2025人教高中物理同步講義練習選擇性必修三5.2放射性元素的衰變（含答案）

2025人教高中物理同步講義練習選擇性必修三5.2放射性元素的衰變（含答案）知識點一、原子核的衰變1．定義：原子核自發(fā)地放出或，而變成另一種原子核的變化．2．衰變類型(1)α衰變：原子核放出α粒子的衰變．進行α衰變時，質(zhì)量數(shù)，電荷數(shù)，eq\o\al(238,92)U的α衰變方程：eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2).(2)β衰變：原子核放出β粒子的衰變．進行β衰變時，質(zhì)量數(shù)，電荷數(shù)，eq\o\al(234,90)Th的β衰變方程：eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1).衰變規(guī)律：守恒，守恒．原子核衰變的理解衰變類型α衰變β衰變衰變方程eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(A,Z)X→AZ＋1Y＋eq\o\al(0,－1)e衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成氦核2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e典型方程eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒知識點二、半衰期1．定義：放射性元素的原子核有發(fā)生衰變所需的時間．2．特點(1)不同的放射性元素，半衰期，甚至差別非常大．(2)放射性元素衰變的快慢是由決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件3．適用條件：半衰期描述的是，不適用于少數(shù)原子核的衰變．對半衰期規(guī)律的理解半衰期定義放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間衰變規(guī)律N余＝N原，m余＝m原式中N原、m原分別表示衰變前的原子核數(shù)和質(zhì)量，N余、m余分別表示衰變后的尚未發(fā)生衰變的原子核數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時間，τ表示半衰期.影響因素由原子核內(nèi)部因素決定，跟原子所處的外部條件、化學狀態(tài)無關半衰期規(guī)律是對大量原子核衰變行為作出的統(tǒng)計結(jié)果，可以對大量原子核衰變行為進行預測，而單個特定原子核的衰變行為不可預測知識點三、核反應1．定義：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生或者發(fā)生狀態(tài)變化的過程．2．原子核的人工轉(zhuǎn)變：盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，核反應方程eq\o\al(14,

7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,

8)eq\o\al(1,1).3．遵循規(guī)律：守恒，電荷數(shù)守恒．核反應方程條件用α粒子、質(zhì)子、中子，甚至用γ光子轟擊原子核使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變.實質(zhì)用粒子轟擊原子核并不是粒子與核碰撞將原子核打開，而是粒子打入原子核內(nèi)部使核發(fā)生了轉(zhuǎn)變規(guī)律(1)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒；(2)動量守恒原子核人工轉(zhuǎn)變的三大發(fā)現(xiàn)(1)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應方程：eq\o\al(14,

7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,

8)O＋eq\o\al(1,1)H(2)1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程：eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n(3)1934年約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子的核反應方程：eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n；eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,＋1)e.核反應過程一般都是不可逆的，核反應方程不能用等號連接，只能用單向箭頭表示反應方向知識點四、放射性同位素及其應用1．放射性同位素：具有的同位素．2．應用：(1)射線測厚儀：工業(yè)部門使用放射性同位素發(fā)出的射線來測厚度．(2)放射治療．(3)培優(yōu)、保鮮．(4)示蹤原子：一種元素的各種同位素具有化學性質(zhì)，用放射性同位素代替非放射性的同位素后可以探測出原子到達的位置．知識點五、輻射與安全1．人類一直生活在放射性的環(huán)境中．2．過量的射線對人體組織有作用．在使用放射性同位素時，必須嚴格遵守操作規(guī)程，注意人身安全，同時，要防止對水源、空氣、用具等的污染．（2021秋?如皋市校級期末）如圖，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過程中放射出2A．6 B．8 C．10 D．14（2021?乙卷）醫(yī)學治療中常用放射性核素113In產(chǎn)生γ射線，而113In是由半衰期相對較長的113Sn衰變產(chǎn)生的。對于質(zhì)量為m0的113Sn，經(jīng)過時間t后剩余的113Sn質(zhì)量為m，其mm0-A．67.3d B．101.0d C．115.1d D．124.9d（2022春?船營區(qū)校級期中）目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放射出α、β、γ射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。根據(jù)有關放射性知識可知，下列說法正確的是（）A．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的 B．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個原子核了 C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，α射線的穿透能力最強，電離能力最弱 D．發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4（2023?崇明區(qū)二模）銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26，其衰變方程為1326Al→A．氦核 B．中子 C．質(zhì)子 D．正電子（2020秋?遼陽期末）已知Co60的衰變方程為2760Co→A．質(zhì)子0.5克 B．電子0.5克 C．質(zhì)子0.25克 D．電子0.25克92235U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變A．m＝7，n＝3 B．m＝7n＝4 C．m＝14n＝9 D．m＝14n＝18由于放射性元素93237Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)。已知93237Np經(jīng)過一系列α衰變和A．衰變過程中原子核的質(zhì)量數(shù)和電荷量守恒 B．83209Bi的原子核比C．衰變過程中共發(fā)生了7次衰變和4次衰變 D．