释放出核能，故D错误。故选B。
21.质子、中子和氘核的质量分别为 m1、m2和 m3，真空中光速为c，当质子和中子结合成氘核时，放出的能量是（ ）
m3c2 B (m1 +m2)c2 C.(m3-m2-m1)c2 D.(m1 +m2-m3)c2
解析∶选D, △m=（m1十m2一m3），△E= △mc²，故选项D正确.
22.下列关于结合能和比结合能的说法中正确的是（ ）
A．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大
B．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大
C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大
D．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能
解析：选A，A．中等质量原子核的比结合能比轻核的大，它的核子数又比轻核的多，所以结合能比轻核的也大，A正确；B．比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，B错误；C．比结合能越大的原子核越稳定，但其结合能不一定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核小，C错误；D．将原子核拆散成核子与核子结合成原子核两个过程质量的变化相等，将原子核拆散成核子所吸收的能量与核子结合成原子核所放出的能量叫结合能，D错误。故选A。
23.原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有（ ）
A．核的结合能约为14MeV B．两个核结合成核时释放能量
C．核比核更稳定 D．U核中核子的平均结合能比Kr核中的大
解析：选B,A．由图可知，氦核的比结合能大约为7MeV，氦核的核子数为4，则氦核的结合能大约为28MeV，故A错误；B．两个比结合能小的核结合成比结合能大的核时，会释放能量，故B正确；C．比结合能越大，原子核越稳定，由图可知，氦核的比结合能大，则核比i核更稳定，故C错误；D．由图可知，U核中核子的平均结合能比Kr核中的小，故D错误。故选B。
24.PET（正电子发射型计算机断层显像）的基本原理是：将放射性同位素注入人体，参与人体的代谢过程，在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像。根据PET原理，下列说法不正确的是（ ）
A．衰变的方程式为→
B．将放射性同位素注入人体，其作用为示踪原子
C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子
D．PET所选的放射性同位素的半衰期应小于人体的代谢周期
解析：选C, A．衰变的方程式为→A正确，不符合题意；B．将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像，故其作用为示踪原子，B正确，不符合题意；C．一对正负电子湮灭后生成两个光子，C错误，符合题意；D．PET所选的放射性同位素的半衰期应小于人体的代谢周期，否则无法通过探测器探测到，D正确，不符合题意。
故选C。
25.下列说法错误的是（ ）
A．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为
B．、、三种射线中，射线的穿透能力最强
C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D．放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关
解析：选D,A．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，其核反应方程是故A正确；B．、、三种射线中，射线的电离能力最弱，穿透能力最强，故B正确；C．放射性元素的放射性不会受到环境及化合态的影响，故C正确；D．放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度无关，故D错误。本题选错误的，故选D。
26.钍核经过6次衰变和4次衰变后变成铅核，则（ ）
A．铅核的符号为，它比少8个中子
B．铅核的符号为，它比少16个中子
C．铅核的符号为，它比少16个中子
D．铅核的符号为，它比少12个中子
解析：选C，经过1次α衰变电荷数少2，质量数少4，经过1次β衰变，电荷数增1，质量数不变。则钍核经过6次α衰变和4次β衰变后电荷数少8，质量数少24，铅核的符号为，质量数等于质子数加中子数，则中子数少16，故C正确，ABD错误。
27.2021年3月三星堆遗址出土了大量文物，进一步证实了中国历史上商代的存在。考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过用14C年代检测方法进行了分析，进而推算出商朝年代。14C的衰变方程为C→N＋X，下列说法正确的是（ ）
A．14C发生的是α衰变
B．14C衰变时电荷数守恒，但质量数不守恒
C．14C的半衰期不会受到阳光、温度、气候变化等自然环境因素影响
D．生物体中以CaCO3形式存在的14C半衰期比单质14C的半衰期更长
解析：选C, AB．14C衰变时电荷数和质量数都守恒，由此可知X电荷数为-1，为，所以14C发生的是β衰变，故AB错误；CD．半衰期是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件均无关，故C正确，D错误。故选C。
28．中国的“人造太阳”，又称东方超环，全称是全超导托卡马克核聚变实验装置，是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。2021年5月28日，中国的“人造太阳”实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行，刷新了世界纪录。所谓“人造太阳”，就是在地球上模拟太阳内部发生的核聚变反应，为人类提供源源不断的清洁能源。其内部发生的一种核聚变反应方程为，下列说法正确的是（ ）
A．反应产物X为
B．核聚变后的产物X比结合能小于的比结合能
C．可控的人工轻核聚变与核裂变相比更为安全、清洁
D．要实现核聚变，需要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能克服核力作用而碰撞结合在一起
解析：选C, A．根据核聚变反应方程满足质子数和质量数守恒，可知反应物X为，选项A错误；
B．比结合能越大，物质越稳定，所以核聚变后的产物X比结合能应大于的比结合能，选项B错误；C．可控的人工轻核聚变产物为氦核，没有辐射和污染，所以与核裂变相比更为安全、清洁，选项C正确；D．核聚变反应，又称热核反应，需要超高温度，选项D错误。 故选C。
29．关于下列核反应说法正确的是（ ）
A．，此反应放出能量，所以结合能降低
B．，此反应是核聚变，X是质子
C．，此反应是核裂变，质量亏损，放出能量
D．，此反应是α衰变，4个原子核经过两个半衰期后还剩一个原子核
解析：选C, A．是核聚变，此反应放出能量，所以结合能变大，故A错误；
B．此反应是原子核的人工转化，X是质子，故B错误；
C．此反应是核裂变，质量亏损，放出能量，故C正确；
D．此反应是α衰变，半衰期是大量放射性原子衰变的统计规律，对个别的放射性原子没有意义，故D错误。
故选C。
30.关于重核的裂变，以下说法正确的是( )
A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量
B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应
C．重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减少
D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能
解析：选D，根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程，其释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量．链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积．如果体积小，中子从铀块中穿过，碰不到原子核，则链式反应不会发生．在裂变反应中核子数是不会减少的，如eq \\al(235, 92)U裂变为eq \\al(90,38)Sr和eq \\al(136, 54)Xe的核反应，其核反应方程为eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n―→eq \\al(90,38)Sr＋eq \\al(136, 54)Xe＋10eq \\al(1,0)n，其中各粒子质量分别为mU＝235.043 9 u，mn＝1.008 67 u，mSr＝89.907 7 u，mXe＝135.907 2 u，质量亏损为Δm＝(mU＋mn)－(mSr＋mXe＋10mn)＝0.150 97 u.可见铀核裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的，核子数是不会减少的，因此选项A、B、C均错．
31.一个eq \\al(235,92)U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应的裂变方程为eq \\al(235,92)U＋eq \\al(1,0)n→X＋eq \\al(94,38)Sr＋2eq \\al(1,0)n，则下列叙述正确的是( )
A．X原子核中含有86个中子
B．X原子核中含有141个核子
C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加
D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少
解析：选A， X原子核中的核子数为(235＋1)－(94＋2)＝140个，B错误；中子数为140－(92－38)＝86个，A正确；裂变时释放能量，出现质量亏损，但是其总质量数是不变的，C、D错误．
32．一个铀235吸收一个中子后发生的一种核反应方程是eq \\al(235,92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(136,54)Xe＋eq \\al(90,38)Sr＋10eq \\al(1,0)n，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于( )
A．(M－m1－m2)c2
B．(M＋m－m1－m2)c2
C．(M－m1－m2－9m)c2
D．(m1＋m2＋9m－M)c2
解析：选C 铀235裂变时的质量亏损：Δm＝M＋m－m1－m2－10m＝M－m1－m2－9m，由质能方程可得E＝Δmc2＝(M－9m－m1－m2)c2.
33．当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.3 MeV的能量，当三个α粒子结合成一个碳(C)核时，放出7.26 MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳(C)核时，释放的能量约为( )
A．21.04 MeV B．35.56 MeV
C．77.64 MeV D．92.16 MeV
解析：选D 6个中子和6个质子可结合成3个α粒子，放出能量3×28.3 MeV＝84.9 MeV,3个α粒子再结合成一个碳核，放出7.26 MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为84.9 MeV＋7.26 MeV＝92.16 MeV.
34．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过核的反冲而间接证明中微子的存在的，一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面说法正确的是（ ）
A．母核的质量数小于子核的质量数
B．子核的动量与中微子的动量大小相同
C．母核的电荷数小于子核的电荷数
D．子核的动能大于中微子的动能
解析：选B, A．质量数等于质子数和中子数之和，母核的质子数减少1个但中子数增加1个，说明母核质量数等于子核的质量数，故A错误；B．一个静止的原子核，动量为零，发生“轨道电子俘获”，系统动量守恒仍为零，所以子核的动量与中微子的动量大小相同，方向相反，故B正确；C．母核失去了一个质子变成子核，因此电荷数大于子核的电荷数，故C错误；D．子核和中微子动量大小相等，动量和动能关系为因子核质量大，所以子核的动能小于中微子的动能，故D错误。故选B。
35．科学家发现在月球上含有丰富的eq \\al(3,2)He(氦3)．它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为eq \\al(3,2)He＋eq \\al(3,2)He→2eq \\al(1,1)H＋eq \\al(4,2)He.关于eq \\al(3,2)He聚变，下列表述正确的是( )
A．聚变反应不会释放能量
B．聚变反应产生了新的原子核
C．聚变反应没有质量亏损
D．目前核电站都采用eq \\al(3,2)He聚变反应发电
解析：选B, .聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量．但目前核电站都采用铀核的裂变反应，可控的轻核聚变尚在实验阶段．
36．1个铀235吸收1个中子发生核反应时，大约放出196 MeV的能量，则1 g纯铀235完全发生核反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)( )
A．NA×196 MeV
B．235NA×196 MeV
C．235×196 MeV
D.eq \f(NA,235)×196 MeV
解析：选D, .由于1 ml的铀核质量为235 g，1 g铀235的物质的量为eq \f(1,235) ml，因此1 g铀235释放的核能E＝eq \f(NA,235)×196 MeV，选项D正确．
37．2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造和运行技术，其发生的可控核聚变方程为： +→ +X（X表示某种粒子），则下列说法正确的是（ ）
A．X为质子
B．核能不属于清洁能源
C．该核反应是我国秦山核电站利用核能的方式
D．原子核比原子核稳定
解析：选D, A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知的质量数为1，电荷数为0，所以为中子，A错误，B．清洁能源是指在使用过程中不会对大气和环境造成污染，核能在使用过程中不产生气体，虽然有辐射对人体有害，但不等于不清洁，核废料一般用铅封或沉入大海，核能属于清洁能源，B错误C．该核反应不是目前利用核能的主要方式，因为该核聚变不可控，目前利用核能发电的是重核裂变，C错误D．反应过程放出能量，说明生成物比反应物更稳定，而比结合能越大，所以的原子核比的原子核更稳定，D正确,故选D。
