第五章 原子核 单元检测（提升卷）-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第五章原子核单元检测同步练习（提升卷） 2025-2026学年高二下学期人教版选择性必修三 一、单选题 1．山东海阳核电站是中国大型商用核电站，反应堆中所用到的铀-235是一种放射性同位素，反应堆中核反应的方程为，下列说法正确的是（　　） A．该核反应方程中X为中子 B．该核反应为核聚变反应 C．该核反应过程中没有质量亏损 D．经过一个半衰期，10个放射性铀-235原子核一定剩下5个 2．下列关于原子与原子核的说法正确的是（　　） A．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 B．原子核发生衰变时放出的电子来自原子核的核外电子 C．原子弹的反应原理是核聚变 D．氢原子可以吸收任意能量，从基态跃迁到激发态 3．核反应类型有核裂变、核聚变、人工转变和衰变等，关于核反应方程，以下说法正确的是（　　） A．为核裂变 B．卢瑟福通过发现了中子 C．为核聚变 D．为衰变 4．2025年3月28日，我国“中国环流三号”托卡马克核聚变技术实现重大突破，首次实现原子核和电子温度均稳定超过1亿度，标志着我国可控核聚变向工程化应用迈出了关键一步，核聚变反应是和聚变生成；释放能量，下列说法正确的是（　　） A．目前国际上投入运行的核电站原理均是核聚变 B．的质量小于组成它的核子的质量之和 C．该聚变的核反应方程是 D．核聚变生成新核并释放能量，新核总质量等于原核总质量 5．钋是香烟中最为危险的放射性物质，是引发肺癌的原因之一、钋发生衰变的方程为，半衰期为138天，下列说法正确的是（　　） A．核内有2个核子 B．反应前后质量亏损，导致质量数不守恒 C．100个原子核经过276天，将有75个原子核发生衰变 D．的比结合能小于的比结合能 6．某次实验中，科研人员使用高能氘核（）轰击氚核（），发生核反应生成氦核（）并释放出一个粒子X，同时放出能量Q，其核反应方程为：。下列说法正确的是（　　） A．粒子X为质子 B．该反应是α衰变 C．氘核和氚核的总结合能小于氦核与粒子X的总结合能 D．若释放的能量全部转化为两粒子的总动能，则反应后生成物的总动能等于Q 7．原子核的比结合能是原子核稳定程度的量度，原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列说法正确的是（　　） A．原子核的结合能越大，原子核就越稳定 B．核的结合能约为14MeV C．一个重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 D．核中核子的比结合能比核中核子的比结合能小 二、多选题 8．下列图片及其相应描述正确的是（　　） A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B．图乙：从图中可以看出，随着温度的升高，所有波长辐射强度有所增加 C．图丙为铀核发生衰变的示意图，铀核的比结合能大于钍核的比结合能 D．图丁是核裂变反应堆的控制系统，为了减慢反应速率，应将镉棒插入深些 9．伽马刀虽然名为“刀”，但实际上是一种精准放射治疗系统，通过聚焦γ射线去除病变组织。其主要利用Co衰变获得所需的射线，Co发生衰变后产生的新核用X表示，已知X比多一个质子，Co的半衰期约为5.3年，下列说法正确的是（　　） A．发生了β衰变 B．X的质量数与的质量数的差等于1 C．X的比结合能比的要大 D．伽马刀中特定的200个原子，经过5.3年后仍有100个未发生衰变 10．核反应方程为，现真空中有两个动量大小相等，方向相反的氘核与氚核相撞，发生核反应，设反应释放的能量几乎转化为与的动能，则（　　） A．该反应有质量亏损 B．该反应为核裂变 C．获得的动能约为 D．获得的动能约为 三、填空题 11．的裂变方程为＋→＋Kr＋______。 12．“嫦娥三号”中有一块“核电池”，在月夜期间提供电能的同时还能提供一定能量用于舱内温度控制。“核电池”利用了的衰变，在放出一个α粒子后衰变为一个新的原子核，新核的中子数比的中子数少______个；新原子核的平均结合能______（选填“大于”“等于”或“小于”）的平均结合能。 四、解答题 13．放射性元素镅，发生一次衰变生成和另一种粒子，并放出能量为E的γ光子，衰变前可视为静止，衰变生成的的质量为m、速度为v，与γ光子的运动方向相同，已知光在真空中的速度为c。 (1)写出衰变方程； (2)求γ光子的动量p1和另一种粒子的动量p2。 14．氡（）是一种天然的放射性元素，氡核发生衰变后变成钋核（），氡的衰变规律如图所示。已知核质量为，核质量为，粒子的质量为，原子质量单位相当于的能量。 (1)写出衰变方程； (2)原子核衰变为的过程中释放的能量为多少； (3)假设一块矿石中含有的，经过19天后，还剩多少。 15．硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核吸收慢中子，转变成锂核（Li）和α粒子，释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为Δm，核反应放出的能量一部分为γ光子的能量E0，锂核的比结合能为E1，α粒子的比结合能为E2，普朗克常量为h，真空中光速为c。 （1）写出核反应方程并求释放的能量； （2）求γ光子的频率； （3）求硼核的比结合能E。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A D B D C C BD AC AC 11． 12． 2 大于 13．(1) (2)， 【详解】（1）根据核反应方程衰变前后质量数和电荷数守恒可知 （2）根据题意可知 所以γ光子的动量为 根据动量守恒可得 所以 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据质量数和电荷数守恒可得衰变方程为 （2）上述衰变过程的质量亏损为 释放的能量为 （3）由图可知，的半衰期为 剩余的质量为 15．（1），；（2）；（3） 【详解】（1）根据质量数与电荷数守恒，该核反应方程为 核反应过程中质量亏损为Δm，根据质能方程有 （2）γ光子的能量E0，根据 解得 （3）根据结合能、比结合能的定义以及能量守恒定律有 解得 学科网（北京）股份有限公司 $