經(jīng)過兩個半衰期后含有93家庭裝修中釋放的甲醛和射線是白血病的重要誘因。家庭裝修中的射線來源往往是不合格的瓷磚、潔具等，瓷磚、潔具釋放的氡氣（86222RnA．電子，11.4天 B．質(zhì)子，7.6天 C．中子，19天 D．α粒子，11.4天如圖所示為某種放射性元素的衰變規(guī)律（縱坐標nn0表示任意時刻放射性元素的原子數(shù)與t＝0時的原子數(shù)之比），則該放射性元素的半衰期是天（一個月按30天計算）．在從某古跡中發(fā)掘出來的木材中，所含614C的比例是正在生長的植物中的80%，放射性在勻強磁場中，有一個原來靜止的6A．614C→-10B．614C→24C．614C→12D．614C→-1中國散裂中子源（CSNS）是我國“十一五”期間重點建設的大科學裝置，2018年8月23日通過國家驗收，并對國內(nèi)外各領域的用戶開放。下列核反應方程中X為中子的是（）A．1530P→B．92238U→C．1327Al+0D．1327Al+關于放射性同位素的應用，下列說法正確的是（）A．利用γ射線使空氣電離，把靜電荷泄去 B．利用α射線照射植物的種子，使產(chǎn)量顯著增加 C．利用β射線來治肺癌、食道癌 D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學性質(zhì)相同，作為示蹤原子A、B兩種放射性元素，原來都靜止在勻強磁場中，磁場方向如圖所示，其中一個放出α粒子，另一個放出β粒子，α與β粒子的運動方向跟磁場方向垂直，圖中a、b、c、d分別表示α粒子，β粒子以及兩個剩余核的運動軌跡，則下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)為α粒子軌跡，c為β粒子軌跡 B．b為α粒子軌跡，c為β粒子軌跡 C．a(chǎn)為α粒子軌跡，d為β粒子軌跡 D．b為α粒子軌跡，d為β粒子軌跡（2022春?銅山區(qū)期中）一個質(zhì)量數(shù)為X的原子核經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后成為質(zhì)量數(shù)為Y的原子核，下列說法正確的是（）A．經(jīng)過一次α衰變，該原子核的電荷數(shù)減少4 B．經(jīng)過一次β衰變，該原子核中的一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?C．這一過程共發(fā)生了X-Y4次α衰變D．這一過程共發(fā)生了（X﹣Y）次β衰變（2022?南京模擬）614C發(fā)生放射性衰變變?yōu)?14N，半衰期約為5700年。已知植物存活期間，其體內(nèi)6A．612C、6B．該古木的年代距今約為11400年 C．614C衰變?yōu)?D．增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速6（多選）一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強磁場中，由于發(fā)生衰變而形成如圖所示的兩個圓形徑跡，兩圓半徑之比為1：16，則（）A．該原子核發(fā)生了α衰變 B．該原子核發(fā)生了β衰變 C．反沖核沿小圓做逆時針方向的運動 D．沿大圓和小圓運動的粒子周期相同（多選）（2021?永州三模）釷（90A．衰變放出的γ射線具有很強的電離能力 B．釷原子發(fā)生一次β衰變，原子核放出一個電子 C．β射線是高速電子流，它的穿透能力比α射線強 D．現(xiàn)在有80個釷原子，經(jīng)過96天后，未衰變的釷原子個數(shù)為5個（多選）在足夠大的勻強磁場中，靜止的鈉的同位素11A．新核為1224B．發(fā)生的是α衰變 C．軌跡1是新核的徑跡 D．新核沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)（2022秋?利通區(qū)校級期末）一群氫原子處于量子數(shù)n＝4的能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖所示，則：金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.902.703.74.14（1）氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？（2）氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光子的能量是多少電子伏？（3）用（2）中的光子照射下表中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應？發(fā)生光電效應時，發(fā)射光電子的最大初動能是多大？為測定某水庫的存水量，將一瓶放射性同位素溶液倒入水庫中，已知這杯溶液每分鐘衰變8×107次，這種同位素的半衰期為2天，10天以后從水庫取出1m3的水，并測得每分鐘衰變10次，求水庫的存水量為多少？5.2放射性元素的衰變知識點一、原子核的衰變1．定義：原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子，而變成另一種原子核的變化．2．衰變類型(1)α衰變：原子核放出α粒子的衰變．進行α衰變時，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，eq\o\al(238,92)U的α衰變方程：eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He.(2)β衰變：原子核放出β粒子的衰變．進行β衰變時，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加1，eq\o\al(234,90)Th的β衰變方程：eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e.衰變規(guī)律：電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒．原子核衰變的理解衰變類型α衰變β衰變衰變方程eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(A,Z)X→AZ＋1Y＋eq\o\al(0,－1)e衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成氦核2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e典型方程eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒知識點二、半衰期1．定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間．2．特點(1)不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別非常大．(2)放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關系．3．適用條件：半衰期描述的是統(tǒng)計規(guī)律，不適用于少數(shù)原子核的衰變．對半衰期規(guī)律的理解半衰期定義放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間衰變規(guī)律N余＝N原，m余＝m原式中N原、m原分別表示衰變前的原子核數(shù)和質(zhì)量，N余、m余分別表示衰變后的尚未發(fā)生衰變的原子核數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時間，τ表示半衰期.影響因素由原子核內(nèi)部因素決定，跟原子所處的外部條件、化學狀態(tài)無關半衰期規(guī)律是對大量原子核衰變行為作出的統(tǒng)計結(jié)果，可以對大量原子核衰變行為進行預測，而單個特定原子核的衰變行為不可預測知識點三、核反應1．定義：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核或者發(fā)生狀態(tài)變化的過程．2．原子核的人工轉(zhuǎn)變：盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，核反應方程eq\o\al(14,