38．2019年8月我国已经建成了新托卡马克(EAST)装置——中国环流器二号M装置(HL2M)，为“人造太阳”创造了条件，其等离子温度有望超过2亿摄氏度，将中国的聚变堆技术提升到了新的高度。设该热核实验反应前氘核(H)的质量为m1，氚核(H)的质量为m2，反应后氦核(He)的质量为m3，中子(n)的质量为m4。关于聚变的说法正确的是（ ）
A．核裂变比核聚变更为安全、清洁
B．由核反应过程质量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4
C．两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前减小
D．HL2M中发生的核反应方程式是H＋H→He＋n
解析：选D, A．核裂变原料、产物对环境污染较核聚变严重，A错误。
B．氘核和氚核的核聚变过程中要释放出核能，存在着质量亏损，即m1＋m2>m3＋m4,B错误。
C．比结合能越大，原子核越稳定，两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前增大，C错误。
D．核聚变方程为H＋H→He＋n，D正确。
故选D。
39．中国“嫦娥五号”在月球采集的约2公斤月壤中含有地球上鲜有的，是地球上很难得到的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，被科学家们称为“完美能源”。有关聚变的核反应方程如下：
① ，②；
下列说法正确的是（ ）
A．X为质子，Y为中子
B．的比结合能比的比结合能大
C．方程①中：质量亏损约为5.9×10-31kg
D．方程②中：核子平均释放的能量约为2.14MeV
解析：选D， A．由电荷数和质量数守恒守恒可知，X为中子，Y为中子，A错误；
聚变的核反应过程放出热量，则比更稳定，所以的比结合能比的比结合能小，B错误；C．由爱因斯坦质能方程方程可得则解得质量亏损为 代入数据，解得C错误；D．核子平均释放的能量约为D正确。
故选D。
40．2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，一个D（氘）核和T（氚）核发生聚变反应会产生一个中子，下列说法正确的是（ ）
A．该核反应方程式为
B．该核反应能够吸收大量能量
C．该反应能够在常温下进行
D．反应前平均核子质量比反应后大
解析：选D,A．根据电荷数守恒、质量数守恒可知，新核的电荷数为：1+1-0=2，质量数为：2+3-1=4，新核为，此反应属于轻核的聚变，故A错误；
B．此反应属于轻核的聚变，该核反应能够放出大量能量，故B错误；
C．此核聚变发生反应时，压力需要非常大，温度需要高达5000万度以上，因此该反应不能在常温下进行，故C错误；
D．因反应放出核能，反应后核子的平均质量减小，故D正确。
二、多选题
1. 关于天然放射性，下列说法正确的是（ ）
A．所有元素都可能发生衰变
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
E．一个原子核在一次衰变中可同量放出α、β和γ三种射线
解析：选BCD,A．并不是所有的元素都能衰变，只有原子序号超过83的元素才都能发生衰变，故A错误；B．放射性元素的半衰期由原子核内部的结构决定，与外界温度无关，故B正确；C．放射性元素其放射性来自于原子核内部的，与其他元素形成化合物并没有改变其内部原子核结构所以仍具有放射性，故C正确；D．α、β和γ三种射线中，γ射线能量最高，穿透能力最强，故D正确；E．一个原子核在一次衰变中，要么是α衰变要么是β衰变，同时伴随着能量的释放即γ射线，故E错误。故选BCD。
2.关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．天然放射现象说明原子核具有复杂结构B．射线是由原子核外电子电离产生的
C．物质的放射性与物质的存在状态有关D．通过化学反应不能改变物质的放射性
解析：选AD，A．天然放射现象中放出的射线是由原子核放出的，说明原子核具有复杂结构，故A正确；B．射线是由原子核放出的，不是核外电子电离产生的，故B错误；CD．放射性元素的放射性是原子核自身决定的，而化学反应不能改变原子的原子核，故化学反应并不能改变物质的放射性，故C错误，D正确；故选AD。
3.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，放射出的、、射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ）
A．将、、射线垂直射入匀强电场中，可以通过偏转的情况将它们分辨出来
B．放射出的射线的速度等于光速
C．射线一般伴随着射线或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．三种射线中，电离能力和穿透能力最强的是射线
解析：选AC, A．、、射线分别带正电、带负电、不带电，则将、、射线垂直射入匀强电场中，可以通过偏转的情况将它们分辨出来，A正确；B．放射出的射线的速度接近光速，B错误；C．射线一般伴随着射线或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，C正确；D．射线的穿透能力最弱，电离能力最强，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，D错误。故选AC。
4．（铀）发生衰变时产生（钍），也具有放射性，它能放出一个粒子而变成（镤）。下列说法正确的是（ ）
A．钍核比铀核少2个质子B．镤核比铀核少1个质子
C．钍核比铀核少4个中子D．镤核和钍核中子个数相同
解析：选AB，A，由题意可知钍核的质子比铀核少故A正确；B，由题意可知镤核的质子比铀核少故B正确；C，由题意可知钍核的中子比铀核少故C错误；D，由题意可知，钍核的比镤核多故D错误。故选AB。
5.下列说法正确的是( )
A．聚变反应中有质量亏损，所以必向外界放出能量
B．要使核发生聚变反应，必须使核之间的距离接近到1×10－15 m，也就是接近到核力能够发生作用的范围内
C．要使核发生聚变反应，必须克服核力做功
D．热核反应只有在人工控制下才能发生
解析：选AB 由质能方程可知，选项A正确；轻核结合成质量较大的核，必须使轻核间的距离达到核力能发生作用的范围，才能使它们紧密地结合起来，选项B正确、C错误；热核反应必须在很高的温度下才能发生，不一定要人工控制，选项D错误．
6．如图是核电站工作流程图，关于核能，下列说法正确的是（ ）
A．核反应堆可以把核能直接转化为电能
B．核反应堆利用的是原子核衰变过程产生的能量
C．核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能
D．水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线
解析：选CD，A．核反应堆把核能转化为内能，再转化为电能，故A错误；
B．核反应堆利用的是核裂变过程产生的能量，故B错误；
C．核反应堆中发生核反应要放出热量，则核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故C正确；
D．水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线，故D正确。
故选CD。
7.如图是慢中子反应堆的示意图，对核反应堆的下列说法中正确的是( )
A．铀235容易吸收快中子发生裂变反应
B．快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应
C．控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些
D．若要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会快一些
解析：选BC，根据铀235的特点，它更容易吸收慢中子而发生裂变，A错误；在反应堆中减速剂的作用就是减少快中子能量从而更易让铀235吸收裂变，B正确；链式反应的剧烈程度取决于裂变释放出的中子总数，镉控制棒可以吸收中子，因而可以控制核反应的快慢，即插入得深，吸收得多，反应将变慢，反之将加快，C正确，D错误．
8.科幻大片《流浪地球》中描述的行星发动机为“重元素核聚变发动机”，通过燃烧石头获得能量，所谓“重元素核聚变”指的是两个比较重（相对氘，氚）的核，产生聚变形成一个更重的核并放出能量的过程。影片中发动机燃烧石头指的是石头里的硅（）聚变生成铁（），结合下比结合能图，下列说法正确的是（ ）
A．比结合能越大，原子核越稳定
B．的比结合能比的比结合能大
C．比结合能越大，原子核总的结合能也越大
D．从图中可以看出，轻核聚变会释放能量，重核裂变不会释放能量
解析：选AB, A．比结合能越大，表示原子核中的核子结合的越牢固，原子核越稳定，A正确；
B．比稳定，的比结合能比的比结合能大，B正确；
C．比结合能是原子核的总结合能与核子数的比值，所以比结合能越大，原子核总的结合能不一定越大，C错误；
D．轻核聚变会释放能量，重核裂变也会释放能量，核电站就是重核裂变释放的能量产生的电，D错误。
故选AB。
9.下列说法正确的（ ）
A．是衰变方程
B．是核聚变反应方程
C．是衰变反应方程
D．是原子核的人工转变方程
解析：选BCD, A．是人工转变方程，A错误；
B．是核聚变反应方程，B正确；
C．是衰变反应方程，C正确；
D．是原子核的人工转变方程，D正确。
故选BCD。
10.我国秦山核电站第三期工程中有两组60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于eq \\al(235, )92U的裂变，现有四种说法正确的是( )
A. eq \\al(235, 92)U原子核中有92个质子，143个中子
B. eq \\al(235, 92)U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n―→eq \\al(139, 54)Xe＋eq \\al(95,38)Sr＋2eq \\al(1,0)n
C. eq \\al(235, 92)U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短
D．一个eq \\al(235, 92)U裂变能放出200 MeV的能量，合3.2×10－11 J
解析：选ABD， 由eq \\al(235, 92)U的质量数和电荷数关系易知A正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知B正确；半衰期不受外界因素干扰，故C错误；因为200 MeV＝200×106×1.6×10－19 J＝3.2×10－11 J，所以D正确．
11.下列关于聚变的说法中正确的是( )
A．要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功
B．轻核聚变需要几百万摄氏度的高温，因此聚变又叫做热核反应
C．原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温，所以氢弹利用原子弹引发热核反应
D．自然界中不存在天然的热核反应
解析：选ABC,.轻核聚变时，必须使轻核之间距离达到10－15m，所以必须克服库仑斥力做功，A正确；原子核必须有足够的动能，才能使它们接近到核力能发生作用的范围，实验证实，原子核必须处在几百万摄氏度下才有这样的能量，这样高的温度通常利用原子弹爆炸获得，故B、C正确；在太阳内部或其他恒星内部都进行着热核反应，D错误．
12．太阳内部有多种热核反应，其中“质子—质子链式反应”（或称为“PP反应”）是主要反应类型，而“PP反应”有多个分支，其主要分支的各步核反应方程分别为：＋0.42MeV、＋5.49MeV、＋12.86MeV，下列说法中正确的是（ ）
A．X是正电子
B．“PP反应”为核裂变反应
C．“PP反应”可在常温下发生
D．原子核的结合能大于原子核的结合能
解析：选AD, A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知X是正电子，A正确；
B．“PP反应”为轻核聚变反应，B错误；
C．“PP反应”属于热核反应，必须再高温下才能发生，C错误；
D．由于核反应放出能量，因此原子核的结合能大于原子核的结合能，D正确。故选AD。
13．2020年12月17日，携带“月壤”的“嫦娥五号”返回器成功着陆。“月壤”中的氦-3是目前为止最理想的核聚变能源，它是一种高效、清洁、安全的核燃料，其参与的一种核反应为，其中辐射出一个光子。已知质子、氦-3、氦-4的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为，则下列说法正确的是（ ）
A．的比结合能比的小
B．目前核电站使用的核燃料是
C．辐射出的光子的能量
D．辐射出的光子的波长
解析：选AD, A．核反应生成，同时释放巨大能量，则的比结合能比的小，故A正确；
B．目前核电站使用的核燃料是和，故B错误；
C．由质能方程可知辐射出的光子的能量为故C错误；
D．由及得，光子的波长故D正确。
故选AD。
14．2020年11月27日，我国自主三代核电“华龙一号”并网成功发出第一度电，标志着中国正式进入核电技术先进国家行列。中国环流器二号M装置，俗称“人造小太阳”，是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究裝置，2020年12月4日14时02分实现首次放电。下列说法正确的是（ ）
A．中国环流器二号M装置中有铀的同位素参与反应
B．“华龙一号”中进行的反应是核裂变
C．两个发电装置中的反应都有质量亏损
D．反应方程正确，且属于核裂变
解析：选BC，A．中国环流器二号M装置中的反应是核聚变，参与反应的是轻核，不会存在铀的同位素，A错误；B．“华龙一号”作为成熟的核电技术是核裂变技术，B正确；
C．两个发电装置中的反应都释放核能，所以都有质量亏损，C正确；
D．反应方程属于衰变，D错误。
故选BC。
15.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是( )
A．“人造太阳”的核反应方程是eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n
B．“人造太阳”的核反应方程是eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(141, 56)Ba＋eq \\al(92,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
C．根据公式E＝mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多
D．根据公式E＝mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应相同
解析：选AC eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n是氢核聚变方程，故A项正确；根据氢核聚变特点，相同质量的核燃料，氢核聚变释放的能量比裂变反应大得多，故选项C正确．
16．2017年10月16日，全球多国科学家同步举行新闻发布会，宣布人类第一次利用激光干涉法直接探测到来自双中子星合并（距地球约1.3亿光年）的引力波，并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号，此后2秒，美国费米太空望远镜观测到同一来源发出的伽马射线暴，这是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时观测到同一个天体物理事件，标志着以多种观测方式为特点的“多信使”天文学进入一个新时代，也证实了爱因斯坦100多年前在广义相对论中有关引力波的预言，引力波是由黑洞、中子星等碰撞产生的一种时空涟漪，宛如石头丢进水里产生的波纹．根据以上信息判断正确的是
