1、章末检测试卷(五)第五章原子核一、单项选择题(本题8小题，每小题3分，共24分)1.下列关于原子或原子核的说法正确的是A.天然放射现象的发现揭示了原子具有核式结构B.温度升高，放射性元素的半衰期会减小C.原子核发生衰变后，原子序数不变D.比结合能越大，原子核越稳定解析天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂结构，选项A错误；外界环境对半衰期无影响，选项B错误；原子核发生衰变后，原子序数增加1，选项C错误；比结合能越大，原子核越稳定，选项D正确.123456789 101112131415 161718A.15和28 B.15和30C.16和30 D.17和31123456789 10111213
2、15141617183.(2020广东高二月考)核电被视为人类解决能源问题的终极方案，我国在核电应用和研究方面目前都处于国际一流水平，以下关于轻核聚变和重核裂变的说法正确的是A.经轻核聚变过程后核子的平均质量增大B.经重核裂变过程后原子核的比结合能减小C.经轻核聚变过程后原子核的比结合能增大D.目前我国核电站还主要是利用轻核聚变释放的能量来发电123456789 101112131514161718123456789 101112131514161718解析轻核聚变过程放出能量，有质量亏损，则经轻核聚变过程后核子的平均质量减小，原子核的比结合能增大，选项A错误，C正确；经重核裂变过程后，由于放
3、出核能，则原子核的比结合能变大，选项B错误；目前我国核电站利用重核裂变释放的能量来发电，选项D错误.4.(2020上海市高二月考)以下几个核反应中，X代表粒子的反应式是123456789 101112131514161718解析由核反应前后质量数和电荷数守恒知A中的X的质量数是1，电荷数是0，X是中子；B中X的质量数是0，电荷数是1，X是电子；C中X的质量数是4，电荷数是2，X是氦原子核，即粒子；D中X的质量数是0，电荷数是1，X是正电子.故选C.123456789 101112131514161718A.该核电站通过核聚变获得核能B.铀核的质子数为235C.在上述核反应方程中x3D.一个铀核
4、 发生上述核反应，释放的能量为(m1m2m3m4)c2123456789 101112131514161718解析该核电站获得核能的途径是核裂变，故A错误；根据质量数守恒可知x3，故C正确；6.(2019武汉市二月调研)据悉我国第四代先进核能系统之一的钍基熔盐堆核能系统(TMSR)研究已获重要突破.该反应堆以钍为核燃料，钍俘获一个中子后经过若干次衰变转化成铀；铀的一种典型裂变产物是钡和氪，同时释放巨大能量.下列说法正确的是C.放射性元素衰变的快慢与核内部自身因素无关，由原子所处的化学 状态和外部条件决定D.重核分裂成中等大小的核，核子的比结合能减小123456789 1011121315141
5、61718123456789 101112131514161718根据反应前后质量数守恒，电荷数守恒可知，故B正确；根据半衰期的特点可知，放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，故C错误；较重的核分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核的过程中会释放一定的能量，所以核子的比结合能都会增大，故D错误.7.(2020六盘山高级中学高二期中)太阳能是一种清洁的能源，现在太阳能已广泛应用于科技和生活中.太阳能是由太阳内部激烈进行的多种核聚变反应而产生的，其中一种聚变反应是一个氘核( )和一个氚核( )聚变产生一个氦核( )，下列关于太阳内部
6、的这种核聚变反应的叙述正确的是A.该核聚变反应方程为B.若氘核( )的结合能为E1，氚核( )的结合能为E2，氦核( )的结合 能为E3，则这个反应中释放出的核能为EE3E1E2C.原子核聚变反应过程中释放出了核能，所以反应后原子核的质量数一定 减少D.聚变反应是核子间距离很小时，这些核子在强大的库仑力和万有引力作 用下紧密结合在一起的过程123456789 101112131514161718123456789 101112131514161718释放的核能EE3E2E1，B正确；在核反应中，核子结合在一起靠的不是库仑力和万有引力，D错误.8.(2020会宁县第一中学高二月考)如图1，匀强磁
7、场中有一个静止的氡原子核( )，衰变过程中放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个外切的圆，大圆与小圆的半径之比为421，则氡核的衰变方程是图图1123456789 101112131514161718解析粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子衰变过程中不受外力，系统动量守恒，大圆与小圆的半径之比为421，故生成的两个粒子的电荷量之比为142；根据电荷数守恒，生成物是粒子，123456789 101112131514161718二、多项选择题(本题4小题，每小题4分，共16分)9.关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是A.做示踪原子是利用放射性同位素的贯穿能力很强的性质B.做示踪原子是利用
8、放射性同位素放出射线可被仪器探测的特点C.射线探伤利用了射线贯穿能力很强的性质D.射线探伤利用了射线电离能力很强的性质123456789 101112131514161718解析做示踪原子是利用了放射性同位素的射线可以被仪器探测的特点；射线探伤是利用了射线贯穿能力很强的性质，故B、C正确.10.(2020赤峰二中高二月考)对于爱因斯坦提出的质能方程Emc2，下列说法正确的是A.获得一定的能量，质量也相应的增加一定的值B.物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条 件下的数量关系C.根据Emc2，可知质量减少能量就会增加，在一定条件下质量 转化为能量D.根据Emc2可以计算核反应
9、中释放的核能123456789 101112131514161718123456789 101112131514161718解析根据Emc2知，物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值，故A正确；根据质能方程知，一定量的质量和能量是相联系的，物体有一定的质量，就有一定量的能量，故B错误；爱因斯坦的质能方程Emc2，不是指质量和能量可以相互转化，故C错误；公式Emc2中，m是亏损质量，E是释放的核能，故D正确.11.(2020泊头市第一中学高二月考)关于核反应方程，下列说法正确的是123456789 101112131514161718123456789 10111213151416171