7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,

8)O＋eq\o\al(1,1)H.3．遵循規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒．核反應方程條件用α粒子、質(zhì)子、中子，甚至用γ光子轟擊原子核使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變.實質(zhì)用粒子轟擊原子核并不是粒子與核碰撞將原子核打開，而是粒子打入原子核內(nèi)部使核發(fā)生了轉(zhuǎn)變規(guī)律(1)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒；(2)動量守恒原子核人工轉(zhuǎn)變的三大發(fā)現(xiàn)(1)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應方程：eq\o\al(14,

7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,

8)O＋eq\o\al(1,1)H(2)1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程：eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n(3)1934年約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子的核反應方程：eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n；eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,＋1)e.核反應過程一般都是不可逆的，核反應方程不能用等號連接，只能用單向箭頭表示反應方向知識點四、放射性同位素及其應用1．放射性同位素：具有放射性的同位素．2．應用：(1)射線測厚儀：工業(yè)部門使用放射性同位素發(fā)出的射線來測厚度．(2)放射治療．(3)培優(yōu)、保鮮．(4)示蹤原子：一種元素的各種同位素具有相同的化學性質(zhì)，用放射性同位素代替非放射性的同位素后可以探測出原子到達的位置．知識點五、輻射與安全1．人類一直生活在放射性的環(huán)境中．2．過量的射線對人體組織有破壞作用．在使用放射性同位素時，必須嚴格遵守操作規(guī)程，注意人身安全，同時，要防止放射性物質(zhì)對水源、空氣、用具等的污染．（2021秋?如皋市校級期末）如圖，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，在此過程中放射出2A．6 B．8 C．10 D．14【解答】解：由圖分析可知，核反應方程為設經(jīng)過a次α衰變，b次β衰變。由電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒可得：238＝206+4a；92＝82+2a﹣b解得：a＝8，b＝6，則此過程中放射出2故選：B。（2021?乙卷）醫(yī)學治療中常用放射性核素113In產(chǎn)生γ射線，而113In是由半衰期相對較長的113Sn衰變產(chǎn)生的。對于質(zhì)量為m0的113Sn，經(jīng)過時間t后剩余的113Sn質(zhì)量為m，其mm0-A．67.3d B．101.0d C．115.1d D．124.9d【解答】解：由圖可知質(zhì)量為23m0的113Sn衰變到13m0的所用的時間Δt＝t2﹣t1，其中t2＝182.4d，t1＝67.3d，代入解得Δt＝115.1d，故故選：C。（2022春?船營區(qū)校級期中）目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放射出α、β、γ射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。根據(jù)有關放射性知識可知，下列說法正確的是（）A．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的 B．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個原子核了 C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，α射線的穿透能力最強，電離能力最弱 D．發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4【解答】解：A、β衰變所釋放的電子來自原子核，是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€電子和一個質(zhì)子，電子釋放出來，故A正確。B、半衰期具有統(tǒng)計意義，只對大量的原子核適用，故B錯誤。C、γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，α射線的穿透能力最弱，電離能力最強，故C錯誤；D、發(fā)生α衰變時，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，則中子數(shù)少故D錯誤故選：A。（2023?崇明區(qū)二模）銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26，其衰變方程為1326Al→A．氦核 B．中子 C．質(zhì)子 D．正電子【解答】解：衰變前后電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，則Y的質(zhì)量數(shù)為26﹣26＝0，電荷數(shù)為13﹣12＝1，所以Y是正電子，故D正確，ABC錯誤。故選：D。（2020秋?遼陽期末）已知Co60的衰變方程為2760Co→A．質(zhì)子0.5克 B．電子0.5克 C．質(zhì)子0.25克 D．電子0.25克【解答】解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)為A＝60﹣60＝0，電荷數(shù)：z＝27﹣28＝﹣1，可知X粒子為電子；根據(jù)半衰期的定義可知，1g鈷60經(jīng)過5.27年，即經(jīng)過一個半衰期后，還有0.5g沒有衰變，故ACD錯誤，B正確。故選：B。92235U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變A．m＝7，n＝3 B．m＝7n＝4 C．m＝14n＝9 D．m＝14n＝18【解答】解：衰變方程為：92235U→82207則：235＝207+4m，解得：m＝7又：92＝82+7×2﹣n，得：n＝4故選：B。由于放射性元素93237Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)。已知93237Np經(jīng)過一系列α衰變和A．衰變過程中原子核的質(zhì)量數(shù)和電荷量守恒 B．83209Bi的原子核比C．衰變過程中共發(fā)生了7次衰變和4次衰變 D．經(jīng)過兩個半衰期后含有93【解答】解：A、83209Bi的原子核比B、83209Bi的原子核比C、設93237Np變?yōu)?3209Bi需要經(jīng)過x次D、經(jīng)過兩個半衰期后93237Np的原子核個數(shù)變?yōu)樵瓉淼乃姆种唬泄蔬x：C。家庭裝修中釋放的甲醛和射線是白血病的重要誘因。家庭裝修中的射線來源往往是不合格的瓷磚、潔具等，瓷磚、潔具釋放的氡氣（86222RnA．電子，11.4天 B．