专题82原子核物理（原卷版）

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升专题82原子核物理特训目标特训内容目标1原子核的衰变和半衰期（1T—5T）目标2结合能（6T—10T）目标3质能方程和核能（11T—15T）【特训典例】原子核的衰变和半衰期1．茫茫宇宙中存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大威胁。现有一束射线（含有α、β、γ三种射线）先经过一张纸，再进入圆形磁场区域，之后打在荧光屏上，出现了A、B两个亮斑。已知α粒子的质量约为β粒子质量的8000倍，α射线的速度约为光速的，β射线的速度约为光速。下列说法正确的是（）A．圆形区域内磁场方向垂直纸面向里B．打在A处的射线经过圆形区域时，动能增加C．如果将纸拿走保留磁场，光屏将会出现明显的两个亮斑D．如果将纸拿走保留磁场，光屏将会出现明显的三个亮斑2．随着现代化社会的发展，射线和甲醛是白血病高发的重要诱因，其中来自瓷具，橱柜等释放的氡气（）具有放射性，的衰变方程为，测得氡核半衰期为天。下列说法正确的是（）A．X是中子B．核的中子数大于核的中子数C．是电子D．若房屋经常通风或放置绿植可以减小氡核的半衰期3．日本于2023年8月24日将福岛第一核电站核废水排入大海，对海洋生态造成恶劣影响。核废水中含有氚、锶90、铯137、碘129等放射性元素，其中铯137的半衰期约30年，衰变方程为。下列说法正确的是（）A．X是粒子B．X是粒子C．衰变过程中质量守恒D．100个铯137原子核经过30年后一定还有50个未衰变4．2023年8月24日，日本福岛核电站启动核污水排海。核污水中含有多种放射性元素，其中的衰变方程为下列说法正确的是（）A．衰变方程中Z等于55B．原子核衰变的本质是核外电子的跃迁C．β射线的穿透能力比γ射线的穿透能力弱D．随着海水温度变化，的半衰期也会变化5．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（），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相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为，如图所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个（

）A． B．C． D．结合能6．原子核是由核子凭借核力结合在一起的，要把它们分开，需要吸收能量，这就是原子核的结合能。反过来，核子结合成原子核要放出能量，如图1所示。不同原子核的比结合能是不一样的，如图2是按照实际测量结果画的图线，下列有关说法正确的是（）A．图1中，对同一个原子核而言，把核子分开需要的能量与核子结合放出的能量一样大B．要把原子核分开，需要的能量越多原子核的比结合能越大C．两个氘核结合成一个氦核，需要吸收能量D．比结合能越大，原子核的核子平均质量也越大7．原子核的比结合能与质量数之间的关系图线如图所示。下列说法中正确的是（）A．质量数小的比质量数大的原子核比结合能小B．He核的结合能约为28MeVC．Kr核比Ba核结合能大D．在核反应，要吸收能量8．某核电站利用中子轰击核燃料释放核能来发电，轰击后产生和，并放出粒子a；具有放射性，半衰期为29天，衰变后产生，并放出粒子b，同时释放的能量。下列说法正确的是（）A．粒子a为质子B．的衰变是衰变C．的结合能小于的结合能D．通过增大环境温度，可使的半衰期变为28天9．1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核（）发现了质子，首次实现了原子核的人工转变。已知核反应释放的能量全部转化成了和质子的动能，、、α粒子，质子的质量分别为m₁、m₂，m₃，m₄，真空中的光速为c，则（

）A．发现质子的核反应方程是B．释放的核能等于和质子的总动能C．释放的核能等于D．释放核能的原因是因为的结合能大于和α粒子总的结合能10．核动力电池也叫做放射性同位素电池，它将放射性同位素衰变产生的能量转化为电能，能量密度大，可以为地质勘测、特殊探险行业等提供强大的电源支持，也会让很多行业的后勤保障得到很大的提升。某种核动力电池利用了的衰变，衰变方程为，下列说法正确的是（

）A．发生的是衰变B．一个衰变为释放的核能为C．新核的比结合能比大D．衰变过程释放的能量为的结合能质能方程和核能11．2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水。核污水中的发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中放出的能量为Q。设的结合能为，的结合能为，X的结合能为，已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（）A．的比结合能小于的比结合能B．该核反应过程中放出的能量C．该核反应过程中的质量亏损可以表示为D．衰变过程中放出的光子是因为新原子核从高能级向低能级跃迁产生的12．氘核和氚核发生核聚变的反应式为。关于核聚变，下列说法中正确的是（）A．X粒子是电子B．只要核聚变反应原料纯度足够高，聚变反应可以在常温常压下发生C．和发生一次核聚变的质量亏损为，其中为真空中的光速D．现在我们国家的核电站都是通过核聚变获得核能13．在核反应中具有较强的防辐射和吸收中子的功能，其原理为硼核吸收一个慢中子后释放出一个粒子，转变成新核，并释放出一定的能量。已知硼核的比结合能为，生成新核的比结合能为，粒子的比结合能为，真空中光速为。下列判断正确的是（

）A．核反应方程为B．该反应类型为衰变C．硼核的比结合能大于新核的比结合能D．该核反应质量亏损为14．“嫦娥三号”着陆器和月球车首次使用了同位素核电池，该电池将放射性同位素衰变时释放的能量通过温差热电转换器转化为电能，在恶劣的月球环境中支持月球车低速移动及与地球间不间断通讯。已知半衰期为88年，衰变方程为，、、X的结合能分别为，，，一次衰变释放能量为，下列说法正确的是（）A．衰变发出的射线是高速氦核流，能穿透几毫米厚的铝板B．一次衰变释放的能量C．经过88年，同位素核电池内的剩余25%D．若一静止核衰变释放的能量全部转化为和X的动能，则动能为15．我国的“人造太阳”即核聚变实验反应堆技术世界领先。在“人造太阳”中发生的一种核聚变反应为两个氘核以相等的动能