專題82原子核物理（原卷版）

2024年高考物理一輪復習熱點重點難點夯練與提升專題82原子核物理特訓目標特訓內(nèi)容目標1原子核的衰變和半衰期（1T—5T）目標2結合能（6T—10T）目標3質能方程和核能（11T—15T）【特訓典例】原子核的衰變和半衰期1．茫茫宇宙中存在大量的宇宙射線，對宇航員構成了很大威脅?，F(xiàn)有一束射線（含有α、β、γ三種射線）先經(jīng)過一張紙，再進入圓形磁場區(qū)域，之后打在熒光屏上，出現(xiàn)了A、B兩個亮斑。已知α粒子的質量約為β粒子質量的8000倍，α射線的速度約為光速的，β射線的速度約為光速。下列說法正確的是（）A．圓形區(qū)域內(nèi)磁場方向垂直紙面向里B．打在A處的射線經(jīng)過圓形區(qū)域時，動能增加C．如果將紙拿走保留磁場，光屏將會出現(xiàn)明顯的兩個亮斑D．如果將紙拿走保留磁場，光屏將會出現(xiàn)明顯的三個亮斑2．隨著現(xiàn)代化社會的發(fā)展，射線和甲醛是白血病高發(fā)的重要誘因，其中來自瓷具，櫥柜等釋放的氡氣（）具有放射性，的衰變方程為，測得氡核半衰期為天。下列說法正確的是（）A．X是中子B．核的中子數(shù)大于核的中子數(shù)C．是電子D．若房屋經(jīng)常通風或放置綠植可以減小氡核的半衰期3．日本于2023年8月24日將福島第一核電站核廢水排入大海，對海洋生態(tài)造成惡劣影響。核廢水中含有氚、鍶90、銫137、碘129等放射性元素，其中銫137的半衰期約30年，衰變方程為。下列說法正確的是（）A．X是粒子B．X是粒子C．衰變過程中質量守恒D．100個銫137原子核經(jīng)過30年后一定還有50個未衰變4．2023年8月24日，日本福島核電站啟動核污水排海。核污水中含有多種放射性元素，其中的衰變方程為下列說法正確的是（）A．衰變方程中Z等于55B．原子核衰變的本質是核外電子的躍遷C．β射線的穿透能力比γ射線的穿透能力弱D．隨著海水溫度變化，的半衰期也會變化5．在勻強磁場中有一個靜止的氡原子核（），由于衰變它放出一個粒子，此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個相互外切的圓，大圓與小圓的直徑之比為，如圖所示，那么氡核的衰變方程應是下列方程中的哪一個（

）A． B．C． D．結合能6．原子核是由核子憑借核力結合在一起的，要把它們分開，需要吸收能量，這就是原子核的結合能。反過來，核子結合成原子核要放出能量，如圖1所示。不同原子核的比結合能是不一樣的，如圖2是按照實際測量結果畫的圖線，下列有關說法正確的是（）A．圖1中，對同一個原子核而言，把核子分開需要的能量與核子結合放出的能量一樣大B．要把原子核分開，需要的能量越多原子核的比結合能越大C．兩個氘核結合成一個氦核，需要吸收能量D．比結合能越大，原子核的核子平均質量也越大7．原子核的比結合能與質量數(shù)之間的關系圖線如圖所示。下列說法中正確的是（）A．質量數(shù)小的比質量數(shù)大的原子核比結合能小B．He核的結合能約為28MeVC．Kr核比Ba核結合能大D．在核反應，要吸收能量8．某核電站利用中子轟擊核燃料釋放核能來發(fā)電，轟擊后產(chǎn)生和，并放出粒子a；具有放射性，半衰期為29天，衰變后產(chǎn)生，并放出粒子b，同時釋放的能量。下列說法正確的是（）A．粒子a為質子B．的衰變是衰變C．的結合能小于的結合能D．通過增大環(huán)境溫度，可使的半衰期變?yōu)?8天9．1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核（）發(fā)現(xiàn)了質子，首次實現(xiàn)了原子核的人工轉變。已知核反應釋放的能量全部轉化成了和質子的動能，、、α粒子，質子的質量分別為m?、m?，m?，m?，真空中的光速為c，則（

）A．發(fā)現(xiàn)質子的核反應方程是B．釋放的核能等于和質子的總動能C．釋放的核能等于D．釋放核能的原因是因為的結合能大于和α粒子總的結合能10．核動力電池也叫做放射性同位素電池，它將放射性同位素衰變產(chǎn)生的能量轉化為電能，能量密度大，可以為地質勘測、特殊探險行業(yè)等提供強大的電源支持，也會讓很多行業(yè)的后勤保障得到很大的提升。某種核動力電池利用了的衰變，衰變方程為，下列說法正確的是（

）A．發(fā)生的是衰變B．一個衰變?yōu)獒尫诺暮四転镃．新核的比結合能比大D．衰變過程釋放的能量為的結合能質能方程和核能11．2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福島第一核電站的核污水。核污水中的發(fā)生衰變時的核反應方程為，該核反應過程中放出的能量為Q。設的結合能為，的結合能為，X的結合能為，已知光在真空中的傳播速度為c，則下列說法正確的是（）A．的比結合能小于的比結合能B．該核反應過程中放出的能量C．該核反應過程中的質量虧損可以表示為D．衰變過程中放出的光子是因為新原子核從高能級向低能級躍遷產(chǎn)生的12．氘核和氚核發(fā)生核聚變的反應式為。關于核聚變，下列說法中正確的是（）A．X粒子是電子B．只要核聚變反應原料純度足夠高，聚變反應可以在常溫常壓下發(fā)生C．和發(fā)生一次核聚變的質量虧損為，其中為真空中的光速D．現(xiàn)在我們國家的核電站都是通過核聚變獲得核能13．在核反應中具有較強的防輻射和吸收中子的功能，其原理為硼核吸收一個慢中子后釋放出一個粒子，轉變成新核，并釋放出一定的能量。已知硼核的比結合能為，生成新核的比結合能為，粒子的比結合能為，真空中光速為。下列判斷正確的是（

）A．核反應方程為B．該反應類型為衰變C．硼核的比結合能大于新核的比結合能D．該核反應質量虧損為14．“嫦娥三號”著陸器和月球車首次使用了同位素核電池，該電池將放射性同位素衰變時釋放的能量通過溫差熱電轉換器轉化為電能，在惡劣的月球環(huán)境中支持月球車低速移動及與地球間不間斷通訊。已知半衰期為88年，衰變方程為，、、X的結合能分別為，，，一次衰變釋放能量為，下列說法正確的是（）A．衰變發(fā)出的射線是高速氦核流，能穿透幾毫米厚的鋁板B．一次衰變釋放的能量C．經(jīng)過88年，同位素核電池內(nèi)的剩余25%D．若一靜止核衰變釋放的能量全部轉化為和X的動能，則動能為15．我國的“人造太陽”即核聚變實驗反應堆技術世界領先。在“人造太陽”中發(fā)生的一種核聚變反應為兩個氘核以相等的動能