質(zhì)子，7.6天 C．中子，19天 D．α粒子，11.4天【解答】解：氡222衰變?yōu)獒?18的過程，質(zhì)量數(shù)減少4，質(zhì)子數(shù)減少2，可判斷發(fā)生了α衰變，放出的粒子為α粒子；根據(jù)半衰期公式方程N余=N故選：D。如圖所示為某種放射性元素的衰變規(guī)律（縱坐標nn0表示任意時刻放射性元素的原子數(shù)與t＝0時的原子數(shù)之比），則該放射性元素的半衰期是天（一個月按30天計算）．在從某古跡中發(fā)掘出來的木材中，所含614C的比例是正在生長的植物中的80%，放射性【解答】解：根據(jù)半衰期的意義，nn由圖象反映的信息可知，當nn0=故答案為：180，1900在勻強磁場中，有一個原來靜止的6A．614C→-10B．614C→24C．614C→12D．614C→-1【解答】解：碳14原子核在衰變的瞬間生成的兩個新核的過程滿足動量守恒定律，原子核受到的洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得；qvB=m解得：r=放出的粒子與新核的動量等大反向，即mv大小相等，根據(jù)直徑的比值關系可知，兩原子核的電荷之比為1：7。又因為兩核速度方向相反，根據(jù)兩核在磁場中的軌跡是兩個內(nèi)切圓，再結(jié)合左手定則可知，兩新核的電性一定相反，則可知碳14原子核發(fā)生的是β衰變，則根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒有：6故選：D。中國散裂中子源（CSNS）是我國“十一五”期間重點建設的大科學裝置，2018年8月23日通過國家驗收，并對國內(nèi)外各領域的用戶開放。下列核反應方程中X為中子的是（）A．1530P→B．92238U→C．1327Al+0D．1327Al+【解答】解：A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應方程中的X為質(zhì)量數(shù)為30﹣30＝0，電荷數(shù)為15﹣14＝1，因此X為正電子，故A錯誤；B、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應方程中的X為質(zhì)量數(shù)為238﹣234＝4，電荷數(shù)為92﹣90＝2，故該方程中的X為α粒子，故B錯誤；C、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應方程中的X為質(zhì)量數(shù)為27+1﹣27＝1，電荷數(shù)為13﹣12＝1，故該方程中的X為質(zhì)子，故C錯誤；D、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應方程中的X為質(zhì)量數(shù)為27+4﹣30＝1，電荷數(shù)為13+2﹣15＝0，故該方程中的X為中子，故D正確。故選：D。關于放射性同位素的應用，下列說法正確的是（）A．利用γ射線使空氣電離，把靜電荷泄去 B．利用α射線照射植物的種子，使產(chǎn)量顯著增加 C．利用β射線來治肺癌、食道癌 D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化學性質(zhì)相同，作為示蹤原子【解答】解：A、利用放射線消除有害靜電是利用α射線的電離性，使空氣分子電離成導體，將靜電放出，故A錯誤；B、利用γ射線照射植物的種子，使產(chǎn)量顯著增加，故B錯誤；C、利用γ射線來治療肺癌、食道癌等疾病，故C錯誤；D、根據(jù)放射性同位素的應用可知，用放射性同位素參與化學反應可以起到示蹤的作用，故D正確；故選：D。A、B兩種放射性元素，原來都靜止在勻強磁場中，磁場方向如圖所示，其中一個放出α粒子，另一個放出β粒子，α與β粒子的運動方向跟磁場方向垂直，圖中a、b、c、d分別表示α粒子，β粒子以及兩個剩余核的運動軌跡，則下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)為α粒子軌跡，c為β粒子軌跡 B．b為α粒子軌跡，c為β粒子軌跡 C．a(chǎn)為α粒子軌跡，d為β粒子軌跡 D．b為α粒子軌跡，d為β粒子軌跡【解答】解：帶電粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力做向心力，即Bvq=mv2放射性原子核裂變過程動量守恒，故電荷大的半徑小，即b，c為剩余核；a，d為α粒子，β粒子；又有放射性原子核裂變過程動量守恒，故裂變后速度方向相反，所以，若兩粒子帶同號電荷的偏轉(zhuǎn)方向相反，兩粒子帶異號電荷則偏轉(zhuǎn)方向相同；所以，b為α粒子軌跡，c為β粒子軌跡，故B正確，ACD錯誤；故選：B。（2022春?銅山區(qū)期中）一個質(zhì)量數(shù)為X的原子核經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后成為質(zhì)量數(shù)為Y的原子核，下列說法正確的是（）A．經(jīng)過一次α衰變，該原子核的電荷數(shù)減少4 B．經(jīng)過一次β衰變，該原子核中的一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?C．這一過程共發(fā)生了X-Y4次α衰變D．這一過程共發(fā)生了（X﹣Y）次β衰變【解答】解：A.經(jīng)過一次α衰變，該原子核的電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4，故A錯誤；B.經(jīng)過一次β衰變，該原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一定電子，故B錯誤；C.因為發(fā)生β衰變時，原子核的質(zhì)量數(shù)保持不變，假設發(fā)生了n次α衰變，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得X＝4n+Y解得n=可知這一過程共發(fā)生了X-Y4次αD.由于不清楚衰變前后的電荷數(shù)，故不能判斷發(fā)生β衰變的次數(shù)，故D錯誤；故選：C。（2022?南京模擬）614C發(fā)生放射性衰變變?yōu)?14N，半衰期約為5700年。已知植物存活期間，其體內(nèi)6A．612C、6B．該古木的年代距今約為11400年 C．614C衰變?yōu)?D．增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速6【解答】解：A．612C、B．設原來614CM=n為產(chǎn)生半衰期的次數(shù)，由題意可知剩余質(zhì)量為原來的14C．614C衰變?yōu)镈．放射性元素的半衰期由元素本身性質(zhì)決定，與物理環(huán)境以及化學環(huán)境無關，故D錯誤；故選：B。（多選）一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強磁場中，由于發(fā)生衰變而形成如圖所示的兩個圓形徑跡，兩圓半徑之比為1：16，則（）A．該原子核發(fā)生了α衰變 B．該原子核發(fā)生了β衰變 C．反沖核沿小圓做逆時針方向的運動 D．沿大圓和小圓運動的粒子周期相同【解答】解：A、由運動軌跡可知，衰變產(chǎn)生的新粒子與新核所受洛倫茲力方向相同，而兩者運動方向相反，故小粒子應該帶負電，故發(fā)生了β衰變，故A錯誤B、由圖看出，原子核衰變后放出的粒子與新核所受的洛倫茲力方向相同，而兩者速度方向相反，則知兩者的電性相反，新核帶正電，則放出的必定是β粒子，發(fā)生了β衰變。故B正確。C、衰變后新核所受的洛倫茲力方向向右，根據(jù)左手定則判斷得知，其速度方向向下，沿小圓作逆時針方向運動。故C正確。D、由周期公式T=2πmqB得，周期與比荷有關，而故選：BC。（多選）（2021?永州三模）釷（90A．衰變放出的γ射線具有很強的電離能力 B．釷原子發(fā)生一次β衰變，原子核放出一個電子 C．β射線是高速電子流，它的穿透能力比α射線強 D．