1、课时规范练 39 原子核及核反应课时规范练第 75 页 基础巩固组1.(原子核的衰变)(2017河南安阳殷都区期末)(多选) 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形成化合物时仍具有放射性D.、 和 三种射线中, 射线的穿透能力最强答案 BCD解析 只有原子序数超过 83 的元素才能发生衰变,选项 A 错误;半衰期由原子核内部的结构决定,与外界温度无关,与其所处的化学状态无关,选项 B、C 正确;、 、 三种射线中, 射线能量最高,穿透能力最强,选项 D 正确。2.(原子核的衰变)放射性同位素钍 Th)经
2、x 次 衰变和 y 次 衰变会生成氡 Rn),则( )A.x=1,y=3 B.x=2,y=3C.x=3,y=1 D.x=3,y=2答案 D解析 根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒,可列方程 解得 x=3,y=2,故选项 D 正确。3.(多选)(核反应方程及核反应类型)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为 X+Y H+4.9 MeV 和 He+X+17.6 MeV,下列表述正确的有( )A.X 是中子B.Y 的质子数是 3,中子数是 6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应答案 AD解析 核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒,则由给出
3、的核反应方程知 X 的电荷数为 0,质量数为 1,是中子;Y 的质子数是 3,中子数也是 3,即 Y 是 Li,选项 A 正确,选项 B 错误;两个核反应都释放出核能,故都有质量亏损,选项 C 错误 Li+ H+4.9 MeV 是原子核的人工转变 H He n+17.6 MeV 为轻核聚变,选项 D 正确。4.(多选)(核力与核能 )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开成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成 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 Cs)的结合能小于铅原子核 Pb)的结合能D.比结合能越大,原子
4、核越不稳定答案 ABC解析 原子核分开成自由核子时,需要的最小能量就是原子核的结合能,选项 A 正确;重核衰变时释放能量,衰变产物更稳定,即衰变产物的比结合能更大,衰变前后核子数不变,所以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; 铯核的核子数比铅核的核子数少,其结合能也小,选项 C 正确;比结合能越大,原子核越稳定,选项 D 错误。5.(多选)(半衰期 )14C 发生放射性衰变成为 14N,半衰期约 5 700 年。已知植物存活期间,其体内 14C 与 12C 的比例不变;生命活动结束后, 14C 的比例持续减少。现通过测量得知,某古木样品中 14C 的比例正好是现代植物
5、所制样品的二分之一。下列说法正确的是 ( )A.该古木的年代距今约 5 700 年B.12C、 13C、 14C 具有相同的中子数C.14C 衰变为 14N 的过程中放出 射线D.增加样品测量环境的压强将加速 14C 的衰变答案 AC解析 因古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一,则可知经过的时间为一个半衰期,即该古木的年代距今约为 5 700 年,选项 A 正确; 12C、 13C、 14C 具有相同的质子数,由于质量数不同,故中子数不同,选项 B 错误; 根据核反应方程可知 ,14C 衰变为 14N 的过程中放出电子,即发出 射线,选项 C 正确; 外界环境不影响放射性
6、元素的半衰期,选项 D 错误。6.(多选)(原子核的衰变 半衰期 )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答案 BC解析 镅 Am 会释放出射线将空气电离,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
7、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。7.(多选)(核反应方程及核反应类型)一静止的铝原子核 Al 俘获一速度为 1.0107 m/s 的质子 p 后,变为处于激发态的硅原子核 Si,下列说法正确的是 ( )A.核反应方程为 p Al SiB.核反应过程中系统动量守恒C.核反应过程中系统能量不守恒D.核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和E.硅原子核速度的数量级为 105 m/s,方向与质子初速度的方向一致答案 ABE解析 核反应方程满足质量数、电荷数守恒,选项 A 正确;核反应过程中遵循系统动量守恒和能
8、量守恒,故选项 B 正确,C 错误;核反应过程中有质量亏损,选项 D 错误;由 mpv=mSiv得 v=v=3.5105 m/s,选项 E 正确。导学号 06400498能力提升组8.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 7 8,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。答案 (1 Li He (2) v v (3)解析 (1)由题意可得,核反应
9、方程为 Li He。(2)由动量守恒定律得 mv=-3mv1+4mv2由题意得 v1 v2=7 8解得 v1= v,v2= v。(3)氚核和 粒子的动能之和为Ek= 3m 4m mv2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= 。 导学号 064004999.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)。(2)求粒子 X 的动能 Ek2。答案 (1 Rn Po He (2)解析 (1)氢核 Rn 放出某种粒子 X 后变成钋核 Po,根据核反应前后质量数守恒和电荷数守恒,可以判断发生的是 衰变,衰变方程为 Rn Po He(2)设钋核的质量为 m1、速度为 v1,粒子 X 的质量为 m2、速度为 v2,根据动量守恒定律,有 0=m1v1-m2v2粒子 X 的动能:E k2= =
