2018年秋高考物理第一轮复习课时跟踪练：第十二章第三讲原子核及其衰变、裂变和聚变（含答案解析）

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1、第十二章 近代物理初步第三讲 原子核及其衰变、裂变和聚变课时跟踪练A 组 基础巩固1(2015重庆卷) 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( )Aa、b 为 粒子的径迹 Ba、b 为 粒子的径迹C c、 d 为 粒子的径迹 Dc、d 为 粒子的径迹解析： 射线是不带电的光子流，在磁场中不偏转，故选项 B错误； 粒子为氦核带正电，由左手定则知受到向上的洛伦兹力向上偏转，故选项 A、C 错误； 粒子是带负电的电流，应向下偏转，选项 D 正确答案：D2质子、中子和氘核的质量分别为 m1、m 2 和 m3

2、.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c 表示真空中的光速)( )A( m1m 2m 3)c B(m 1m 2m 3)cC (m1m 2m 3)c2 D(m 1m 2m 3)c2解析：一个质子和一个中子结合成氘核时，质量亏损mm 1m 2m 3，根据质能方程，释放的能量Emc 2(m 1m 2m 3)c2，选项 C 正确，选项 A、B 、D 错误答案：C3(2018南京模拟 )铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应： U nab2 n，则 ab 可能是( )23592 10 10A. Xe Kr B. Ba Kr1405 9336 14156 9236C. Ba S

3、r D. Xe Sr14156 9338 1405 9438解析：核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，通过核反应前后的质量数和电荷数相等不难得出选项 A、B、C 错误，选项 D正确答案：D4(2018太原模拟 )如图所示，由天然放射性元素钋(Po)放出的射线 x1，轰击铍 ( Be)时会产生粒子流 x2，用粒子流 x2 轰击石蜡时会94打出粒子流 x3，经研究知道 ( )Ax 1 为 粒子，x 2 为质子B x1 为 粒子，x 3 为质子C x2 为质子，x 3 为中子Dx 2 为质子， x3 为光子解析：用从钋发出的 射线轰击铍时，会产生一种不受电场和磁场影响、穿透力很强的粒子流如果用这种

4、粒子流轰击石蜡，能从石蜡中打出质子查德威克经过研究，发现这种粒子正是卢瑟福猜想的中子由以上可知 x1 为 粒子，x 2 为中子，x 3 为质子，B 正确，A 、C、 D 错误答案：B5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.m4 m8C. D.m16 m32解析：由半衰期公式 mm 可知，(12)t/ mm m，故选项 C 正确(12)32/8 116答案：C6(多选 )(2015山东卷 )14C 发生放射性衰变为 14N，半衰期约为5 700 年已知植物存活其间，其体内 14C 与 12C 的比

5、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为 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

6、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元素的半衰期，选项 D 错误答案：AC7(2017吉林模拟 )目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀、钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出 、 射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是( )A 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的B 射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力C已知氡的半衰期为 3.8 天，若取 1 g 氡放在

7、天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则 7.6 天后，需取走 0.75 g 砝码天平才能再次平衡D发生 衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 4解析： 衰变是原子核内的中子转化成质子同时释放一个电子，选项 A 正确，B 错误；半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间，而不是原子核的质量减少一半，选项 C 错误； 粒子为氦原子核，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，发生 衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 2，选项 D 错误答案：A8(2018儋州二中月考)1919 年，卢瑟福用 粒子轰击氮核发现质子科学研究表明其核反应过程是： 粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，

8、复核发生衰变放出质子，变成氧核设 粒子质量为 m1，初速度为 v0，氮核质量为 m2，质子质量为 m0，氧核的质量为 m3，不考虑相对论效应(1)写出 粒子轰击氮核的核反应方程；(2) 粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？(3)求此过程中释放的核能解析：(1) 根据质量数和电荷数守恒可得 粒子轰击氮核方程为N He O H.147 42 178 1(2)设复核的速度为 v，由动量守恒定律得m1v0(m 1m 2)v，解得 v .m1v0m1 m2(3)核反应过程中的质量亏损mm 1m 2m 0m 3，反应过程中释放的核能E mc2(m 1m 2m 0m 3)c2.答案：(1)

9、N He O H147 42 178 1(2) (3)(m 1m 2m 0m 3)c2m1v0m1 m2B 组 能力提升9(2018沈阳模拟 )在匀强磁场中有一个静止的氡原子核( Rn)，22286由于衰变它放出一粒子，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 421，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. Rn Fr e B. Rn Po He22286 22287 0 1 22286 21884 42C. Rn At e D. Rn At e22286 22286 01 22286 22285 01解析：氡核的衰变过程满足动量守恒定律，其放

10、出的粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反；带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即 Bvq ，所以 r ，当粒mv2r mvBq子动量大小相同，磁感应强度恒定时，q ，根据题意，放出的粒1r子与反冲核的电荷数之比为 142，据此可知，选项 B 正确答案：B10(多选)(2018 青岛模拟 )由于放射性元素 Np 的半衰期很2379短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现已知 Np 经过一系列 衰变和 衰变后变成 Bi，下2379 20983列判断中正确的是( )A. Bi 的原子核比 Np 的原子核少 28 个中子20983 2379B. Bi 的原

11、子核比 Np 的原子核少 18 个中子20983 2379C衰变过程中共发生了 7 次 衰变和 4 次 衰变D衰变过程中共发生了 4 次 衰变和 7 次 衰变解析： Bi 的中子数为 20983126， Np 的中子数为20983 237923793144， Bi 的原子核比 Np 的原子核少 18 个中子，选20983 2379项 A 错误，B 正确；衰变过程中共发生了 衰变的次数为7 次， 衰变的次数是 27(93 83) 4 次，选项 C237 2094正确，D 错误答案：BC11(多选)(2017 枣庄二中模拟 )科学家利用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：

12、XY He H4.9 MeV 和 H H HeX17.6 MeV.下列表42 31 21 31 42述正确的有( )AX 是中子B Y 的质子数是 3，中子数是 6C两个核反应都没有出现质量亏损D氘和氚的核反应是核聚变反应解析：根据核反应方程： H H HeX，X 的质量数：21 31 42m1 2341，核电荷数：z 1112 0，所以 X 是中子，故A 正确；根据核反应方程：XY He H，X 是中子，所以 Y 的42 31质量数：m 24316，核电荷数：z 2 2103，所以 Y 的质子数是 3，中子数是 3，故 B 错误；根据两个核反应方程可知，都有大量的能量释放出来，所以一定都有质

13、量亏损，故 C 错误；氘和氚的核反应过程中是质量比较小的核生成质量比较大的新核，所以是核聚变反应，故 D 正确答案：AD12(2018 日照模拟)某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生 或 衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么氡会经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康原来静止的氡核( Rn)发生一次 衰变生成新核钋(Po) ，22286并放出一个能量 E00.09 MeV 的光子已知放出的 粒子动能E 5.55 MeV；忽略放出光子的动量，但考虑其能量；1 u 相当于931.5 MeV/c2.(1)写出衰变的核反应方程(2)衰变过程中总的质量亏损为多少( 结果保留三位有效数字)?解析：(1) 发生 衰变，方程为 Rn Po He.22286 21884 42(2)忽略光子的动量，由动量守恒定律，有 0p p Po，又 Ek ，p22m新核钋的动能 EPo E .4218由题意知，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核钋、 粒子的动能形式出现，衰变时释放出的总能量E E EPoE 0mc 2.则衰变过程中总的质量亏损m0.006 16 u.答案：(1) Rn Po He (2)0.006 16 u22286 21884 42