专题82 原子核物理-【鼎力高考】2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升 专题82 原子核物理 特训目标 特训内容 目标1 原子核的衰变和半衰期（1T—5T） 目标2 结合能（6T—10T） 目标3 质能方程和核能（11T—15T） 【特训典例】 1、 原子核的衰变和半衰期 1．茫茫宇宙中存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大威胁。现有一束射线（含有α、β、γ三种射线）先经过一张纸，再进入圆形磁场区域，之后打在荧光屏上，出现了A、B两个亮斑。已知α粒子的质量约为β粒子质量的8000倍，α射线的速度约为光速的，β射线的速度约为光速。下列说法正确的是（　　） A．圆形区域内磁场方向垂直纸面向里 B．打在A处的射线经过圆形区域时，动能增加 C．如果将纸拿走保留磁场，光屏将会出现明显的两个亮斑 D．如果将纸拿走保留磁场，光屏将会出现明显的三个亮斑 2．随着现代化社会的发展，射线和甲醛是白血病高发的重要诱因，其中来自瓷具，橱柜等释放的氡气（）具有放射性，的衰变方程为，测得氡核半衰期为天。下列说法正确的是（　　） A．X是中子 B．核的中子数大于核的中子数 C．是电子 D．若房屋经常通风或放置绿植可以减小氡核的半衰期 3．日本于2023年8月24日将福岛第一核电站核废水排入大海，对海洋生态造成恶劣影响。核废水中含有氚、锶90、铯137、碘129等放射性元素，其中铯137的半衰期约30年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A．X是粒子 B．X是粒子 C．衰变过程中质量守恒 D．100个铯137原子核经过30年后一定还有50个未衰变 4．2023 年8月24日， 日本福岛核电站启动核污水排海。核污水中含有多种放射性元素，其中 的衰变方程为 下列说法正确的是（　　） A．衰变方程中 Z等于 55 B．原子核衰变的本质是核外电子的跃迁 C．β射线的穿透能力比γ射线的穿透能力弱 D．随着海水温度变化， 的半衰期也会变化 5．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（），由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为，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． B． C． D． 2、 结合能 6．原子核是由核子凭借核力结合在一起的，要把它们分开，需要吸收能量，这就是原子核的结合能。反过来，核子结合成原子核要放出能量，如图1所示。不同原子核的比结合能是不一样的，如图2是按照实际测量结果画的图线，下列有关说法正确的是（　　）    A．图1中，对同一个原子核而言，把核子分开需要的能量与核子结合放出的能量一样大 B．要把原子核分开，需要的能量越多原子核的比结合能越大 C．两个氘核结合成一个氦核，需要吸收能量 D．比结合能越大，原子核的核子平均质量也越大 7．原子核的比结合能与质量数之间的关系图线如图所示。下列说法中正确的是（　　）    A．质量数小的比质量数大的原子核比结合能小 B．He核的结合能约为28 MeV C．Kr核比Ba核结合能大 D．在核反应，要吸收能量 8．某核电站利用中子轰击核燃料释放核能来发电，轰击后产生和，并放出粒子a；具有放射性，半衰期为29天，衰变后产生，并放出粒子b，同时释放的能量。下列说法正确的是（　　） A．粒子a为质子 B．的衰变是衰变 C．的结合能小于的结合能 D．通过增大环境温度，可使的半衰期变为28天 9．1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核（）发现了质子，首次实现了原子核的人工转变。已知核反应释放的能量全部转化成了和质子的动能， 、 、α粒子， 质子的质量分别为m₁、 m₂， m₃， m₄， 真空中的光速为 c， 则（    ） A．发现质子的核反应方程是 B．释放的核能等于和质子的总动能 C．释放的核能等于 D．释放核能的原因是因为的结合能大于和 α 粒子总的结合能 10．核动力电池也叫做放射性同位素电池，它将放射性同位素衰变产生的能量转化为电能，能量密度大，可以为地质勘测、特殊探险行业等提供强大的电源支持，也会让很多行业的后勤保障得到很大的提升。某种核动力电池利用了的衰变，衰变方程为，下列说法正确的是（        ） A．发生的是衰变 B．一个衰变为释放的核能为 C．新核的比结合能比大 D．衰变过程释放的能量为的结合能 3、 质能方程和核能 11．2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福岛第一核电站的核污水。核污水中的发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中放出的能量为Q。设的结合能为，的结合能为，X的结合能为，已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（　　） A．的比结合能小于的比结合能 B．该核反应过程中放出的能量 C．该核反应过程中的质量亏损可以表示为 D．衰变过程中放出的光子是因为新原子核从高能级向低能级跃迁产