A．引力波的传播速度等于光束
B．具有质量的物体能产生引力波
C．干涉是波具有的性质，所以激光也是一种波
D．引力波的传播需要空气作为介质
解析：选ABC，A．发现引力波，并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号，说明引力波的传播速度等于光束，故A正确；
B．引力波是由黑洞、中子星等碰撞产生的一种时空涟漪，因此具有质量的物体能产生引力波，故B正确；
C．引力波是以光速传播的时空扰动，是横波，故引力波应该有偏振现象，故C正确；
D．天文台探测到引力波，说明引力波可以在真空中传播，故D错误；
故选ABC．
17.关于放射性同位素，以下说法正确的是（ ）
A．放射性同位素与放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样
B．放射性同位素衰变可生成另一种新元素
C．放射性同位素只能是天然衰变时产生，不能用人工方法制得
D．以上说法均不对
解析：选AB， AB．放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和化学因素的影响，衰变后生成新的原子核。故AB正确。CD．放射性同位素天然衰变可以产生，也可以用人工方法制得，如粒子轰击铝核产生放射性同位素磷30，故CD错误。故选AB。
18．日本东部海域9.0级大地震所引发的福岛核电站泄漏事故，让全世界都陷入了恐慌。下列关于核辐射说法正确的是（ ）
A．核泄漏中放射性物质都是天然放射性元素
B．放射性辐射对人类不一定都是有害的
C．、B、γ三种射线中只有γ射线是不带电的
D．可以通过改变放射性物质的外部环境来改变放射性元素衰变的快慢
解析：选BC，A．核泄漏中放射性物质有的是人工合成的放射性同位素，并非都是天然放射性元素，故A错误；B．合理应用放射性辐射可以造福人类，如示踪原子、人工育种等，并非都是有害的，故B正确C．α射线带正电，β带负电，γ是高频电磁波不带电，故C正确；D．放射性衰变的快慢即半衰期是由元素本身决定的，与外部环境无关，故D错误。故选BC。
19.如图为放射性元素放出的三种射线在磁场中的运动轨迹，下列说法正确的是（ ）
A．射线1来自于原子核外的电子
B．射线3的电离作用最强，但不是电磁波
C．射线2的穿透本领最强，工业部门可用其测量产品厚度
D．在车站机场检查行李物品的安检机光源发射的是射线2
解析：选BC, ABC．由左手定则及由图象可知，射线1带负电，射线2不带电，射线3带正电，则根据射线的性质可知，1是电子，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个高速电子，不是来自于原子核外的电子；2是射线，穿透能力最强，工业部门可用其测量产品厚度； 3是粒子，电离作用最强，但不是电磁波；故A错误，BC正确；D．在车站机场检查行李物品的安检机光源发射的是X射线；射线由较强的辐射，不能用在机场来检查行李；故D错误。故选BC。
20.2020年2月17日凌晨，“嫦娥五号”返回器携带月球样品着陆地球，实现了中国首次月球无人采样返回，助力月球成因和演化历史等科学研究。为应对月球夜间的低温，“嫦娥五号”除了太阳能板之外，还有一块“核电池”，在月球夜间提供不小于2.5W的电功率，还能提供一定能量用于舱内温度控制。“核电池”利用了的衰变，其半衰期为T，衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．m=92，n=4，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒
B．100个经过时间T后一定还剩余50个
C．发生的是衰变，射线的电离本领大，它在威耳逊云室中的径迹直而清晰
D．衰变的半衰期会受到阳光、温度、电磁场等环境因素的影响
解析：选AC, AC．根据电荷数和质量数守恒可知m=92，n=4，所以Y是α粒子，说明发生的是α衰变，α射线的电离本领大，它在威尔逊云室中的径迹直而清晰，故AC正确；BD．半衰期是针对大量放射性元素的统计规律，对少数放射性元素不适用，并且半衰期是由原子核本身性质决定，与外界条件无关，故BD错误。故选AC。
21.关于核反应方程（ΔE为释放的核能，X为新生成的粒子），已知的半衰期为1.2 min，则下列说法正确的是（ ）
A．此反应为β衰变
B．核和Th核具有相同的质量
C．具有放射性
D．64 g的经过6 min还有1 g尚未衰变
解析：选AC,A．根据核反应方程质量数和电荷数守恒可判断出X为 ，所以此反应为β衰变，故A正确；B．核与核的质量并不同，故B错误；C．根据化学元素周期表及化学知识知，为放射性元素，故C正确；D．利用半衰期公式解得m余=2 g，故D错误。故选AC。
22.关于质能方程，下列说法正确的是（ ）
质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量
物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值
物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系
一定量的质量总是与一定量的能量相联系的
解析∶选BD, 质能方程E= mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的。当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据△E= △mc2进行计算，所以选项BD正确。
23.关于四种基本相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．原子核中质子间的万有引力和电磁力可以达到平衡
B．核力是强相互作用，在任何情况下都比库仑力大
C．弱相互作用是引起原子核衰变的原因
D．强相互作用的力程大于弱相互作用的力程
解析：选CD, A．根据万有引力和库仑力的公式计算可知，原子核中质子间电磁力远大于万有引力，不可能达到平衡，选项A错误；B．强相互作用是短程力，库仑力是长程力，故选项B错误；C．原子核发生衰变的原因是弱相互作用，选项C正确；D．强相互作用、弱相互作用都是短程力，但弱相互作用的力程更短，选项D正确。故选CD。
24.关于原子核的变化、核能及核力，下列说法正确的是（ ）
A．核力是一种弱相互作用，只能发生在原子核内相邻核子之间
B．某原子经过一次衰变和两次衰变后，核内质子数不变
C．放射性原子核X发生衰变，衰变产物的结合能之和一定大于原来X的结合能
D．原子核发生衰变时，不遵循能量守恒定律，但遵循动量守恒定律
解析：选BC,
A．核力是一种强相互作用，是一种短距作用，只能发生在原子核内相邻核子之间，A错误；
B．经过一次衰变，原子核内质子数少2个，经过一次衰变，原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子，即质子数多1个，可知经过一次衰变和两次衰变后，核内质子数不变，B正确；
C．放射性原子核发生衰变，要释放能量，故衰变产物的结合能之和一定大于原来的结合能，C正确
D．原子核发生衰变时，遵循能量守恒定律和动量守恒定律，D错误；
故选BC。
25.用中子轰击U原子核产生裂变反应，其可能的裂变方程为U+n→Ba+Kr+3n，U、n、Ba、Kr的质量分别为m1、m2、m3、m4，U原子核的半衰期为t、其比结合能小于Ba原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为c，下列叙述正确的是（ ）
A．Ba原子核比U原子核更稳定
B．Ba原子核中含有56个中子
C．裂变时释放的能量为（m1-2m2-m3-m4）c2
D．若提高U的温度，U的半衰期将会小于t
解析：选AC,
A．比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大原子核越稳定，U原子核的比结合能小于Ba原子核的比结合能，因此Ba原子核比U原子核更稳定，故A正确；
B．根据原子核的特点可知，Ba原子核含有56个质子，中子数为144-56=88个，故B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程可得故C正确；
D．放射性元素的半衰期由原子核本身决定，与周围的环境温度、湿度、压强等外界因素无关，故D错误。
故选AC。
25.关于原子核的变化、核能及核力，下列说法正确的是（ ）
A．核力是一种弱相互作用，只能发生在原子核内相邻核子之间
B．某原子经过一次衰变和两次衰变后，核内质子数不变
C．放射性原子核X发生衰变，衰变产物的结合能之和一定大于原来X的结合能
D．原子核发生衰变时，不遵循能量守恒定律，但遵循动量守恒定律
解析：选BC, A．核力是一种强相互作用，是一种短距作用，只能发生在原子核内相邻核子之间，A错误；B．经过一次衰变，原子核内质子数少2个，经过一次衰变，原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子，即质子数多1个，可知经过一次衰变和两次衰变后，核内质子数不变，B正确；
C．放射性原子核发生衰变，要释放能量，故衰变产物的结合能之和一定大于原来的结合能，C正确
D．原子核发生衰变时，遵循能量守恒定律和动量守恒定律，D错误；故选BC。
27. 铀核裂变的一种方程为，已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法中正确的有（ ）
A．X粒子是中子
B．X粒子是质子
C．相比，的比结合能最大，最稳定
D．相比，的质量数最多，结合能最大
解析：选ACD, AB．根据质量数和电荷数守恒，X的质量数为1，电荷数为0，X为中子，故A正确，B错误；CD．根据图像可知，的比结合能最大，最稳定。的质量数最多，结合能最大。故CD正确。故选ACD。
28.现有两动能均为的在一条直线上相向运动，两个发生对撞后能发生核反应，得到和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为和新粒子的动能。已知的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，新粒子的质量为1.0087u，核反应时质量亏损1u释放的核能约为931.5MeV。则下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程为B．核反应释放的核能约为3.26MeV
C．的动能约为0.815MeVD．新粒子的动能约为2.97MeV
解析：选ABD, A．设新粒子为，核反应方程为根据质量数守恒和电荷守恒可得， 解得 由此可得新粒子为中子，核反应方程为，A正确；B．核反应的质量损失为
核反应时质量亏损1u释放的核能约为931.5MeV，由此可得核反应释放的核能为
，B正确；CD．新核与新粒子的动能动量分别为、、、，根据能量守恒和动量守恒可得 又因为动能和动量的关系为
联立解得C错误，D正确。故选ABD。
29.关于原子核的结合能，下列说法正确的是( )
A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C．铯原子核(eq \\al(133, 55)Cs)的结合能小于铅原子核(eq \\al(208, 82)Pb)的结合能
D．比结合能越大，原子核越不稳定
解析：选ABC, 结合能是把核子分开所需的最小能量，选项A正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，存在质量亏损，核子比结合能增大，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，选项B正确；核子数越多，结合能越大，选项C正确；比结合能也叫平均结合能，比结合能越大，分开核子所需的能量越大，原子核越稳定，选项D错误．
30.现有两动能均为的在一条直线上相向运动，两个发生对撞后能发生核反应，得到和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为和新粒子的动能。已知的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，新粒子的质量为1.0087u，核反应时质量亏损1u释放的核能约为931.5MeV。则下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程为B．核反应释放的核能约为3.26MeV
C．的动能约为0.815MeVD．新粒子的动能约为2.97MeV
解析：选ABD, A．设新粒子为，核反应方程为
根据质量数守恒和电荷守恒可得 解得
由此可得新粒子为中子，核反应方程为A正确；
B．核反应的质量损失为核反应时质量亏损1u释放的核能约为931.5MeV，由此可得核反应释放的核能为B正确；
CD．新核与新粒子的动能动量分别为、、、，根据能量守恒和动量守恒可得 又因为动能和动量的关系为联立解得C错误，D正确。故选ABD。
31.如图所示，静止的U核发生α衰变后生成反冲核Th核，两个产物都在垂直于它们速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（ ）
A．衰变方程可表示为U→Th＋He
B．Th核和α粒子的圆周轨道半径之比为1∶45
C．Th核和α粒子的动能之比为1∶45
D．Th核和α粒子在匀强磁场中旋转的方向相反
解析：选AB, A．已知α粒子为，则由电荷数守恒及质量数守恒可知，衰变方程为故A正确；D．Th核和α粒子都带正电荷，则在匀强磁场中都沿逆时针旋转，故D错误；C．由动量守恒可得衰变后则Th核和α粒子的动能之比故C错误；B．粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，所以有则所以Th核和α粒子的圆周轨道半径之比故B正确。故选AB。
三、非选择题
1.如图是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。由此图提供的信息可知：原子是由原子核和核外带________（“正”或“负”）电的电子组成的；原子核内的质子和中子_______（“有”或“没有”）更精细的结构；若该原子_________ （“失去”或“得到”）电子后将带正电。
答案 负 有 失去
解析[1][2]由图知，原子是由位于中心的原子核和外围带负电的电子构成，组成的原子核的质子和中子也有更精细的结构，夸克。
[3]原子不带电，失去带负电的电子后将带正电。
2.核污水中常含有氚(eq \\al(3,1)H)等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氚β衰变的半衰期长达12.5年，衰变方程为eq \\al(3,1)H→eq \\al(A,Z)He＋eq \\al( 0,－1)e＋eq \x\t(ν)e，其中eq \x\t(ν)e是质量可忽略不计的中性粒子，Z＝________，A＝________。若将含有质量为m的氚的核污水排入大海，即使经过50年，排入海中的氚还剩________m(用分数表示)。
答案 2 3 eq \f(1,16)