現(xiàn)在有80個釷原子，經(jīng)過96天后，未衰變的釷原子個數(shù)為5個【解答】解：A、衰變放出的γ射線具有很強的穿透能力，但其電離能力很弱，故A錯誤；BC、β射線是高速電子流，是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時產(chǎn)生并發(fā)射出來的，β射線的穿透能力比α射線強比γ射線弱，故BC正確；D、半衰期具有統(tǒng)計意義，只對大量的原子核適用，故D錯誤。故選：BC。（多選）在足夠大的勻強磁場中，靜止的鈉的同位素11A．新核為1224B．發(fā)生的是α衰變 C．軌跡1是新核的徑跡 D．新核沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)【解答】解：A、B，根據(jù)動量守恒得知，放出的粒子與新核的速度方向相反，由左手定則判斷得知，放出的粒子應帶負電，是β粒子，所以發(fā)生的是β衰變。故B錯誤。β粒子的符號：-10e，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒配平可知，衰變方程為1124C、D，由題意，靜止的1124Na發(fā)生衰變時動量守恒，釋放出的粒子與新核的動量大小相等，兩個粒子在勻強磁場中都做勻速圓周運動，因為新核的電荷量大于所釋放出的粒子電荷量，由半徑公式根據(jù)洛倫茲力提供向心力，由左手定則判斷得知：新核要沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。故C錯誤，D正確。故選：AD。（2022秋?利通區(qū)校級期末）一群氫原子處于量子數(shù)n＝4的能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖所示，則：金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.902.703.74.14（1）氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？（2）氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光子的能量是多少電子伏？（3）用（2）中的光子照射下表中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應？發(fā)生光電效應時，發(fā)射光電子的最大初動能是多大？【解答】解：（1）根據(jù)C4（2）n＝4躍遷到n＝2輻射的光子能量為E＝E4﹣E2＝﹣0.85eV﹣（﹣3.4）eV＝2.55eV；（3）根據(jù)發(fā)生光電效應的條件可知，只有銫金屬能發(fā)生光電效應，根據(jù)Ek＝hν﹣W0＝2.55eV﹣1.90eV＝0.65eV為測定某水庫的存水量，將一瓶放射性同位素溶液倒入水庫中，已知這杯溶液每分鐘衰變8×107次，這種同位素的半衰期為2天，10天以后從水庫取出1m3的水，并測得每分鐘衰變10次，求水庫的存水量為多少？【解答】解：設放射性同位素原有質(zhì)量為m0，10天后其剩余質(zhì)量為m，水庫存水量為Q，10天后每立方米水中放射性元素的存量為mQ由每分鐘衰變次數(shù)與其質(zhì)量成正比m0由半衰期公式得：m＝m0(由以上兩式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得：Q＝2.5×105m3；答：水庫的存水量為2.5×105m3。5.3核力與結(jié)合能知識點一、核力與四種基本相互作用1．核力：原子核中的之間存在一種很強的相互作用，即存在一種，它使得核子緊密地結(jié)合在一起，形成穩(wěn)定的原子核．這種作用稱為2．強相互作用的特點(1)強相互作用是力，作用范圍只有約m.(2)距離增大時，強相互作用急劇超過10－15m，相互作用不存在．3．弱相互作用(1)弱相互作用是引起原子核衰變的原因，即引起中子—質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因．(2)弱相互作用是力，其力程只有m.4．四種基本相互作用知識點二、結(jié)合能1．結(jié)合能原子核是憑借核力結(jié)合在一起構成的，要把它們分開，也需要，這就是原子核的結(jié)合能．2．比結(jié)合能原子核的結(jié)合能與之比，叫作比結(jié)合能，也叫作結(jié)合能．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越，原子核越的核的比結(jié)合能最大，最穩(wěn)定．結(jié)合能和比結(jié)合能結(jié)合能把原子核分成核子時吸收的能量或核子結(jié)合成原子核時放出的能量比結(jié)合能等于原子核的結(jié)合能與原子核中核子個數(shù)的比值，它反映了原子核的穩(wěn)定程度比結(jié)合能曲線不同原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化圖線如圖所示從圖中可看出，中等大小的核的比結(jié)合能最大，輕核和重核的比結(jié)合能都比中等大小的核的比結(jié)合能要小知識點三、質(zhì)量虧損1．質(zhì)能方程物體的能量與它的質(zhì)量的關系是：E＝.2．質(zhì)量虧損原子核的質(zhì)量組成它的核子的質(zhì)量之和的現(xiàn)象．質(zhì)量虧損1．質(zhì)量虧損Δm的理解所謂質(zhì)量虧損，并不是質(zhì)量消失，而是減少的質(zhì)量在核子結(jié)合成核的過程中以能量的形式輻射出去了．反過來，把原子核分裂成核子，總質(zhì)量要增加，總能量也要增加，增加的能量要由外部供給．2．質(zhì)能方程E＝mc2的理解(1)根據(jù)質(zhì)能方程，物體的總能量與其質(zhì)量成正比．物體質(zhì)量增加，則總能量隨之增加；質(zhì)量減少，總能量也隨之減少，這時質(zhì)能方程也寫作ΔE＝Δmc2.(2)運用質(zhì)能方程時應注意單位．一般情況下，公式中各量都應取國際單位制單位．但在微觀領域，用國際單位制單位往往比較麻煩，習慣上常用“原子質(zhì)量單位”和“電子伏特”作為質(zhì)量和能量的單位，1u對應931.5MeV能量．核能的計算方法1．根據(jù)質(zhì)量虧損計算(1)根據(jù)核反應過程，計算核反應前和核反應后的質(zhì)量虧損Δm.(2)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2計算核能．①若Δm的單位是千克，則需要將c＝3×108m/s代入，計算得到的ΔE的單位為焦耳．②若Δm的單位是原子質(zhì)量單位u，則可用ΔE＝Δm×931.5MeV計算，即用質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5MeV.(1u相當于931.5MeV)2．利用比結(jié)合能來計算核能原子核的結(jié)合能＝核子的比結(jié)合能×核子數(shù)，核反應中反應前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應后生成的所有新核的總結(jié)合能之差，就是該核反應所釋放(或吸收)的核能．下列對核力的認識，正確的是（）A．核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，比靜電力大得多 B．核力存在于質(zhì)子和電子之間 C．核力是核子間相互吸引的力，是短程力 D．核力只存在于相鄰的核子之間，具有飽和性（2021春?虎丘區(qū)校級期中）原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化的圖像如圖，下列說法正確的是（）A．質(zhì)量數(shù)越大的原子核，核子結(jié)合得越牢固 B．12H核比C．3689Kr核的結(jié)合能大于D．兩個12H核結(jié)合成一個靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核92A．