10、8铀核裂变的核反应是用一个中子轰击铀核得到三个中子，但是方程式中子不能约去，故B错误；卢瑟福通过粒子轰击氮核得到质子，根据电荷数守恒、质量数守恒知，方程式正确，故D正确.12.(2020浙江学业考试模拟)“氦3”是地球上很难得到的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，被科学家们称为“完美能源”.普通水中含有质量约0.015 0%的“重水”(普通水H2O的两个氢中的一个被氘核取代)，使两个氘核通过反应 发生聚变产生“氦3”，已知氘核的质量是3.343 61027 kg，“氦3”的质量是5.006 41027 kg，中子的质量是1.674 91027 kg,19 g“重水”含有的氘核数目为6.0210
11、23个，若一天内“烧”掉1 L普通水中的所有氘核，则A.发生聚变反应后比结合能减小B.聚变反应前后质量守恒但能量不守恒C.两个氘核聚变后释放的能量约为3.3 MeVD.所有氘核聚变后可获得约14.6 kW的平均功率123456789 101112131514161718解析裂变或者聚变都放出能量，故产物的比结合能比原来的原子核比结合能大，故A错误；核反应前后质量不守恒，亏损的质量以能量的形式放出，自然界任何反应前后能量都是守恒的，故B错误；由Emc2可得，反应前后放出的能量为E0(23.343 610275.006 410271.674 91027)(3108)2 J3.3 MeV，故C正确；
12、123456789 101112131514161718三、填空题(本题共2小题，共12分)图图2正电子56123456789 101112131514161718123456789 101112131514161718由质量数守恒知X的质量数为0，由电荷数守恒知X的电荷数为1，所以X为正电子；由题图知半衰期大约为14天，由公式0.25 mg4 mg ，知t56天.1412t14.(6分)(2019江苏卷)100年前，卢瑟福用粒子轰击氮核打出了质子.后来，人们用粒子轰击 核也打出了质子： ，该反应中的X是_(选填“电子”“正电子”或“中子”).此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能.
13、目前人类获得核能的主要方式是_(选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”).123456789 101112131514161718中子核裂变解析根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可得X的质量数为1，核电荷数为零，所以X是中子.目前人类获得核能的主要方式是核裂变.四、计算题(本题共4小题，共48分)15.(8分) 发生一次衰变后变为Ni核，在该衰变过程中还发出频率为1和2的两个光子.普朗克常量为h，真空中光速为c.(1)试写出衰变方程；123456789 101112131514161718123456789 101112131514161718(2)若该反应产生的能量全部以光子的形式释放
14、，求出该核反应过程中亏损的质量.解析释放的能量Eh1h2.(2分)根据Emc2(2分)(1分)16.(13分)(2020宜春九中高二开学考试)氘核和氚核的核反应为： ，则：(1)核反应式中的X是什么粒子？答案中子解析由质量数守恒得：234b(1分)得b1(1分)由电荷数守恒得：112a(1分)得a0(1分)故X是中子.(1分)123456789 101112131514161718123456789 101112131514161718(2)这一过程的质量亏损是多少(保留两位有效数字)?答案3.11029 kg解析根据爱因斯坦的质能方程Emc2，(2分)(2分)123456789 101112
15、131514161718(3)1 g氘核完全参与上述反应，共释放多少核能？(氘核的摩尔质量M2 g/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1)答案8.4481011 J解析1 g氘核完全与氚核发生反应释放的核能为(2分)得E5.281030 eV8.4481011 J (2分)123456789 10111213151416171817.(13分)(2020修水县第五中学高二月考)核动力航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程式是3解析由质量数与电荷数守恒可知，235114192x (2分)得x3 (1分)123456789 101112131514161718答案(m1m2
16、m32m)c2解析由题意知，质量亏损为mm1m2m32m (2分)由质能方程可知，释放的核能为：Emc2(m1m2m32m)c2；(2分)(3)假设核反应堆的功率P6.0105 kW，若一个铀235核裂变产生的能量为2.81011 J，则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少千克铀235？(铀235的摩尔质量0.235 kg/mol，一月约为t2.6106 s)，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1.(计算结果保留两位有效数字)答案22 kg解析一个月内核反应产生的总能量为EPt (2分)(2分)(2分)123456789 10111213151416171818.(14分)(2020通
17、榆县第一中学高二期中)氡是一种放射性气体，主要来源于不合格的水泥、墙砖、石材等建筑材料.呼吸时氡气会随气体进入肺部，氡衰变时放出射线，这种射线像小“炸弹”一样轰击肺细胞，使肺细胞受损，从而引发肺癌、白血病等.若有一静止的氡核 发生衰变，放出一个速度为v0、质量为m的粒子和一个质量为M的反冲核钋 ，此过程动量守恒，若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钋核的动能.(1)写出衰变方程；123456789 101112131514161718123456789 101112131514161718解析由质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为123456789 101112131514161718(2)求出反冲核钋的速度；(计算结果用题中字母表示)解析核反应过程动量守恒，以粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv0Mv0 (2分)(2分)(3)求出这一衰变过程中的质量亏损.(计算结果用题中字母表示)解析衰变过程产生的能量(3分)由爱因斯坦质能方程得Emc2 (2分)(2分)123456789 101112131514161718本课结束更多精彩内容请登录：