解析 根据核衰变过程电荷数守恒和质量数守恒可得Z＝2，A＝3。经过50年，排入海水中的氚的剩余质量为m′＝ eq eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))\s\up6(\f(50,12.5))m＝eq \f(1,16)m。
3.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子(eq \\al(4,2)He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
(1)放射性原子核用eq \\al(A,Z)X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程。
(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。
(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm。
答案 (1)eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A－4,Z－2)Y＋eq \\al(4,2)He (2)eq \f(2πm,qB) eq \f(q2B,2πm)(3)eq \f(M＋mqBR2,2mMc2)
解析 (1)eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A－4,Z－2)Y＋eq \\al(4,2)He。
(2)设α粒子的速度大小为v，
由qvB＝meq \f(v2,R)，T＝eq \f(2πR,v)，得
α粒子在磁场中运动周期T＝eq \f(2πm,qB)
环形电流大小I＝eq \f(q,T)＝eq \f(q2B,2πm)。
(3)由qvB＝meq \f(v2,R)，得v＝eq \f(qBR,m)
设衰变后新核Y的速度大小为v′，系统动量守恒
Mv′－mv＝0
v′＝eq \f(mv,M)＝eq \f(qBR,M)
由Δmc2＝eq \f(1,2)Mv′2＋eq \f(1,2)mv2
得Δm＝eq \f(M＋mqBR2,2mMc2)。
4.用速度几乎是零的慢中子轰击静止的硼核（），产生锂核（）和粒子。已知中子质量，硼核质量，锂核质量，粒子质量。（计算结果均保留小数点后两位数字）
（1）写出该反应的核反应方程。
（2）求出该反应放出的能量。
（3）若核反应中放出的能量全部变成生成核的动能，则锂核和粒子的动能各是多少？（相当于）
答案 （1）；（2）；（3），
解析
（1）根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程
（2）根据质能方程可知放出的能量
（3）由动量守恒可知
由能量守恒可知
而
代入数据可得 ，
5.镭（Ra）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知能自发放出粒子而变成新核Rn，已知的质量，Rn的质量，粒子的质量。如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直（涉及比值时，质量可取整数）求：
（1）粒子与Rn核在磁场中运动的周期之比；
（2）粒子的动能。
答案 （1）86∶111；（2）
解析：
（1）静止的镭核衰变时动量守恒，粒子与Rn核运动方向相反，因此均带正电，在磁场中所受洛伦兹力方向相反，偏转方向相反；又因粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，故两粒子的运动轨迹为两外切圆，由动量守恒知
由
可得
由电荷数守恒可知Rn核的电荷量为=88e-2e=86e
可知
由周期公式 得
（2）衰变过程中的质量亏损
释放的能量
由
及
得
由能量守恒
所以粒子的动能为
6.若π+介子、π-介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们所带电荷量如表所示，表中e为元电荷。
(1)按最简单的组成，π+介子由哪两种粒子组成？
(2)按最简单的组成，π-介子由哪两种粒子组成？
答案 (1)π+介子是由夸克u和反夸克组成的；(2)π-介子由夸克d和反夸克组成
解析 (1)π+介子带有+e的电荷量，且是由一个夸克和一个反夸克组成的，夸克u带和反夸克带合成电荷量为e。
(2)π-介子带有-e的电荷量，是由一个夸克和一个反夸克组成的，夸克d带和反夸克带合成电荷量为-e。
7.太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射。若已知两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核。已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，lu的质量相当于931.5MeV的能量。则：
（1）写出核反应方程；
（2）求核反应中释放的核能；
（3）在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氢核的动能。
答案（1）；（2）；（3），
解析（1）核反应方程为
（2）核反应过程中质量减少了
释放的核能为
（3）设和的动量分别为和，根据动量守恒定律得
可得和大小相等，方向相反。根据
联立得 又
故有
由能量守恒定律得
代入数据解得
8.eq \\al(235, 92)U受中子轰击时会发生裂变，产生eq \\al(139, 56)Ba和eq \\al(94,36)Kr，同时放出200 MeV的能量，现要建设发电能力是50万千瓦的核电站，用铀235作为原子锅炉的燃料，假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需要纯铀235的质量为多少？(阿伏加德罗常数取6.02×1023 ml－1)
答案：0.527 kg
解析：每天发电的总量
E＝24×3.6×103×5×108 J＝4.32×1013 J.
要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目
n＝eq \f(4.32×1013,2×108×1.6×10－19)＝1.35×1024(个)．
则对应的质量
m＝eq \f(n,NA)·μ＝eq \f(1.35×1024,6.02×1023)×235×10－3 kg＝0.527 kg.
9.一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH＝1.007 3 u，中子质量mn＝1.008 7 u，氚核质量m＝3.018 u.
(1)写出聚变方程；
(2)释放出的核能有多大？
(3)平均每个核子释放的能量有多大？
答案 (1)eq \\al(1,1)H＋2eq \\al(1,0)n→eq \\al(3,1)H (2)6.24 MeV(3)2.08 MeV
解析 (1)聚变方程为eq \\al(1,1)H＋2eq \\al(1,0)n→eq \\al(3,1)H.
(2)质量亏损Δm＝mH＋2mn－m
＝(1.007 3＋2×1.008 7－3.018)u
＝0.006 7 u.
释放的核能ΔE＝Δmc2
＝0.006 7×931.5 MeV
≈6.24 MeV.
(3)平均每个核子释放的能量为
eq \f(6.24,3) MeV＝2.08 MeV.
粒子
π+
π-
u
d
带电荷量
+e
-e
+
-
-
+
1．与原子核内部变化有关的现象是（ ）
A．α粒子散射现象B．光电效应现象
C．电离现象D．天然放射现象
解析：选D, A．α粒子散射现象是运动中的α粒子受到金原子核的作用而改变运动方向的现象，与原子核内部无关，故A错误；B．光电效应现象是金属受到光的照射，原子核外电子发生电离，从而释放出光电子，与原子核内部无关，故B错误；C．电离现象是原子核外电子脱离原子核的束缚，成为自由电子的现象，与原子核内部无关，故C错误；D．天然放射现象中的射线包括α射线、β射线、γ射线，α射线、β射线都是由于原子核发生衰变产生的，故与原子核内部有关，故D正确。
故选D。
2.关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．射线在磁场中不能发生偏转
B．射线是由氦原子核衰变产生的
C．射线是原子核外的电子受激跃迁而产生的
D．工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度
解析：选A，A．射线不带电，为电磁波，故其在磁场中运动时不会发生偏转，故A正确；B．射线是由衰变产生的氦原子核组成的，故B错误；C．射线是具有放射性的元素的原子核中的一个中子转化成一个质子同时释放出一个高速电子，即粒子，故C错误；D．射线的穿透性较强，工业上常用射线来探测塑料板或金属板的厚度，故D错误。
故选A。
3.然放射性，下列说法正确的是
A．天然放射现象说明原子是可分的
B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关，温度越高半衰期越短
C．放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
D．机场、车站进行安检时，能发现箱内危险物品，是利用了α射线较强的穿透能力
解析：选C，A、天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，A错误；B、放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，B错误；C、放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，C正确；D、机场、车站等地进行安全检查时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了X射线较强的穿透能力，D错误．
4.原子核的表示符号为，下列说法正确的是（ ）
A．原子核的质子数为AB．原子的电子数为A
C．原子的质量数为ZD．原子核的质子数为Z
解析：选D，原子核的符号中A表示质量数，Z表示质子数。
故选D。
5.天然放射现象是1896年法国物理学家贝克勒尔发现的，该研究使人们认识到原子核具有复杂的结构。关于天然放射性，下列说法正确的是（ ）
A．所以元素都具有天然放射性
B．天然放射现象的发现有力证明了原子核内部有复杂的结构
C．放射性元素与别的元素形成化合物后不再具有放射性
D．、和三种射线中，射线的穿透能力最强
解析：选B, A．有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；B．天然放射现象的发现证明了原子核内部有复杂的结构，故B正确；C．放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C错误；D．、和三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D错误。
故选B。
6.银河系中存在大量的铝同位素26Al。26Al核β＋衰变的衰变方程为eq \\al(26,13)Al→eq \\al(26,12)Mg＋eq \\al(0,1)e，测得26Al核的半衰期为72万年。下列说法正确的是( )
A．26Al核的质量等于26Mg核的质量
B．26Al核的中子数大于26Mg核的中子数
C．将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中，其半衰期不变
D．银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg
解析：选C 虽然26Al核和26Mg核的质量数相等，但是26Al核β＋衰变过程释放 eq \\al(0,1)e并有质量亏损，所以26Al核的质量大于26Mg核的质量与 eq \\al(0,1)e的质量之和，当然也大于26Mg核的质量，A错误；26Al核的中子数为26－13＝13,26Mg核的中子数为26－12＝14，则26Al核的中子数小于26Mg核的中子数，B错误；半衰期是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，C正确；质量为m的26Al核经过144万年即2个半衰期，剩余的26Al核质量为eq \f(1,4)m，不会全部衰变为26Mg，D错误。
故选C
7. 医学治疗中常用放射性核素113In产生γ射线，而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的。对于质量为m0的113Sn，经过时间t后剩余的113Sn质量为m，其eq \f(m,m0)t图线如图所示。从图中可以得到113Sn的半衰期为( )
A．67.3 d B．101.0 d C．115.1 d D．124.9 d
解析：选C 由图可知，从eq \f(m,m0)＝eq \f(2,3)到eq \f(m,m0)＝eq \f(1,3)，113Sn恰好衰变了一半，则半衰期为T＝182.4 d－67.3 d＝115.1 d，故选C。
8.如图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质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纸面向里。以下判断可能正确的是( )
A．a、b为β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β粒子的径迹
解析：选D γ射线是不带电的光子流，在磁场中不偏转，故B错误；α粒子为氦核，带正电，由左手定则知，在图示磁场中逆时针偏转，故C错误；β粒子是带负电的电子流，根据左手定则，在图示磁场中顺时针偏转，故A错误，D正确。
9. 如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是( )
A．α射线和β射线的混合放射源
B．纯α射线放射源
C．纯γ射线放射源
D．α射线和γ射线的混合放射源
解析：选D 在放射源和计数器之间加薄铝片L后，发现计数器的计数率大幅度减小，说明射线中含有穿透能力弱的α射线，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过L的射线不带电，即为γ射线，因此放射源x可能是α射线和γ射线的混合放射源，故A、B、C错误，D正确。
10．1956年，李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用放射源进行了实验验证，1957年李、杨两人为此获得诺贝尔物理学奖，其中νe是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零，则衰变产物的质量数和核电荷数分别为( )
A．60，28 B．60，26 C．59，26 D．59，28
解析：选A, 根据核反应的规律，质量数、电荷数守恒，可得：Z＝28，A＝60．A项正确，B、C、D三项错．故选A
11．如图所示，天然放射性元素，放出ɑ、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则ɑ射线
A．向右偏 B．向左偏
C．沿直线前进 D．可能向右偏也可能向左偏
解析：选A，由于β射线（电子，带负电）没有偏转，说明它受到水平向左的电场力与水平向右的洛仑兹力平衡．对于α射线（氦核），它进入场区时受到水平向左的洛仑兹力与水平向右的电场力．由于它的速率比β射线的速率小，所以它受到的洛仑兹力小于电场力，即它在向右偏转．故选择A.