X是氦（He）原子，又叫α粒子 B．該反應質(zhì)量增加 C．鈾核與X的動量大小之比為1：2 D．X與鈾核的動能之比為235：4（2023?廣東學業(yè)考試）由中科院等離子體物理研究所設計制造的EAST全超導非圓截面托卡馬克實驗裝置試用已經(jīng)成功，標志著我國站在了世界核聚變研究的前端。設可控熱核反應前氘核（12H）的質(zhì)量為m1，氚核（13H）的質(zhì)量為m2，反應后氦核（24He）的質(zhì)量為mA．核反應放出的能量為（m1+m2﹣m3﹣m4）c2 B．上述核反應過程中原子核的比結(jié)合能減小 C．這種熱核反應釋放出氦核，是α衰變 D．這種裝置的核反應原理與我國大亞灣核電站所使用核裝置的原理相同（多選）下列關于核力與結(jié)合能的說法正確的是（）A．強相互作用和弱相互作用都是短程力 B．弱相互作用是引起原子核β衰變的原因 C．原子核的結(jié)合能與質(zhì)子數(shù)之比，叫作比結(jié)合能 D．結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定（多選）（2023?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）中國自主三代核電“華龍一號”示范工程第2臺機組福清核電6號機組于2022年3月25日投入商業(yè)運行，至此“華龍一號“示范工程全面建成投運?！叭A龍一號”利用鈾核裂變釋放能量，原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關系圖線如圖所示，兩臺機組每年總發(fā)電量約200億千瓦?時。下列說法正確的是（）A．鈾核裂變的一個重要核反應方程是92235U→56144Ba+B．“華龍一號”兩臺機組發(fā)電一年需消耗核約為0.8kg C．24He核的平均核子質(zhì)量小于D．三個中子和三個質(zhì)子結(jié)合成3（2023春?秦淮區(qū)校級期中）在火星上太陽能電池板發(fā)電能力有限，因此科學家們用放射性材料—PuO2作為發(fā)電能源為火星車供電（PuO2中的Pu是94238Pu）。已知94238Pu衰變后變?yōu)殁櫤耍ǚ枮閁）和α粒子。若靜止的94238Pu在勻強磁場中發(fā)生衰變，α粒子的動能為E，（1）寫出衰變方程；（2）94（3）從開始衰變到9224U和氮原子核由兩個質(zhì)子與兩個中子組成，這兩個質(zhì)子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力，則3種力從大到小的排列順序是（）A．核力、庫侖力、萬有引力 B．萬有引力、庫侖力、核力 C．庫侖力、核力、萬有引力 D．核力、萬有引力、庫侖力下面關于結(jié)合能和平均結(jié)合能的說法中，正確的有（）A．核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能 B．平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結(jié)合能也一定越大 C．重核與中等質(zhì)量原子核相比較，重核的結(jié)合能和平均結(jié)合能都大 D．中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和平均結(jié)合能均比輕核的要大一個中子與某原子核發(fā)生核反應，生成一個氘核，該反應放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為（）A．Q2 B．Q C．Q3對公式ΔE＝Δmc2，下列說法中正確的是（）A．能量可以轉(zhuǎn)化為質(zhì)量 B．質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量 C．能量的轉(zhuǎn)化與質(zhì)量的轉(zhuǎn)化是成比例的 D．發(fā)生核反應時，反應前的總質(zhì)量大于反應后的總質(zhì)量，這個反應必須吸收能量才能發(fā)生下列關于核力、原子核的結(jié)合能、比結(jié)合能的說法正確的是（）A．維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力就是表現(xiàn)為相鄰核子間的相互吸引力 B．核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，原子核尺度內(nèi)，核力比庫侖力小 C．比結(jié)合能小的原子核分解成比結(jié)合能大的原子核時會釋放核能 D．自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應的能量大于該原子核的結(jié)合能88226RaA．該衰變是β衰變 B．Y粒子是2C．Y粒子的穿透能力很強 D．20個88（2022?源匯區(qū)模擬）原子核的比結(jié)合能與原子序數(shù)的關系圖所示，大多數(shù)恒星內(nèi)部溫度非常高，可進行輕核聚變，核反應方程為A+B→C．但對于金、鉑等重金屬產(chǎn)生，目前科學界有一種理論認為，兩顆中子星合成過程中會釋放巨大的能量，在能量的作用下能夠合成金、鉑等重金屬，其核反應為D+E→F，下列說法正確的是（）A．重核F裂變成D和E的過程中，會產(chǎn)生質(zhì)量虧損 B．較輕的核A和B聚合成C的過程中核子平均質(zhì)量變大 C．較重的核D和E聚合成F的過程中，會釋放較大能量 D．A和B聚合成C的過程中，C的結(jié)合能小于A和B的結(jié)合能之和（2023春?寶雞期末）用中子轟擊靜止的鋰核，核反應方程為01n+36Li→24He+X+γ，已知光子的頻率為ν，鋰核的比結(jié)合能為EA．X核為12B．γ光子的動量p=hcC．釋放的核能ΔE＝（4E2+3E3）﹣6E1+hν D．質(zhì)量虧損Δm=如圖所示是描述原子核核子的平均質(zhì)量m與原子序數(shù)Z的關系曲線，由圖可知下列說法正確的是（）A．原子核A比原子核F的比結(jié)合能大 B．原子核D比原子核F更穩(wěn)定 C．由原子核A分裂出原子核B、C的過程一定釋放能量 D．由原子核D、E結(jié)合出原子核F的過程一定吸收能量一個靜止的原子核baX經(jīng)α衰變放出一個α粒子并生成一個新核，α粒子的動能為E設衰變時產(chǎn)生的能量全部變成A．E0c2 C．(a-4)E0c（多選）下列說法正確的是（）A．光在真空中運動的速度在任何慣性系中測得的數(shù)值都是相同的 B．愛因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2中的m是物體靜止時的質(zhì)量 C．愛因斯坦指出：對不同的慣性系，物理規(guī)律是不一樣的 D．空中繞地球運行的衛(wèi)星的質(zhì)量比靜止在地面上時大得多（多選）（2022春?榆陽區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）A．如果物體的能量減少了ΔE，它的質(zhì)量也一定相應減少Δm B．如果物體的質(zhì)量增加了Δm，它的能量也一定相應增加Δmc2 C．Δm是某原子核在衰變過程中增加的質(zhì)量 D．在把核子結(jié)合成原子核時，若放出的能量是ΔE，則這些核子的質(zhì)量和與組成原子核的質(zhì)量之差就是Δm兩個動能均為1MeV的氘核發(fā)生正面碰撞，引起反應12H十12H→（1）此核反應中放出的能量ΔE為多少？（核質(zhì)量為2.0316u，核質(zhì)量為3.0156u，質(zhì)子質(zhì)量為1.0073u，lu的質(zhì)量對應931.5MeV的能量）（2）若放出的能量全部變?yōu)樾律说膭幽?，則新生的質(zhì)子具有的動能是多少？5.3核力與結(jié)合能知識點一、核力與四種基本相互作用1．核力：原子核中的核子之間存在一種很強的相互作用，即存在一種核力，它使得核子緊密地結(jié)合在一起，形成穩(wěn)定的原子核．這種作用稱為強相互作用．2．強相互作用的特點(1)強相互作用是短程力，作用范圍只有約10－15m.(2)距離增大時，強相互作用急劇減?。