第十五章 第2讲 原子核与核能-2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮课时巩固word （新教材，鲁科版，福建专用）

第2讲　原子核与核能 1.在贝克勒尔发现天然放射现象后,人们对放射线的性质进行了深入的研究。如图所示,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进入匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是(　C　) A.①表示γ射线,③表示α射线 B.②表示β射线,③表示α射线 C.④表示α射线,⑤表示γ射线 D.⑤表示β射线,⑥表示α射线 解析:γ射线为电磁波,在电场、磁场中均不偏转,故②和⑤表示γ射线;α射线中的α粒子为氦的原子核,带正电,在匀强电场中,沿电场方向偏转,故③表示α射线,由左手定则可知在匀强磁场中α射线向左偏,故④表示α射线。 2.(2021·广东卷,1)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26,铝26的半衰期为72万年,其衰变方程为AlMg+Y,下列说法正确的是(　C　) A.Y是氦核 B.Y是质子 C.再经过72万年,现有的铝26衰变一半 D.再经过144万年,现有的铝26全部衰变 解析:根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,该核反应是Mge,即Y是正电子,选项A、B错误;因72万年是一个半衰期,可知过72万年,现有的铝26衰变一半;过144万年,即两个半衰期,现有的铝26衰变四分之三,选项C正确,D错误。 3.(2021·辽宁新高考适应性考试)中科院近代物理研究所利用兰州重离子加速器,通过“熔合蒸发”反应合成超重核Ds并辐射出中子。下列可能合成该超重核的原子核组合是(　A　) ANiPb BNiBi CNiPb DNiBi 解析:根据电荷数守恒和质量数守恒有Z1+Z2=110,A1+A2=271+1=272,将选项代入检验得只有A符合。 4.现已知氘、氚的核聚变反应方程式为HHHen,氘核的质量为m1,氚核的质量为m2,氦核的质量为m3,中子的质量为m4,核反应中释放出γ光子。对此核反应的认识,正确的是(　A　) A.核聚变反应释放的能量为(m1+m2-m3-m4)c2 B.γ光子来源于核外电子的能级跃迁 C.反应前的总结合能大于反应后的总结合能 D.方程式中的A=3 解析:核聚变时有质量亏损,根据爱因斯坦质能方程可知,核聚变时释放的能量ΔE=Δmc2=(m1+m2-m3-m4)c2,故A正确;γ光子来源于原子核内,故B错误;由结合能的概念和核聚变是放能反应可知,反应前的总结合能小于反应后的总结合能,故C错误;根据质量数守恒可知方程式中的A=4,故D错误。 5.(多选)核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇,其中一种核反应方程为Un→XSr+1n,下列说法正确的是(　ACD　) A.X有54个质子,78个中子 B.X的平均结合能比铀核的小 C.释放的核能与质量亏损成正比 D.该核反应属于链式反应,每次生成的n会使新铀核连续不断地发生裂变 解析:根据核反应遵循质量数和电荷数守恒,可知X为X,其质子数为54个,中子数为132-54=78个,故A正确;X是中等质量的核,平均结合能大且稳定,故B错误;根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2,可知释放的核能与质量亏损成正比,故C正确;该核反应属于链式反应,每次生成的n会使新铀核连续不断地发生裂变,故D正确。 6.自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态,而是要发生一系列连续的衰变,最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示(N表示中子数,Z表示质子数),则下列说法正确的是(　C　) A.由Ra到Ac的衰变是α衰变 B.已知Ra的半衰期是T,则8个Ra原子核经过2T时间后还剩2个 C.从Th到Pb共发生5次α衰变和2次β衰变 D.图中发生的α衰变和β衰变分别只能产生α射线和β射线 解析:由Ra到Ac放出负电子,则此衰变是β衰变,选项A错误;半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数的原子核不适用,选项B错误;Th 变为Pb,质量数少20,则发生了5次α衰变,根据5×2-x=8得x=2,知发生了2次β衰变,故C正确;题图中发生α衰变和β衰变时,往往伴随γ射线产生,选项D错误。 7.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片(如图所示),已知两个相切圆半径分别为r1、r2。若衰变方程是UThHe,则r1∶r2= 　　　　,1和2的径迹　　　　(选填“均是顺时针”“一个顺时针一个逆时针”或“均是逆时针”)方向。  解析:核反应过程系统动量守恒,原子核原来静止,初动量为零,由动量守恒定律可知,原子核衰变后生成的两核动量p大小相等、方向相反,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得qvB=m,解得r==,由于p、B都相等,则粒子电荷量q越大,其轨道半径r越小,由于新核的电荷量大于粒子的电荷量,则新核的轨道半径小于粒子的轨道半径,则半径为r1的圆为放出新核的运动轨迹,半径为r2的圆