12.如图，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知某车间采用放射性同位素依-192作为放射源，其化学符号是，原子序数，通过衰变放出射线，半衰期为天，适合透照钢板厚度，下列说法正确的是（ ）
A．衰变产生的新核用X表示，铱的衰变方程为份
B．若已知钢板厚度标准为，探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度大于，应当增大热轧机两轮之间的厚度间隙
C．若有铱，经过天有没有衰变
D．放射性同位素发生衰变时，遵循能量守恒和质量守恒
解析：选A，A．衰变的实质是核里的一个中子放出一个电子变为一个质子，反应过程中遵循质量数守恒和核电荷数守恒，故质量数不变核电荷数加一，故A正确 ；B．探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度增大，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙，故B错误；C．若有铱，经过74天后还有没有衰变，再过74天（即总共经历148天）还有没有衰变，故C错误；D．放射性同位素发生衰变时，因遵循能量守恒，放出了能量出现了质量亏损，质量不守恒，故D错误；故选A。
13.我国首辆火星车“祝融号”采用放射性材料作为发电能源为火星车供电，中的元素是，其发生衰变的半衰期为87.7年，下列说法中正确的是（ ）
A．衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子
B．发生衰变的核反应方程为
C．经过175.4年，元素的所有原子核都完成了衰变
D．当气温和引力环境发生改变后，元素的半衰期可能会发生变化
解析：选B,A．衰变是原子核放出一个粒子，形成一个新核，选项A错误；B．发生衰变的核反应方程为选项B正确；C．经过175.4年发生衰变后剩余质
所以大约还有25%的原子核Pu没发生衰变，选项C错误；D．半衰期只与元素自身有关，与气温和引力环境无关，选项D错误。故选B。
14.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病。根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ）
A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个氡原子核了
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4
解析：选B，A．原子核的衰变是随机的，半衰期是一个统计规律，氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后，即两个半衰期，不一定剩下一个原子核，故A错误；B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故B正确；C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；D．发生α衰变时，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，生成核与原来的原子核相比，质量数减少了4，电荷数减小了2，中子数减小了2，故D错误。故选B。
15.放射性元素经过多次衰变和衰变才能变成稳定的铅，下列说法正确的是（ ）
A．原子序数小于83的元素不再具有放射性
B．衰变中产生的射线比射线穿透能力强
C．每次衰变都会有核子从原子核里放出
D．上述过程的衰变方程为
解析：选D，A．原子序数大于83的元素都具有放射性，而原子序数小于83的部分元素也具有放射性，A项错误；B．衰变中产生的射线比射线有较大的质量和较小的速度，则穿透能力弱，B项错误；C．衰变有4个核子从原子核飞出，衰变是一种中子变成一个质子和电子，则核子数不变，不会有核子从原子核里放出，C项错误；D．设衰变有次，衰变有次，根据质量数和电荷数守恒可知, 解得，故D正确；故选D。
2021年科学家们利用测年法估测出我国三星堆遗址三号坑的大概年份。其测量依据是：大气中的在宇宙射线的双击下转换为，其核反应方程为，通过光合作用和新陈代谢作用进入生物体内，生物活着的时候其体内和的比例保持不变，当生物死后，发生衰变，其含量逐渐减少，的半衰期约为5700年，其衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．X为光子B．生物活着时体内不会发生衰变
C．发生的是β衰变D．生物死后11400年，体内将完全衰变成
解析：选CA．由核反应方程可知，X为，故A错误；B．放射性元素衰变是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学等状态无关，故B错误；C．根据质量数守恒与电荷数守恒可知其衰变方程为
所以发生的是β衰变，故C正确；D．生物死后11400年，体内将剩余质量为原来的，故D错误。故选C。
铀（）经过衰变形成稳定的铅（），该过程中共经历了（ ）
A．8次衰变，10次衰变 B．5次衰变，6次衰变
C．8次衰变，6次衰变 D．5次衰变，12次衰变
解析：选C，衰变的次数可用质量数的变化求得，每次衰变质量数减少4，则衰变的次数为次，8次衰变核的质子数减少而整个过程质子数减少每次衰变核的质子数增加1，因此衰变次数次故选C。
18.下列说法正确的是（ ）
爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化
由E=mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度
核反应中发现的"质量亏损"是消失的质量转变为能量
因为在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒
解析∶选B, E= mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，但并不说明能量和质量之间存在相互转化的关系 ，故选项A错误，选项B正确。核反应中的"质量亏损"并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，故选项C错误。在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故选项D错误。选B。
19.通过百余年核物理的发展和进步，人们已经对原子核有了更进一步的认识，下列说法正确的是（ ）
A．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力
B．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量
C．比结合能越小，原子核越稳定
D．由爱因斯坦质能方程可知，质量和能量可以相互转化
解析：选B, A．核力属于短程力，当两个质子相距很近时，核力大于库仑力；两质子的间距大于一定距离时，核力小于库仑力，故A错误；
B．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量，故B正确；
C．比结合能越大，原子核越稳定，故C错误；
D．爱因斯坦质能方程只是反映了质量与能量之间的关系，质量和能量不可以相互转化，故D错误。故选B。
20. 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（ ）
A．根据图甲可知，核的结合能约为7MeV
B．根据图甲可知，核的结合能比核的结合能更大
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，结合过程一定要吸收能量
解析：选B, A．图甲中核的比结合能约为7MeV，但图中不能看出核的比结合能，不能计算核的结合能，故A错误；B．分析图甲可知，核比核的比结合能略小，但核子数远大于核，根据结合能等于比结合能与核子数的乘积可知，核的结合能比核的结合能更大，故B正确；C．将D分裂成E、F，由图可知是重核的裂变，因此核子的比结合能将增大，故C错误；D．若A、B能结合成C，平均核子质量减少，会有质量亏损，释放出核能，故D错误。故选B。
21.质子、中子和氘核的质量分别为 m1、m2和 m3，真空中光速为c，当质子和中子结合成氘核时，放出的能量是（ ）
m3c2 B (m1 +m2)c2 C.(m3-m2-m1)c2 D.(m1 +m2-m3)c2
解析∶选D, △m=（m1十m2一m3），△E= △mc²，故选项D正确.
22.下列关于结合能和比结合能的说法中正确的是（ ）
A．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大
B．比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大
C．重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大
D．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能
解析：选A，A．中等质量原子核的比结合能比轻核的大，它的核子数又比轻核的多，所以结合能比轻核的也大，A正确；B．比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，B错误；C．比结合能越大的原子核越稳定，但其结合能不一定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核小，C错误；D．将原子核拆散成核子与核子结合成原子核两个过程质量的变化相等，将原子核拆散成核子所吸收的能量与核子结合成原子核所放出的能量叫结合能，D错误。故选A。
23.原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有（ ）
A．核的结合能约为14MeV B．两个核结合成核时释放能量
C．核比核更稳定 D．U核中核子的平均结合能比Kr核中的大
解析：选B,A．由图可知，氦核的比结合能大约为7MeV，氦核的核子数为4，则氦核的结合能大约为28MeV，故A错误；B．两个比结合能小的核结合成比结合能大的核时，会释放能量，故B正确；C．比结合能越大，原子核越稳定，由图可知，氦核的比结合能大，则核比i核更稳定，故C错误；D．由图可知，U核中核子的平均结合能比Kr核中的小，故D错误。故选B。
24.PET（正电子发射型计算机断层显像）的基本原理是：将放射性同位素注入人体，参与人体的代谢过程，在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像。根据PET原理，下列说法不正确的是（ ）
A．衰变的方程式为→
B．将放射性同位素注入人体，其作用为示踪原子
C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子
D．PET所选的放射性同位素的半衰期应小于人体的代谢周期
解析：选C, A．衰变的方程式为→A正确，不符合题意；B．将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像，故其作用为示踪原子，B正确，不符合题意；C．一对正负电子湮灭后生成两个光子，C错误，符合题意；D．PET所选的放射性同位素的半衰期应小于人体的代谢周期，否则无法通过探测器探测到，D正确，不符合题意。
故选C。
25.下列说法错误的是（ ）
A．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为
B．、、三种射线中，射线的穿透能力最强
C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D．放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关
解析：选D,A．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，其核反应方程是故A正确；B．、、三种射线中，射线的电离能力最弱，穿透能力最强，故B正确；C．放射性元素的放射性不会受到环境及化合态的影响，故C正确；D．放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度无关，故D错误。本题选错误的，故选D。
26.钍核经过6次衰变和4次衰变后变成铅核，则（ ）
A．铅核的符号为，它比少8个中子
B．铅核的符号为，它比少16个中子
C．铅核的符号为，它比少16个中子
D．铅核的符号为，它比少12个中子
解析：选C，经过1次α衰变电荷数少2，质量数少4，经过1次β衰变，电荷数增1，质量数不变。则钍核经过6次α衰变和4次β衰变后电荷数少8，质量数少24，铅核的符号为，质量数等于质子数加中子数，则中子数少16，故C正确，ABD错误。
27.2021年3月三星堆遗址出土了大量文物，进一步证实了中国历史上商代的存在。考古人员对“祭祀坑”中出土的碳屑样本通过用14C年代检测方法进行了分析，进而推算出商朝年代。14C的衰变方程为C→N＋X，下列说法正确的是（ ）
A．14C发生的是α衰变
B．14C衰变时电荷数守恒，但质量数不守恒
C．14C的半衰期不会受到阳光、温度、气候变化等自然环境因素影响
D．生物体中以CaCO3形式存在的14C半衰期比单质14C的半衰期更长
解析：选C, AB．14C衰变时电荷数和质量数都守恒，由此可知X电荷数为-1，为，所以14C发生的是β衰变，故AB错误；CD．半衰期是由核内部自身的因素决定的，与原子所处的化学状态和外部条件均无关，故C正确，D错误。故选C。
28．中国的“人造太阳”，又称东方超环，全称是全超导托卡马克核聚变实验装置，是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。2021年5月28日，中国的“人造太阳”实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行，刷新了世界纪录。所谓“人造太阳”，就是在地球上模拟太阳内部发生的核聚变反应，为人类提供源源不断的清洁能源。其内部发生的一种核聚变反应方程为，下列说法正确的是（ ）
A．反应产物X为
B．核聚变后的产物X比结合能小于的比结合能
C．可控的人工轻核聚变与核裂变相比更为安全、清洁
D．要实现核聚变，需要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能克服核力作用而碰撞结合在一起
解析：选C, A．根据核聚变反应方程满足质子数和质量数守恒，可知反应物X为，选项A错误；
B．比结合能越大，物质越稳定，所以核聚变后的产物X比结合能应大于的比结合能，选项B错误；C．可控的人工轻核聚变产物为氦核，没有辐射和污染，所以与核裂变相比更为安全、清洁，选项C正确；D．核聚变反应，又称热核反应，需要超高温度，选项D错误。 故选C。
29．关于下列核反应说法正确的是（ ）
A．，此反应放出能量，所以结合能降低
B．，此反应是核聚变，X是质子
C．，此反应是核裂变，质量亏损，放出能量
D．，此反应是α衰变，4个原子核经过两个半衰期后还剩一个原子核
解析：选C, A．是核聚变，此反应放出能量，所以结合能变大，故A错误；
B．此反应是原子核的人工转化，X是质子，故B错误；
C．此反应是核裂变，质量亏损，放出能量，故C正确；
D．此反应是α衰变，半衰期是大量放射性原子衰变的统计规律，对个别的放射性原子没有意义，故D错误。
故选C。
30.关于重核的裂变，以下说法正确的是( )
A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量
B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应
C．重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减少
D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能
解析：选D，根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程，其释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量．链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积．如果体积小，中子从铀块中穿过，碰不到原子核，则链式反应不会发生．在裂变反应中核子数是不会减少的，如eq \\al(235, 92)U裂变为eq \\al(90,38)Sr和eq \\al(136, 54)Xe的核反应，其核反应方程为eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n―→eq \\al(90,38)Sr＋eq \\al(136, 54)Xe＋10eq \\al(1,0)n，其中各粒子质量分别为mU＝235.043 9 u，mn＝1.008 67 u，mSr＝89.907 7 u，mXe＝135.907 2 u，质量亏损为Δm＝(mU＋mn)－(mSr＋mXe＋10mn)＝0.150 97 u.可见铀核裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的，核子数是不会减少的，因此选项A、B、C均错．
31.一个eq \\al(235,92)U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应的裂变方程为eq \\al(235,92)U＋eq \\al(1,0)n→X＋eq \\al(94,38)Sr＋2eq \\al(1,0)n，则下列叙述正确的是( )
A．X原子核中含有86个中子
B．X原子核中含有141个核子
C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加
D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少
解析：选A， X原子核中的核子数为(235＋1)－(94＋2)＝140个，B错误；中子数为140－(92－38)＝86个，A正确；裂变时释放能量，出现质量亏损，但是其总质量数是不变的，C、D错误．
32．一个铀235吸收一个中子后发生的一种核反应方程是eq \\al(235,92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(136,54)Xe＋eq \\al(90,38)Sr＋10eq \\al(1,0)n，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于( )
A．(M－m1－m2)c2
B．(M＋m－m1－m2)c2
C．(M－m1－m2－9m)c2
D．(m1＋m2＋9m－M)c2
解析：选C 铀235裂变时的质量亏损：Δm＝M＋m－m1－m2－10m＝M－m1－m2－9m，由质能方程可得E＝Δmc2＝(M－9m－m1－m2)c2.