^10－15m，相互作用不存在．3．弱相互作用(1)弱相互作用是引起原子核β衰變的原因，即引起中子—質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因．(2)弱相互作用是短程力，其力程只有10－18m.4．四種基本相互作用知識點二、結(jié)合能1．結(jié)合能原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構成的，要把它們分開，也需要能量，這就是原子核的結(jié)合能．2．比結(jié)合能原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，叫作比結(jié)合能，也叫作平均結(jié)合能．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定．中等大小的核的比結(jié)合能最大，最穩(wěn)定．結(jié)合能和比結(jié)合能結(jié)合能把原子核分成核子時吸收的能量或核子結(jié)合成原子核時放出的能量比結(jié)合能等于原子核的結(jié)合能與原子核中核子個數(shù)的比值，它反映了原子核的穩(wěn)定程度比結(jié)合能曲線不同原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化圖線如圖所示從圖中可看出，中等大小的核的比結(jié)合能最大，輕核和重核的比結(jié)合能都比中等大小的核的比結(jié)合能要小知識點三、質(zhì)量虧損1．質(zhì)能方程物體的能量與它的質(zhì)量的關系是：E＝mc2.2．質(zhì)量虧損原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和的現(xiàn)象．質(zhì)量虧損1．質(zhì)量虧損Δm的理解所謂質(zhì)量虧損，并不是質(zhì)量消失，而是減少的質(zhì)量在核子結(jié)合成核的過程中以能量的形式輻射出去了．反過來，把原子核分裂成核子，總質(zhì)量要增加，總能量也要增加，增加的能量要由外部供給．2．質(zhì)能方程E＝mc2的理解(1)根據(jù)質(zhì)能方程，物體的總能量與其質(zhì)量成正比．物體質(zhì)量增加，則總能量隨之增加；質(zhì)量減少，總能量也隨之減少，這時質(zhì)能方程也寫作ΔE＝Δmc2.(2)運用質(zhì)能方程時應注意單位．一般情況下，公式中各量都應取國際單位制單位．但在微觀領域，用國際單位制單位往往比較麻煩，習慣上常用“原子質(zhì)量單位”和“電子伏特”作為質(zhì)量和能量的單位，1u對應931.5MeV能量．核能的計算方法1．根據(jù)質(zhì)量虧損計算(1)根據(jù)核反應過程，計算核反應前和核反應后的質(zhì)量虧損Δm.(2)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2計算核能．①若Δm的單位是千克，則需要將c＝3×108m/s代入，計算得到的ΔE的單位為焦耳．②若Δm的單位是原子質(zhì)量單位u，則可用ΔE＝Δm×931.5MeV計算，即用質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5MeV.(1u相當于931.5MeV)2．利用比結(jié)合能來計算核能原子核的結(jié)合能＝核子的比結(jié)合能×核子數(shù)，核反應中反應前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應后生成的所有新核的總結(jié)合能之差，就是該核反應所釋放(或吸收)的核能．下列對核力的認識，正確的是（）A．核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，比靜電力大得多 B．核力存在于質(zhì)子和電子之間 C．核力是核子間相互吸引的力，是短程力 D．核力只存在于相鄰的核子之間，具有飽和性【解答】解：A.在原子核的尺度內(nèi)，核力比庫侖力大得多，但當原子核大到一定程度時，核力將比靜電力小得多，故A錯誤；BD.核力只是存在于質(zhì)子與質(zhì)子、中子與中子、質(zhì)子與中子之間，具有飽和性，故B錯誤，D正確；C、由核力的特點知道，只有相距約10﹣15m內(nèi)的核子之間才存在核力，核力在大于0.8×10﹣15m時表現(xiàn)為引力，而小于0.8×10﹣15m時核力表現(xiàn)為斥力，故C錯誤。故選：D。（2021春?虎丘區(qū)校級期中）原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化的圖像如圖，下列說法正確的是（）A．質(zhì)量數(shù)越大的原子核，核子結(jié)合得越牢固 B．12H核比C．3689Kr核的結(jié)合能大于D．兩個12H核結(jié)合成【解答】解：A、中等質(zhì)量數(shù)的原子核比結(jié)合能較大，核子結(jié)合得牢固，故A錯誤；B、12H核的比結(jié)合能比比2C、3689Kr核的比結(jié)合能大于92235U核的比結(jié)合能，但是D、兩個12H核結(jié)合成故選：D。一個靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核92A．X是氦（He）原子，又叫α粒子 B．該反應質(zhì)量增加 C．鈾核與X的動量大小之比為1：2 D．X與鈾核的動能之比為235：4【解答】解：A、由原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，即為氦（He）原子核，又叫α粒子，不是氦（He）原子，故A錯誤；B、衰變過程有質(zhì)量虧損，故B錯誤；C、钚核衰變過程動量守恒，鈾核與X的動量大小相等、方向相反，故C錯誤；D、根據(jù)動能與動量的關系Ek=p故選：D。（2023?廣東學業(yè)考試）由中科院等離子體物理研究所設計制造的EAST全超導非圓截面托卡馬克實驗裝置試用已經(jīng)成功，標志著我國站在了世界核聚變研究的前端。設可控熱核反應前氘核（12H）的質(zhì)量為m1，氚核（13H）的質(zhì)量為m2，反應后氦核（24He）的質(zhì)量為mA．核反應放出的能量為（m1+m2﹣m3﹣m4）c2 B．上述核反應過程中原子核的比結(jié)合能減小 C．這種熱核反應釋放出氦核，是α衰變 D．這種裝置的核反應原理與我國大亞灣核電站所使用核裝置的原理相同【解答】解：A．可控熱核反應裝置中發(fā)生的核反應方程式是12H+13H→24He+核反應過程中的質(zhì)量虧損Δm＝m1+m2﹣m3﹣m4釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝（m1+m2﹣m3﹣m4）c2，故A正確；B．因輕核聚變反應釋放巨大核能，說明拆開的結(jié)合能小于組合的結(jié)合能，則生成物的比結(jié)合能更大，故B錯誤；C．這種熱核實驗反應是核聚變反應，而不是自發(fā)發(fā)生的α衰變，故C錯誤；D．這種裝置的核反應是核聚變，我國大亞灣核電站所使用核裝置是核裂變，它們的核反應原理不相同，故D錯誤。故選：A。（多選）下列關于核力與結(jié)合能的說法正確的是（）A．強相互作用和弱相互作用都是短程力 B．弱相互作用是引起原子核β衰變的原因 C．原子核的結(jié)合能與質(zhì)子數(shù)之比，叫作比結(jié)合能 D．結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定【解答】解：A、強相互作用存在于原子核內(nèi)，作用范圍在1.5×10﹣15m之內(nèi)，弱相互作用力是微觀粒子之間的一種作用力，作用距離約10﹣18m，都是短程力，故A正確；B、根據(jù)目前的研究可知，弱相互作用是引起原子核β衰變的原因，故B正確；CD、比結(jié)合能：原子核結(jié)合能對其中所有核子的平均值，比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，故CD錯誤。