第五章 原子核 同步练习 -2023--2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

原子核 1.碘125衰变时产生γ射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病.碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的( ) A. B. C. D. 2.银河系中存在大量的铝同位素.核衰变的衰变方程为，测得核的半衰期为72万年.下列说法正确的是( ) A.核的质量等于核的质量 B.核的中子数大于核的中子数 C.将铝同位素放置在低温低压的环境中，其半衰期不变 D.银河系中现有的铝同位素将在144万年后全部衰变为 3.太阳放出的大量中微子向地球飞来，但实验测定的数目只有理论的三分之一，后来科学家发现中微子在向地球传播的过程中衰变成一个μ子和一个τ子。若在衰变过程中μ子的速度方向与中微子的速度方向一致，则τ子的运动方向( ) A.一定与μ子的方向相同 B.一定与μ子的方向相反 C.一定与μ子在同一直线上 D.不一定与μ子在同一直线上 4.1934年，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔，产生了人工放射性同位素X，反应方程为原子核不稳定，会衰变成，衰变方程为.则( ) A.X是中子，Y的电荷数为 B.X是中子，Y是电子 C.X的电荷数为2，Y的电荷数为 D.X的电荷数为2，Y是电子 5.用中子轰击静止的锂核，核反应方程为.已知光子的频率为ν，锂核的比结合能为，氦核的比结合能为，X核的比结合能为，普朗克常量为h，真空中的光速为c，下列说法中正确的是( ) A.X为 B.γ光子的动量 C.释放的核能 D.质量亏损 6.质子和中子质量分别为和，当它们结合成氘核时，产生能量E，并以γ射线的形式放出.已知普朗克常量为h，真空中的光速为c，则氘核的质量和γ射线的频率的表达式分别为( ) A. B. C. D. 7.我国自主研发的“玲珑一号”核反应堆，是全球最小的商用核反应堆，核反应方程为，反应产物会发生β衰变.已知核和的质量分别是235.0439 u、140.9139 u、91.8973 u和1.0087 u，1 u为，真空中的光速.则下列说法正确的是( ) A.核反应方程中的， B.核的比结合能小于核的比结合能 C.的衰变方程为 D.一个核裂变放出的核能约为 8.关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是( ) A.聚变反应一定比裂变反应释放的能量多 B.聚变反应比裂变反应每个核子平均释放的能量一定大 C.聚变反应中粒子的比结合能变小 D.聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量变大 9.下列叙述正确的是( ) A.强子是参与强相互作用的粒子 B.轻子是不参与强相互作用的粒子 C.目前发现的轻子只有4种 D.许多粒子都有自己的反粒子 10.下列核反应方程中，属于裂变的是( ) A. B. C. D. 11.用中子轰击铀核（），其中的一个可能反应是分裂成钡（）和氪（）两部分，放出3个中子.各个核和中子的质量如下（计算结果保留到小数点后两位）： ， . （1）试写出该核反应方程； （2）求出反应中释放的核能； （3）我国第一座核电站——秦山核电站总装机容量达到650万千瓦，若该核电站中发生的反应为（1）中反应，则秦山核电站一年需要消耗多少千克的铀核（）？ 12.太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由电子和等组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，这些核能最后转化为辐射能.现将太阳内部的核聚变反应简化为4个氢核（）聚变成氦核（），同时放出两个正电子（）.已知真空中的光速，氢核质量，氦核质量，正电子质量.（计算结果均保留一位有效数字） （1）请写出题中所述核聚变的核反应方程； （2）求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能； （3）已知地球的半径，日地中心距离，忽略太阳的辐射能从太阳到地球的能量损失，每秒钟地球表面接收到的太阳辐射的总能量为，求每秒钟太阳辐射的正电子个数. 13.1898年居里夫人发现放射性元素镭，一个静止的镭核衰变成氡核时，放出一个α粒子. （1）写出镭核发生衰变的核反应方程； （2）假设反应中损失的质量为，释放出的核能全部转化为氡核和α粒子的动能，光在真空中的速度为c，氡核的质量为M，α粒子的质量为m，则氡核和α粒子的动能各为多大？ （3）在（2）问条件下，若该衰变过程释放的核能全部以γ光子放出，每个高能γ光子经过重核附近时，在原子核场的作用下，能产生一对正、负电子，已知电子质量为，求此衰变过程最多能产生多少对正、负电子. 14.用中子轰击锂核（）发生核反应，生成氚核和α粒子，并释放出核能.已知中子、氚核、α粒子、锂核的质量分别是，质量亏损1 u释放的核能为931.5 MeV.（结果均保留2位小数） （1）请写出核反应方程； （2）设放出的能量全部由质量亏损获得，试求释放的核能； （3）若反应前中子以0.42 MeV的动能和锂核