33．当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.3 MeV的能量，当三个α粒子结合成一个碳(C)核时，放出7.26 MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳(C)核时，释放的能量约为( )
A．21.04 MeV B．35.56 MeV
C．77.64 MeV D．92.16 MeV
解析：选D 6个中子和6个质子可结合成3个α粒子，放出能量3×28.3 MeV＝84.9 MeV,3个α粒子再结合成一个碳核，放出7.26 MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为84.9 MeV＋7.26 MeV＝92.16 MeV.
34．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过核的反冲而间接证明中微子的存在的，一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面说法正确的是（ ）
A．母核的质量数小于子核的质量数
B．子核的动量与中微子的动量大小相同
C．母核的电荷数小于子核的电荷数
D．子核的动能大于中微子的动能
解析：选B, A．质量数等于质子数和中子数之和，母核的质子数减少1个但中子数增加1个，说明母核质量数等于子核的质量数，故A错误；B．一个静止的原子核，动量为零，发生“轨道电子俘获”，系统动量守恒仍为零，所以子核的动量与中微子的动量大小相同，方向相反，故B正确；C．母核失去了一个质子变成子核，因此电荷数大于子核的电荷数，故C错误；D．子核和中微子动量大小相等，动量和动能关系为因子核质量大，所以子核的动能小于中微子的动能，故D错误。故选B。
35．科学家发现在月球上含有丰富的eq \\al(3,2)He(氦3)．它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为eq \\al(3,2)He＋eq \\al(3,2)He→2eq \\al(1,1)H＋eq \\al(4,2)He.关于eq \\al(3,2)He聚变，下列表述正确的是( )
A．聚变反应不会释放能量
B．聚变反应产生了新的原子核
C．聚变反应没有质量亏损
D．目前核电站都采用eq \\al(3,2)He聚变反应发电
解析：选B, .聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量．但目前核电站都采用铀核的裂变反应，可控的轻核聚变尚在实验阶段．
36．1个铀235吸收1个中子发生核反应时，大约放出196 MeV的能量，则1 g纯铀235完全发生核反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)( )
A．NA×196 MeV
B．235NA×196 MeV
C．235×196 MeV
D.eq \f(NA,235)×196 MeV
解析：选D, .由于1 ml的铀核质量为235 g，1 g铀235的物质的量为eq \f(1,235) ml，因此1 g铀235释放的核能E＝eq \f(NA,235)×196 MeV，选项D正确．
37．2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造和运行技术，其发生的可控核聚变方程为： +→ +X（X表示某种粒子），则下列说法正确的是（ ）
A．X为质子
B．核能不属于清洁能源
C．该核反应是我国秦山核电站利用核能的方式
D．原子核比原子核稳定
解析：选D, A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知的质量数为1，电荷数为0，所以为中子，A错误，B．清洁能源是指在使用过程中不会对大气和环境造成污染，核能在使用过程中不产生气体，虽然有辐射对人体有害，但不等于不清洁，核废料一般用铅封或沉入大海，核能属于清洁能源，B错误C．该核反应不是目前利用核能的主要方式，因为该核聚变不可控，目前利用核能发电的是重核裂变，C错误D．反应过程放出能量，说明生成物比反应物更稳定，而比结合能越大，所以的原子核比的原子核更稳定，D正确,故选D。
38．2019年8月我国已经建成了新托卡马克(EAST)装置——中国环流器二号M装置(HL2M)，为“人造太阳”创造了条件，其等离子温度有望超过2亿摄氏度，将中国的聚变堆技术提升到了新的高度。设该热核实验反应前氘核(H)的质量为m1，氚核(H)的质量为m2，反应后氦核(He)的质量为m3，中子(n)的质量为m4。关于聚变的说法正确的是（ ）
A．核裂变比核聚变更为安全、清洁
B．由核反应过程质量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4
C．两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前减小
D．HL2M中发生的核反应方程式是H＋H→He＋n
解析：选D, A．核裂变原料、产物对环境污染较核聚变严重，A错误。
B．氘核和氚核的核聚变过程中要释放出核能，存在着质量亏损，即m1＋m2>m3＋m4,B错误。
C．比结合能越大，原子核越稳定，两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前增大，C错误。
D．核聚变方程为H＋H→He＋n，D正确。
故选D。
39．中国“嫦娥五号”在月球采集的约2公斤月壤中含有地球上鲜有的，是地球上很难得到的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，被科学家们称为“完美能源”。有关聚变的核反应方程如下：
① ，②；
下列说法正确的是（ ）
A．X为质子，Y为中子
B．的比结合能比的比结合能大
C．方程①中：质量亏损约为5.9×10-31kg
D．方程②中：核子平均释放的能量约为2.14MeV
解析：选D， A．由电荷数和质量数守恒守恒可知，X为中子，Y为中子，A错误；
聚变的核反应过程放出热量，则比更稳定，所以的比结合能比的比结合能小，B错误；C．由爱因斯坦质能方程方程可得则解得质量亏损为 代入数据，解得C错误；D．核子平均释放的能量约为D正确。
故选D。
40．2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，一个D（氘）核和T（氚）核发生聚变反应会产生一个中子，下列说法正确的是（ ）
A．该核反应方程式为
B．该核反应能够吸收大量能量
C．该反应能够在常温下进行
D．反应前平均核子质量比反应后大
解析：选D,A．根据电荷数守恒、质量数守恒可知，新核的电荷数为：1+1-0=2，质量数为：2+3-1=4，新核为，此反应属于轻核的聚变，故A错误；
B．此反应属于轻核的聚变，该核反应能够放出大量能量，故B错误；
C．此核聚变发生反应时，压力需要非常大，温度需要高达5000万度以上，因此该反应不能在常温下进行，故C错误；
D．因反应放出核能，反应后核子的平均质量减小，故D正确。
二、多选题
1. 关于天然放射性，下列说法正确的是（ ）
A．所有元素都可能发生衰变
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
E．一个原子核在一次衰变中可同量放出α、β和γ三种射线
解析：选BCD,A．并不是所有的元素都能衰变，只有原子序号超过83的元素才都能发生衰变，故A错误；B．放射性元素的半衰期由原子核内部的结构决定，与外界温度无关，故B正确；C．放射性元素其放射性来自于原子核内部的，与其他元素形成化合物并没有改变其内部原子核结构所以仍具有放射性，故C正确；D．α、β和γ三种射线中，γ射线能量最高，穿透能力最强，故D正确；E．一个原子核在一次衰变中，要么是α衰变要么是β衰变，同时伴随着能量的释放即γ射线，故E错误。故选BCD。
2.关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）
A．天然放射现象说明原子核具有复杂结构B．射线是由原子核外电子电离产生的
C．物质的放射性与物质的存在状态有关D．通过化学反应不能改变物质的放射性
解析：选AD，A．天然放射现象中放出的射线是由原子核放出的，说明原子核具有复杂结构，故A正确；B．射线是由原子核放出的，不是核外电子电离产生的，故B错误；CD．放射性元素的放射性是原子核自身决定的，而化学反应不能改变原子的原子核，故化学反应并不能改变物质的放射性，故C错误，D正确；故选AD。
3.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，放射出的、、射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ）
A．将、、射线垂直射入匀强电场中，可以通过偏转的情况将它们分辨出来
B．放射出的射线的速度等于光速
C．射线一般伴随着射线或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．三种射线中，电离能力和穿透能力最强的是射线
解析：选AC, A．、、射线分别带正电、带负电、不带电，则将、、射线垂直射入匀强电场中，可以通过偏转的情况将它们分辨出来，A正确；B．放射出的射线的速度接近光速，B错误；C．射线一般伴随着射线或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，C正确；D．射线的穿透能力最弱，电离能力最强，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，D错误。故选AC。
4．（铀）发生衰变时产生（钍），也具有放射性，它能放出一个粒子而变成（镤）。下列说法正确的是（ ）
A．钍核比铀核少2个质子B．镤核比铀核少1个质子
C．钍核比铀核少4个中子D．镤核和钍核中子个数相同
解析：选AB，A，由题意可知钍核的质子比铀核少故A正确；B，由题意可知镤核的质子比铀核少故B正确；C，由题意可知钍核的中子比铀核少故C错误；D，由题意可知，钍核的比镤核多故D错误。故选AB。
5.下列说法正确的是( )
A．聚变反应中有质量亏损，所以必向外界放出能量
B．要使核发生聚变反应，必须使核之间的距离接近到1×10－15 m，也就是接近到核力能够发生作用的范围内
C．要使核发生聚变反应，必须克服核力做功
D．热核反应只有在人工控制下才能发生
解析：选AB 由质能方程可知，选项A正确；轻核结合成质量较大的核，必须使轻核间的距离达到核力能发生作用的范围，才能使它们紧密地结合起来，选项B正确、C错误；热核反应必须在很高的温度下才能发生，不一定要人工控制，选项D错误．
6．如图是核电站工作流程图，关于核能，下列说法正确的是（ ）
A．核反应堆可以把核能直接转化为电能
B．核反应堆利用的是原子核衰变过程产生的能量
C．核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能
D．水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线
解析：选CD，A．核反应堆把核能转化为内能，再转化为电能，故A错误；
B．核反应堆利用的是核裂变过程产生的能量，故B错误；
C．核反应堆中发生核反应要放出热量，则核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故C正确；
D．水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线，故D正确。
故选CD。
7.如图是慢中子反应堆的示意图，对核反应堆的下列说法中正确的是( )
A．铀235容易吸收快中子发生裂变反应
B．快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应
C．控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些
D．若要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会快一些
解析：选BC，根据铀235的特点，它更容易吸收慢中子而发生裂变，A错误；在反应堆中减速剂的作用就是减少快中子能量从而更易让铀235吸收裂变，B正确；链式反应的剧烈程度取决于裂变释放出的中子总数，镉控制棒可以吸收中子，因而可以控制核反应的快慢，即插入得深，吸收得多，反应将变慢，反之将加快，C正确，D错误．
8.科幻大片《流浪地球》中描述的行星发动机为“重元素核聚变发动机”，通过燃烧石头获得能量，所谓“重元素核聚变”指的是两个比较重（相对氘，氚）的核，产生聚变形成一个更重的核并放出能量的过程。影片中发动机燃烧石头指的是石头里的硅（）聚变生成铁（），结合下比结合能图，下列说法正确的是（ ）
A．比结合能越大，原子核越稳定
B．的比结合能比的比结合能大
C．比结合能越大，原子核总的结合能也越大
D．从图中可以看出，轻核聚变会释放能量，重核裂变不会释放能量
解析：选AB, A．比结合能越大，表示原子核中的核子结合的越牢固，原子核越稳定，A正确；
B．比稳定，的比结合能比的比结合能大，B正确；
C．比结合能是原子核的总结合能与核子数的比值，所以比结合能越大，原子核总的结合能不一定越大，C错误；
D．轻核聚变会释放能量，重核裂变也会释放能量，核电站就是重核裂变释放的能量产生的电，D错误。
故选AB。
9.下列说法正确的（ ）
A．是衰变方程
B．是核聚变反应方程
C．是衰变反应方程
D．是原子核的人工转变方程
解析：选BCD, A．是人工转变方程，A错误；
B．是核聚变反应方程，B正确；
C．是衰变反应方程，C正确；
D．是原子核的人工转变方程，D正确。
故选BCD。
10.我国秦山核电站第三期工程中有两组60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于eq \\al(235, )92U的裂变，现有四种说法正确的是( )
A. eq \\al(235, 92)U原子核中有92个质子，143个中子
B. eq \\al(235, 92)U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n―→eq \\al(139, 54)Xe＋eq \\al(95,38)Sr＋2eq \\al(1,0)n