故選：AB。（多選）（2023?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）中國自主三代核電“華龍一號”示范工程第2臺機組福清核電6號機組于2022年3月25日投入商業(yè)運行，至此“華龍一號“示范工程全面建成投運?！叭A龍一號”利用鈾核裂變釋放能量，原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關系圖線如圖所示，兩臺機組每年總發(fā)電量約200億千瓦?時。下列說法正確的是（）A．鈾核裂變的一個重要核反應方程是92235U→56144Ba+B．“華龍一號”兩臺機組發(fā)電一年需消耗核約為0.8kg C．24He核的平均核子質(zhì)量小于D．三個中子和三個質(zhì)子結(jié)合成3【解答】解：A、鈾核裂變的核反應方程為92235UB、根據(jù)質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可知“華龍一號”一年產(chǎn)生200億千瓦時電能對應的質(zhì)量虧損Δm=ΔEC、由題圖可知，24He核的平均結(jié)合能大于36Li核的平均結(jié)合能，平均結(jié)合能越大，平均核子質(zhì)量越小，所以D、因為核子結(jié)合成原子核時，存在質(zhì)量虧損，釋放核能，所以三個中子和三個質(zhì)子結(jié)合成3故選：CD。（2023春?秦淮區(qū)校級期中）在火星上太陽能電池板發(fā)電能力有限，因此科學家們用放射性材料—PuO2作為發(fā)電能源為火星車供電（PuO2中的Pu是94238Pu）。已知94238Pu衰變后變?yōu)殁櫤耍ǚ枮閁）和α粒子。若靜止的94238Pu在勻強磁場中發(fā)生衰變，α粒子的動能為E，（1）寫出衰變方程；（2）94（3）從開始衰變到9224U和【解答】解：（1）α粒子的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，即可表示為：設該衰變方程為：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒有：238＝y(tǒng)+4則：y＝234根據(jù)電荷數(shù)守恒有：94＝x+2則：x＝92故衰變方程為：（2）α粒子的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2根據(jù)動量守恒定律可知α粒子和鈾核的動量大小相等，設動量為pα粒子的動能：E鈾核的動能：E則：E所以釋放能量為：ΔE=且ΔE＝Δmc2解得：Δm=（3）根據(jù)帶電粒子在磁場中運動的周期公式：T=則：T所以相遇最短時間：t＝117Tα＝117T0氮原子核由兩個質(zhì)子與兩個中子組成，這兩個質(zhì)子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力，則3種力從大到小的排列順序是（）A．核力、庫侖力、萬有引力 B．萬有引力、庫侖力、核力 C．庫侖力、核力、萬有引力 D．核力、萬有引力、庫侖力【解答】解：核力是強力，它能將核子束縛在原子核內(nèi)。萬有引力最弱，研究核子間相互作用時萬有引力可以忽略，故A正確，BCD錯誤。故選：A。下面關于結(jié)合能和平均結(jié)合能的說法中，正確的有（）A．核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能 B．平均結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結(jié)合能也一定越大 C．重核與中等質(zhì)量原子核相比較，重核的結(jié)合能和平均結(jié)合能都大 D．中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和平均結(jié)合能均比輕核的要大【解答】解：A、將原子核拆散成核子與核子結(jié)合成原子核兩個過程質(zhì)量的變化相等，將原子核拆散成核子所吸收的能量與核子結(jié)合成原子核所放出的能量叫結(jié)合能。故A錯誤。B、比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，則原子核越大，它的結(jié)合能越高。故B錯誤。C、重核與中等質(zhì)量原子核相比較，重核的結(jié)合能大，而平均結(jié)合能比較小。故C錯誤。D、中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和平均結(jié)合能均比輕核的要大。故D正確。故選：D。一個中子與某原子核發(fā)生核反應，生成一個氘核，該反應放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為（）A．Q2 B．Q C．Q3【解答】解：核反應過程中，由質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，核反應方程式為：10n+11H→故選：A。對公式ΔE＝Δmc2，下列說法中正確的是（）A．能量可以轉(zhuǎn)化為質(zhì)量 B．質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量 C．能量的轉(zhuǎn)化與質(zhì)量的轉(zhuǎn)化是成比例的 D．發(fā)生核反應時，反應前的總質(zhì)量大于反應后的總質(zhì)量，這個反應必須吸收能量才能發(fā)生【解答】解：AB、ΔE＝Δmc2只說明質(zhì)量虧損和釋放出核能這兩種現(xiàn)象的聯(lián)系，并不是說明物體的質(zhì)量和能量之間存在著相互轉(zhuǎn)化關系，故A、B錯誤，C、ΔE＝mc2，表面物體具有的能量與其質(zhì)量成正比，故C正確；D、若核反應出現(xiàn)質(zhì)量虧損情況，則該核反應為放能反應，故D錯誤。故選：C。下列關于核力、原子核的結(jié)合能、比結(jié)合能的說法正確的是（）A．維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力就是表現(xiàn)為相鄰核子間的相互吸引力 B．核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，原子核尺度內(nèi)，核力比庫侖力小 C．比結(jié)合能小的原子核分解成比結(jié)合能大的原子核時會釋放核能 D．自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應的能量大于該原子核的結(jié)合能【解答】解：A、維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力可以表現(xiàn)為相鄰核子間的相互吸引力，又可以表現(xiàn)為排斥力，故A錯誤；B、核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，原子核尺度內(nèi)，核力遠比庫侖力大，故B錯誤；C、比結(jié)合能小的原子核結(jié)合或分解成比結(jié)合能大的原子核時釋放核能，故C正確；D、根據(jù)質(zhì)能方程可知，自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應的能量等于該原子核的結(jié)合能，故D錯誤。故選：C。88226RaA．該衰變是β衰變 B．Y粒子是2C．Y粒子的穿透能力很強 D．20個88【解答】解：ABC、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知該衰變過程中Y是24He，該衰變?yōu)棣了プ儯珼、半衰期在大量放射性元素衰變的統(tǒng)計規(guī)律，半衰期只適用于大量原子核而言才有意義，故D錯誤；故選：B。（2022?源匯區(qū)模擬）原子核的比結(jié)合能與原子序數(shù)的關系圖所示，大多數(shù)恒星內(nèi)部溫度非常高，可進行輕核聚變，核反應方程為A+B→C．但對于金、鉑等重金屬產(chǎn)