2018届高考物理一轮复习第十二章近代物理3原子核及核反应考点规范练

1、原子核及核反应一、单项选择题1.(2016河南郑州联考)下列与粒子相关的说法中正确的是()A.天然放射现象中产生的射线速度与光速度相当,穿透能力很强B.铀238U)核放出一个粒子后就变为钍234Th)C.高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为HenD.丹麦物理学家玻尔进行了粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型解析射线是速度为0.1c的氦核流,穿透能力最弱,A错误;由核反应过程中质量数、核电荷数守恒可知B项正确;C项中核反应前后核电荷数和质量数都不守恒,C错误;D项中进行粒子散射实验的物理学家是卢瑟福,所以D错误。答案B2.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是()A.射线

2、是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子的动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变DBi的半衰期是5天,100克Bi经过10天后还剩下50克解析射线是高速电子流,而射线是一种电磁波,选项A错误;氢原子辐射光子后,绕核运动的电子距核更近,动能增大,选项B正确;太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变,选项C错误;10天为两个半衰期,剩余的Bi的质量为100 g=100 g=25 g,选项D错误。答案B3.碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还有()A.B.C.D.解析经过n个半衰期剩余碘131的含量m

3、=m,因32天为4个半衰期,故剩余碘131的含量为m=m,选项C正确。答案C二、多项选择题4.(2016江苏南通模拟)钍Th)具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤Pa),同时伴随有射线产生,其方程为ThPa+X,钍的半衰期为24天。则下列说法中正确的是()A.X为质子B.X是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C.射线是镤原子核放出的D.1 g钍Th)经过120天后还剩0.312 5 g解析根据电荷数和质量数守恒知,钍核衰变过程中放出了一个电子,即X为电子,故A错误;衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的,故B正确;生成的镤核处于高能级,它要向低能级跃迁,能量以光子的形

4、式辐射出来,所以是镤原子核放出的,故C正确;钍的半衰期为24天,经过120天后,发生了5个半衰期,则1 g钍经过120天后还剩0.031 25 g,故D错误。答案BC5.(2016江苏连云港摸底)质子数与中子数互换的核互为“镜像核”,例如He是H的“镜像核”,同样H也是He的“镜像核”,则下列说法正确的是()A.N和O互为“镜像核”BN和C互为“镜像核”C.衰变的本质是一个中子转变为一个质子,同时放出一个电子D.核反应Hen的生成物中有粒子,该反应是衰变解析根据“镜像核”的定义N和C互为“镜像核”,选项A错误,B正确;衰变的本质是一个中子转变为一个质子,同时放出一个电子,选项C正确;核反应He

5、n的生成物中虽有粒子,但该反应是聚变反应,选项D错误。答案BC6.据媒体报道,叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡。英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药放射性元素钋Po)。若元素钋发生某种衰变其半衰期是138天,衰变方程PoPb+Y+,则下列说法正确的是()A.该元素发生的是衰变B.Y原子核含有4个核子C.射线是衰变形成的铅核释放的D.200 g的Po经276天,已发生衰变的质量为150 g解析根据衰变反应遵循质量数守恒定律和电荷数守恒,放出的粒子Y质量数为210-206=4,电荷数为84-82=2,即Y为粒子,Y原子核含有4个核子,即该元素发生的是衰变,选项A错误,B正确。射

6、线是衰变形成的铅核处于激发态,回到基态时释放出射线,选项C正确。根据半衰期的意义,经过两个半衰期后,剩余,即200 g的Po经276天,已发生衰变的质量为150 g,选项D正确。答案BCD7.(2016福建漳州模拟)烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅Am来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时,镅Am会释放出射线将它们电离,从而产生电流。烟尘一旦进入探测腔内,烟尘中的微粒会吸附部分射线,导致电流减小,从而触发警报。则下列说法不正确的是()A.镅Am发出的是射线B.镅Am发出的是射线C.镅Am发出的是射线D.0.2 mg的镅Am经864年将衰变掉0.15 mg解析镅Am会释放出射线

7、将空气电离,从而使电路中产生电流,则镅Am发出的是射线,选项A正确,B、C不正确。0.2 mg的镅Am经864年(2个半衰期)将衰变掉0.15 mg,选项D正确。答案BC8.以下关于天然放射现象,叙述正确的是()A.卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大D.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念解析卢瑟福通过对粒子散射实验结果分析,提出了原子的核式结构模型,选项A正确;太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应,选项B正确;光

8、电子的最大初动能与紫外线的频率有关,与紫外线的照射强度无关,当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的数量增多,光电流增大,选项C错误;玻尔在研究原子结构中引进了量子化的概念,提出了轨道量子化和能级等,选项D正确。答案ABD三、计算题9.(2016山东潍坊模拟)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核Li),发生核反应后生成氚核和粒子,生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反,氚核与粒子的速度之比为78,中子的质量为m,质子的质量可近似看作m,光速为c。(1)写出核反应方程。(2)求氚核和粒子的速度大小。(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能,求出质量亏损。解析(1)由题意

9、可得,核反应方程为LiHe。(2)由动量守恒定律得mv=-3mv1+4mv2由题意得v1v2=78解得v1=v,v2=v。(3)氚核和粒子的动能之和为Ek=3m4mmv2释放的核能为E=Ek-Ekn=mv2-mv2=mv2由爱因斯坦质能方程得,质量亏损为m=。答案(1LiHe(2)vv(3)10.室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中,氡看不到,嗅不到,即使在氡浓度很高的环境里,人们对它也毫无感觉,氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的第二大因素,静止的氡核Rn放出一个粒子x后变成钋核Po,钋核的动能为Ek1,若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。试回答以下问题:(1)写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子x)。