C. eq \\al(235, 92)U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短
D．一个eq \\al(235, 92)U裂变能放出200 MeV的能量，合3.2×10－11 J
解析：选ABD， 由eq \\al(235, 92)U的质量数和电荷数关系易知A正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知B正确；半衰期不受外界因素干扰，故C错误；因为200 MeV＝200×106×1.6×10－19 J＝3.2×10－11 J，所以D正确．
11.下列关于聚变的说法中正确的是( )
A．要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功
B．轻核聚变需要几百万摄氏度的高温，因此聚变又叫做热核反应
C．原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温，所以氢弹利用原子弹引发热核反应
D．自然界中不存在天然的热核反应
解析：选ABC,.轻核聚变时，必须使轻核之间距离达到10－15m，所以必须克服库仑斥力做功，A正确；原子核必须有足够的动能，才能使它们接近到核力能发生作用的范围，实验证实，原子核必须处在几百万摄氏度下才有这样的能量，这样高的温度通常利用原子弹爆炸获得，故B、C正确；在太阳内部或其他恒星内部都进行着热核反应，D错误．
12．太阳内部有多种热核反应，其中“质子—质子链式反应”（或称为“PP反应”）是主要反应类型，而“PP反应”有多个分支，其主要分支的各步核反应方程分别为：＋0.42MeV、＋5.49MeV、＋12.86MeV，下列说法中正确的是（ ）
A．X是正电子
B．“PP反应”为核裂变反应
C．“PP反应”可在常温下发生
D．原子核的结合能大于原子核的结合能
解析：选AD, A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知X是正电子，A正确；
B．“PP反应”为轻核聚变反应，B错误；
C．“PP反应”属于热核反应，必须再高温下才能发生，C错误；
D．由于核反应放出能量，因此原子核的结合能大于原子核的结合能，D正确。故选AD。
13．2020年12月17日，携带“月壤”的“嫦娥五号”返回器成功着陆。“月壤”中的氦-3是目前为止最理想的核聚变能源，它是一种高效、清洁、安全的核燃料，其参与的一种核反应为，其中辐射出一个光子。已知质子、氦-3、氦-4的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为，则下列说法正确的是（ ）
A．的比结合能比的小
B．目前核电站使用的核燃料是
C．辐射出的光子的能量
D．辐射出的光子的波长
解析：选AD, A．核反应生成，同时释放巨大能量，则的比结合能比的小，故A正确；
B．目前核电站使用的核燃料是和，故B错误；
C．由质能方程可知辐射出的光子的能量为故C错误；
D．由及得，光子的波长故D正确。
故选AD。
14．2020年11月27日，我国自主三代核电“华龙一号”并网成功发出第一度电，标志着中国正式进入核电技术先进国家行列。中国环流器二号M装置，俗称“人造小太阳”，是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究裝置，2020年12月4日14时02分实现首次放电。下列说法正确的是（ ）
A．中国环流器二号M装置中有铀的同位素参与反应
B．“华龙一号”中进行的反应是核裂变
C．两个发电装置中的反应都有质量亏损
D．反应方程正确，且属于核裂变
解析：选BC，A．中国环流器二号M装置中的反应是核聚变，参与反应的是轻核，不会存在铀的同位素，A错误；B．“华龙一号”作为成熟的核电技术是核裂变技术，B正确；
C．两个发电装置中的反应都释放核能，所以都有质量亏损，C正确；
D．反应方程属于衰变，D错误。
故选BC。
15.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是( )
A．“人造太阳”的核反应方程是eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n
B．“人造太阳”的核反应方程是eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(141, 56)Ba＋eq \\al(92,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
C．根据公式E＝mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多
D．根据公式E＝mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应相同
解析：选AC eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n是氢核聚变方程，故A项正确；根据氢核聚变特点，相同质量的核燃料，氢核聚变释放的能量比裂变反应大得多，故选项C正确．
16．2017年10月16日，全球多国科学家同步举行新闻发布会，宣布人类第一次利用激光干涉法直接探测到来自双中子星合并（距地球约1.3亿光年）的引力波，并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号，此后2秒，美国费米太空望远镜观测到同一来源发出的伽马射线暴，这是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时观测到同一个天体物理事件，标志着以多种观测方式为特点的“多信使”天文学进入一个新时代，也证实了爱因斯坦100多年前在广义相对论中有关引力波的预言，引力波是由黑洞、中子星等碰撞产生的一种时空涟漪，宛如石头丢进水里产生的波纹．根据以上信息判断正确的是
A．引力波的传播速度等于光束
B．具有质量的物体能产生引力波
C．干涉是波具有的性质，所以激光也是一种波
D．引力波的传播需要空气作为介质
解析：选ABC，A．发现引力波，并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号，说明引力波的传播速度等于光束，故A正确；
B．引力波是由黑洞、中子星等碰撞产生的一种时空涟漪，因此具有质量的物体能产生引力波，故B正确；
C．引力波是以光速传播的时空扰动，是横波，故引力波应该有偏振现象，故C正确；
D．天文台探测到引力波，说明引力波可以在真空中传播，故D错误；
故选ABC．
17.关于放射性同位素，以下说法正确的是（ ）
A．放射性同位素与放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样
B．放射性同位素衰变可生成另一种新元素
C．放射性同位素只能是天然衰变时产生，不能用人工方法制得
D．以上说法均不对
解析：选AB， AB．放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和化学因素的影响，衰变后生成新的原子核。故AB正确。CD．放射性同位素天然衰变可以产生，也可以用人工方法制得，如粒子轰击铝核产生放射性同位素磷30，故CD错误。故选AB。
18．日本东部海域9.0级大地震所引发的福岛核电站泄漏事故，让全世界都陷入了恐慌。下列关于核辐射说法正确的是（ ）
A．核泄漏中放射性物质都是天然放射性元素
B．放射性辐射对人类不一定都是有害的
C．、B、γ三种射线中只有γ射线是不带电的
D．可以通过改变放射性物质的外部环境来改变放射性元素衰变的快慢
解析：选BC，A．核泄漏中放射性物质有的是人工合成的放射性同位素，并非都是天然放射性元素，故A错误；B．合理应用放射性辐射可以造福人类，如示踪原子、人工育种等，并非都是有害的，故B正确C．α射线带正电，β带负电，γ是高频电磁波不带电，故C正确；D．放射性衰变的快慢即半衰期是由元素本身决定的，与外部环境无关，故D错误。故选BC。
19.如图为放射性元素放出的三种射线在磁场中的运动轨迹，下列说法正确的是（ ）
A．射线1来自于原子核外的电子
B．射线3的电离作用最强，但不是电磁波
C．射线2的穿透本领最强，工业部门可用其测量产品厚度
D．在车站机场检查行李物品的安检机光源发射的是射线2
解析：选BC, ABC．由左手定则及由图象可知，射线1带负电，射线2不带电，射线3带正电，则根据射线的性质可知，1是电子，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个高速电子，不是来自于原子核外的电子；2是射线，穿透能力最强，工业部门可用其测量产品厚度； 3是粒子，电离作用最强，但不是电磁波；故A错误，BC正确；D．在车站机场检查行李物品的安检机光源发射的是X射线；射线由较强的辐射，不能用在机场来检查行李；故D错误。故选BC。
20.2020年2月17日凌晨，“嫦娥五号”返回器携带月球样品着陆地球，实现了中国首次月球无人采样返回，助力月球成因和演化历史等科学研究。为应对月球夜间的低温，“嫦娥五号”除了太阳能板之外，还有一块“核电池”，在月球夜间提供不小于2.5W的电功率，还能提供一定能量用于舱内温度控制。“核电池”利用了的衰变，其半衰期为T，衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．m=92，n=4，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒
B．100个经过时间T后一定还剩余50个
C．发生的是衰变，射线的电离本领大，它在威耳逊云室中的径迹直而清晰
D．衰变的半衰期会受到阳光、温度、电磁场等环境因素的影响
解析：选AC, AC．根据电荷数和质量数守恒可知m=92，n=4，所以Y是α粒子，说明发生的是α衰变，α射线的电离本领大，它在威尔逊云室中的径迹直而清晰，故AC正确；BD．半衰期是针对大量放射性元素的统计规律，对少数放射性元素不适用，并且半衰期是由原子核本身性质决定，与外界条件无关，故BD错误。故选AC。
21.关于核反应方程（ΔE为释放的核能，X为新生成的粒子），已知的半衰期为1.2 min，则下列说法正确的是（ ）
A．此反应为β衰变
B．核和Th核具有相同的质量
C．具有放射性
D．64 g的经过6 min还有1 g尚未衰变
解析：选AC,A．根据核反应方程质量数和电荷数守恒可判断出X为 ，所以此反应为β衰变，故A正确；B．核与核的质量并不同，故B错误；C．根据化学元素周期表及化学知识知，为放射性元素，故C正确；D．利用半衰期公式解得m余=2 g，故D错误。故选AC。
22.关于质能方程，下列说法正确的是（ ）
质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量
物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值
物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系
一定量的质量总是与一定量的能量相联系的
解析∶选BD, 质能方程E= mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的。当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据△E= △mc2进行计算，所以选项BD正确。
23.关于四种基本相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．原子核中质子间的万有引力和电磁力可以达到平衡
B．核力是强相互作用，在任何情况下都比库仑力大
C．弱相互作用是引起原子核衰变的原因
D．强相互作用的力程大于弱相互作用的力程
解析：选CD, A．根据万有引力和库仑力的公式计算可知，原子核中质子间电磁力远大于万有引力，不可能达到平衡，选项A错误；B．强相互作用是短程力，库仑力是长程力，故选项B错误；C．原子核发生衰变的原因是弱相互作用，选项C正确；D．强相互作用、弱相互作用都是短程力，但弱相互作用的力程更短，选项D正确。故选CD。
24.关于原子核的变化、核能及核力，下列说法正确的是（ ）
A．核力是一种弱相互作用，只能发生在原子核内相邻核子之间
B．某原子经过一次衰变和两次衰变后，核内质子数不变
C．放射性原子核X发生衰变，衰变产物的结合能之和一定大于原来X的结合能
D．原子核发生衰变时，不遵循能量守恒定律，但遵循动量守恒定律
解析：选BC,
A．核力是一种强相互作用，是一种短距作用，只能发生在原子核内相邻核子之间，A错误；
B．经过一次衰变，原子核内质子数少2个，经过一次衰变，原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子，即质子数多1个，可知经过一次衰变和两次衰变后，核内质子数不变，B正确；
C．放射性原子核发生衰变，要释放能量，故衰变产物的结合能之和一定大于原来的结合能，C正确
D．原子核发生衰变时，遵循能量守恒定律和动量守恒定律，D错误；
故选BC。
25.用中子轰击U原子核产生裂变反应，其可能的裂变方程为U+n→Ba+Kr+3n，U、n、Ba、Kr的质量分别为m1、m2、m3、m4，U原子核的半衰期为t、其比结合能小于Ba原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为c，下列叙述正确的是（ ）
A．Ba原子核比U原子核更稳定
B．Ba原子核中含有56个中子
C．裂变时释放的能量为（m1-2m2-m3-m4）c2
D．若提高U的温度，U的半衰期将会小于t
解析：选AC,
A．比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大原子核越稳定，U原子核的比结合能小于Ba原子核的比结合能，因此Ba原子核比U原子核更稳定，故A正确；
B．根据原子核的特点可知，Ba原子核含有56个质子，中子数为144-56=88个，故B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程可得故C正确；
D．放射性元素的半衰期由原子核本身决定，与周围的环境温度、湿度、压强等外界因素无关，故D错误。
