專題82原子核物理（原卷版）

2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)夯練與提升專題82原子核物理特訓(xùn)目標(biāo)特訓(xùn)內(nèi)容目標(biāo)1原子核的衰變和半衰期（1T—5T）目標(biāo)2結(jié)合能（6T—10T）目標(biāo)3質(zhì)能方程和核能（11T—15T）【特訓(xùn)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(gòu)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(jìn)入圓形磁場區(qū)域，之后打在熒光屏上，出現(xiàn)了A、B兩個(gè)亮斑。已知α粒子的質(zhì)量約為β粒子質(zhì)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(shí)，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(gè)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(gè)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(fēng)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(zhì)量守恒D．100個(gè)銫137原子核經(jīng)過30年后一定還有50個(gè)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(zhì)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(qiáng)磁場中有一個(gè)靜止的氡原子核（），由于衰變它放出一個(gè)粒子，此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個(gè)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(yīng)是下列方程中的哪一個(gè)（

）A． B．C． D．結(jié)合能6．原子核是由核子憑借核力結(jié)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(jié)合能。反過來，核子結(jié)合成原子核要放出能量，如圖1所示。不同原子核的比結(jié)合能是不一樣的，如圖2是按照實(shí)際測量結(jié)果畫的圖線，下列有關(guān)說法正確的是（）A．圖1中，對同一個(gè)原子核而言，把核子分開需要的能量與核子結(jié)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(jié)合能越大C．兩個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核，需要吸收能量D．比結(jié)合能越大，原子核的核子平均質(zhì)量也越大7．原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系圖線如圖所示。下列說法中正確的是（）A．質(zhì)量數(shù)小的比質(zhì)量數(shù)大的原子核比結(jié)合能小B．He核的結(jié)合能約為28MeVC．Kr核比Ba核結(jié)合能大D．在核反應(yīng)，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(shí)釋放的能量。下列說法正確的是（）A．粒子a為質(zhì)子B．的衰變是衰變C．的結(jié)合能小于的結(jié)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(zhì)子，首次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變。已知核反應(yīng)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化成了和質(zhì)子的動能，、、α粒子，質(zhì)子的質(zhì)量分別為m?、m?，m?，m?，真空中的光速為c，則（

）A．發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程是B．釋放的核能等于和質(zhì)子的總動能C．釋放的核能等于D．釋放核能的原因是因?yàn)榈慕Y(jié)合能大于和α粒子總的結(jié)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(zhuǎn)化為電能，能量密度大，可以為地質(zhì)勘測、特殊探險(xiǎn)行業(yè)等提供強(qiáng)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(gè)衰變?yōu)獒尫诺暮四転镃．新核的比結(jié)合能比大D．衰變過程釋放的能量為的結(jié)合能質(zhì)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(shí)的核反應(yīng)方程為，該核反應(yīng)過程中放出的能量為Q。設(shè)的結(jié)合能為，的結(jié)合能為，X的結(jié)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(jié)合能小于的比結(jié)合能B．該核反應(yīng)過程中放出的能量C．該核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損可以表示為D．衰變過程中放出的光子是因?yàn)樾略雍藦母吣芗壪虻湍芗壾S遷產(chǎn)生的12．氘核和氚核發(fā)生核聚變的反應(yīng)式為。關(guān)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(yīng)原料純度足夠高，聚變反應(yīng)可以在常溫常壓下發(fā)生C．和發(fā)生一次核聚變的質(zhì)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(yīng)中具有較強(qiáng)的防輻射和吸收中子的功能，其原理為硼核吸收一個(gè)慢中子后釋放出一個(gè)粒子，轉(zhuǎn)變成新核，并釋放出一定的能量。已知硼核的比結(jié)合能為，生成新核的比結(jié)合能為，粒子的比結(jié)合能為，真空中光速為。下列判斷正確的是（

）A．核反應(yīng)方程為B．該反應(yīng)類型為衰變C．硼核的比結(jié)合能大于新核的比結(jié)合能D．該核反應(yīng)質(zhì)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(shí)釋放的能量通過溫差熱電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)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(jié)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(zhuǎn)化為和X的動能，則動能為15．我國的“人造太陽”即核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆技術(shù)世界領(lǐng)先。在“人造太陽”中發(fā)生的一種核聚變反應(yīng)為兩個(gè)氘核以相等的動能