故选AC。
25.关于原子核的变化、核能及核力，下列说法正确的是（ ）
A．核力是一种弱相互作用，只能发生在原子核内相邻核子之间
B．某原子经过一次衰变和两次衰变后，核内质子数不变
C．放射性原子核X发生衰变，衰变产物的结合能之和一定大于原来X的结合能
D．原子核发生衰变时，不遵循能量守恒定律，但遵循动量守恒定律
解析：选BC, A．核力是一种强相互作用，是一种短距作用，只能发生在原子核内相邻核子之间，A错误；B．经过一次衰变，原子核内质子数少2个，经过一次衰变，原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子，即质子数多1个，可知经过一次衰变和两次衰变后，核内质子数不变，B正确；
C．放射性原子核发生衰变，要释放能量，故衰变产物的结合能之和一定大于原来的结合能，C正确
D．原子核发生衰变时，遵循能量守恒定律和动量守恒定律，D错误；故选BC。
27. 铀核裂变的一种方程为，已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示，下列说法中正确的有（ ）
A．X粒子是中子
B．X粒子是质子
C．相比，的比结合能最大，最稳定
D．相比，的质量数最多，结合能最大
解析：选ACD, AB．根据质量数和电荷数守恒，X的质量数为1，电荷数为0，X为中子，故A正确，B错误；CD．根据图像可知，的比结合能最大，最稳定。的质量数最多，结合能最大。故CD正确。故选ACD。
28.现有两动能均为的在一条直线上相向运动，两个发生对撞后能发生核反应，得到和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为和新粒子的动能。已知的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，新粒子的质量为1.0087u，核反应时质量亏损1u释放的核能约为931.5MeV。则下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程为B．核反应释放的核能约为3.26MeV
C．的动能约为0.815MeVD．新粒子的动能约为2.97MeV
解析：选ABD, A．设新粒子为，核反应方程为根据质量数守恒和电荷守恒可得， 解得 由此可得新粒子为中子，核反应方程为，A正确；B．核反应的质量损失为
核反应时质量亏损1u释放的核能约为931.5MeV，由此可得核反应释放的核能为
，B正确；CD．新核与新粒子的动能动量分别为、、、，根据能量守恒和动量守恒可得 又因为动能和动量的关系为
联立解得C错误，D正确。故选ABD。
29.关于原子核的结合能，下列说法正确的是( )
A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C．铯原子核(eq \\al(133, 55)Cs)的结合能小于铅原子核(eq \\al(208, 82)Pb)的结合能
D．比结合能越大，原子核越不稳定
解析：选ABC, 结合能是把核子分开所需的最小能量，选项A正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，存在质量亏损，核子比结合能增大，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，选项B正确；核子数越多，结合能越大，选项C正确；比结合能也叫平均结合能，比结合能越大，分开核子所需的能量越大，原子核越稳定，选项D错误．
30.现有两动能均为的在一条直线上相向运动，两个发生对撞后能发生核反应，得到和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为和新粒子的动能。已知的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，新粒子的质量为1.0087u，核反应时质量亏损1u释放的核能约为931.5MeV。则下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程为B．核反应释放的核能约为3.26MeV
C．的动能约为0.815MeVD．新粒子的动能约为2.97MeV
解析：选ABD, A．设新粒子为，核反应方程为
根据质量数守恒和电荷守恒可得 解得
由此可得新粒子为中子，核反应方程为A正确；
B．核反应的质量损失为核反应时质量亏损1u释放的核能约为931.5MeV，由此可得核反应释放的核能为B正确；
CD．新核与新粒子的动能动量分别为、、、，根据能量守恒和动量守恒可得 又因为动能和动量的关系为联立解得C错误，D正确。故选ABD。
31.如图所示，静止的U核发生α衰变后生成反冲核Th核，两个产物都在垂直于它们速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（ ）
A．衰变方程可表示为U→Th＋He
B．Th核和α粒子的圆周轨道半径之比为1∶45
C．Th核和α粒子的动能之比为1∶45
D．Th核和α粒子在匀强磁场中旋转的方向相反
解析：选AB, A．已知α粒子为，则由电荷数守恒及质量数守恒可知，衰变方程为故A正确；D．Th核和α粒子都带正电荷，则在匀强磁场中都沿逆时针旋转，故D错误；C．由动量守恒可得衰变后则Th核和α粒子的动能之比故C错误；B．粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，所以有则所以Th核和α粒子的圆周轨道半径之比故B正确。故选AB。
三、非选择题
1.如图是用来说明原子及原子核结构情况的示意图。由此图提供的信息可知：原子是由原子核和核外带________（“正”或“负”）电的电子组成的；原子核内的质子和中子_______（“有”或“没有”）更精细的结构；若该原子_________ （“失去”或“得到”）电子后将带正电。
答案 负 有 失去
解析[1][2]由图知，原子是由位于中心的原子核和外围带负电的电子构成，组成的原子核的质子和中子也有更精细的结构，夸克。
[3]原子不带电，失去带负电的电子后将带正电。
2.核污水中常含有氚(eq \\al(3,1)H)等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全。氚β衰变的半衰期长达12.5年，衰变方程为eq \\al(3,1)H→eq \\al(A,Z)He＋eq \\al( 0,－1)e＋eq \x\t(ν)e，其中eq \x\t(ν)e是质量可忽略不计的中性粒子，Z＝________，A＝________。若将含有质量为m的氚的核污水排入大海，即使经过50年，排入海中的氚还剩________m(用分数表示)。
答案 2 3 eq \f(1,16)
解析 根据核衰变过程电荷数守恒和质量数守恒可得Z＝2，A＝3。经过50年，排入海水中的氚的剩余质量为m′＝ eq eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))\s\up6(\f(50,12.5))m＝eq \f(1,16)m。
3.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子(eq \\al(4,2)He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
(1)放射性原子核用eq \\al(A,Z)X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程。
(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。
(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm。
答案 (1)eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A－4,Z－2)Y＋eq \\al(4,2)He (2)eq \f(2πm,qB) eq \f(q2B,2πm)(3)eq \f(M＋mqBR2,2mMc2)
解析 (1)eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A－4,Z－2)Y＋eq \\al(4,2)He。
(2)设α粒子的速度大小为v，
由qvB＝meq \f(v2,R)，T＝eq \f(2πR,v)，得
α粒子在磁场中运动周期T＝eq \f(2πm,qB)
环形电流大小I＝eq \f(q,T)＝eq \f(q2B,2πm)。
(3)由qvB＝meq \f(v2,R)，得v＝eq \f(qBR,m)
设衰变后新核Y的速度大小为v′，系统动量守恒
Mv′－mv＝0
v′＝eq \f(mv,M)＝eq \f(qBR,M)
由Δmc2＝eq \f(1,2)Mv′2＋eq \f(1,2)mv2
得Δm＝eq \f(M＋mqBR2,2mMc2)。
4.用速度几乎是零的慢中子轰击静止的硼核（），产生锂核（）和粒子。已知中子质量，硼核质量，锂核质量，粒子质量。（计算结果均保留小数点后两位数字）
（1）写出该反应的核反应方程。
（2）求出该反应放出的能量。
（3）若核反应中放出的能量全部变成生成核的动能，则锂核和粒子的动能各是多少？（相当于）
答案 （1）；（2）；（3），
解析
（1）根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程
（2）根据质能方程可知放出的能量
（3）由动量守恒可知
由能量守恒可知
而
代入数据可得 ，
5.镭（Ra）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知能自发放出粒子而变成新核Rn，已知的质量，Rn的质量，粒子的质量。如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直（涉及比值时，质量可取整数）求：
（1）粒子与Rn核在磁场中运动的周期之比；
（2）粒子的动能。
答案 （1）86∶111；（2）
解析：
（1）静止的镭核衰变时动量守恒，粒子与Rn核运动方向相反，因此均带正电，在磁场中所受洛伦兹力方向相反，偏转方向相反；又因粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，故两粒子的运动轨迹为两外切圆，由动量守恒知
由
可得
由电荷数守恒可知Rn核的电荷量为=88e-2e=86e
可知
由周期公式 得
（2）衰变过程中的质量亏损
释放的能量
由
及
得
由能量守恒
所以粒子的动能为
6.若π+介子、π-介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们所带电荷量如表所示，表中e为元电荷。
(1)按最简单的组成，π+介子由哪两种粒子组成？
(2)按最简单的组成，π-介子由哪两种粒子组成？
答案 (1)π+介子是由夸克u和反夸克组成的；(2)π-介子由夸克d和反夸克组成
解析 (1)π+介子带有+e的电荷量，且是由一个夸克和一个反夸克组成的，夸克u带和反夸克带合成电荷量为e。
(2)π-介子带有-e的电荷量，是由一个夸克和一个反夸克组成的，夸克d带和反夸克带合成电荷量为-e。
7.太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射。若已知两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核。已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，lu的质量相当于931.5MeV的能量。则：
（1）写出核反应方程；
（2）求核反应中释放的核能；
（3）在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氢核的动能。
答案（1）；（2）；（3），
解析（1）核反应方程为
（2）核反应过程中质量减少了
释放的核能为
（3）设和的动量分别为和，根据动量守恒定律得
可得和大小相等，方向相反。根据
联立得 又
故有
由能量守恒定律得
代入数据解得
8.eq \\al(235, 92)U受中子轰击时会发生裂变，产生eq \\al(139, 56)Ba和eq \\al(94,36)Kr，同时放出200 MeV的能量，现要建设发电能力是50万千瓦的核电站，用铀235作为原子锅炉的燃料，假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需要纯铀235的质量为多少？(阿伏加德罗常数取6.02×1023 ml－1)
答案：0.527 kg
解析：每天发电的总量
E＝24×3.6×103×5×108 J＝4.32×1013 J.
要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目
n＝eq \f(4.32×1013,2×108×1.6×10－19)＝1.35×1024(个)．
则对应的质量
m＝eq \f(n,NA)·μ＝eq \f(1.35×1024,6.02×1023)×235×10－3 kg＝0.527 kg.
9.一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH＝1.007 3 u，中子质量mn＝1.008 7 u，氚核质量m＝3.018 u.
(1)写出聚变方程；
(2)释放出的核能有多大？
(3)平均每个核子释放的能量有多大？
答案 (1)eq \\al(1,1)H＋2eq \\al(1,0)n→eq \\al(3,1)H (2)6.24 MeV(3)2.08 MeV
解析 (1)聚变方程为eq \\al(1,1)H＋2eq \\al(1,0)n→eq \\al(3,1)H.
(2)质量亏损Δm＝mH＋2mn－m
＝(1.007 3＋2×1.008 7－3.018)u
＝0.006 7 u.
释放的核能ΔE＝Δmc2
＝0.006 7×931.5 MeV
≈6.24 MeV.
(3)平均每个核子释放的能量为
eq \f(6.24,3) MeV＝2.08 MeV.
粒子
π+
π-
u
d
带电荷量
+e
-e
+
-
-
+
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