课时规范练37 原子核及核反应一、基础对点练1.(原子核的衰变、半衰期)(2021四川成都高三三模)下列关于放射性的说法正确的是( )A.居里夫人首先发现了天然放射性现象B.人类对原子核的探索,是从发现原子核放射性开始的C.某放射性物质在和另外物质发生化学反应后,半衰期会改变D.医院普遍使用的γ刀,是利用了γ射线超强的电离本领2.(原子核的衰变)(2021青海高三二模)关于放射线及应用,下列说法正确的是( )A.治疗癌症患者使用的“化疗”就是利用放射线杀灭癌细胞B.天然放射现象中产生的α射线穿透能力很强且速度与光速相当C.当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时,将发生β衰变D.处于激发态的原子核辐射出γ射线时,原子核的核子数不会发生变化3.(原子核的衰变、半衰期、结合能)(2021辽宁沈阳二中高三三模)在火星上太阳能电池板发电能力有限,因此科学家用放射性材料——PuO2作为发电能源为火星车供电。PuO2中的Pu元素是Pu,具有天然放射性,半衰期为87.7年。关于衰变,下列说法正确的是( )A.天然放射现象说明原子内部是有结构的BPu原子核发生α衰变后产生的新核的比结合能变小C.10个Pu原子核经过87.7年后一定还会剩余5个DPu原子核经过一次α衰变质量数减少4,核电荷数减少24.(核能)若能量达1.40×1015eV的伽马(γ射线)光子为核反应产物,已知真空中光速为3×108m/s,则该核反应质量亏损约为( )A.2.5×10-16kgB.2.5×10-19kgC.2.5×10-21kgD.2.5×10-23kg5.(半衰期)(2021广西来宾高三二模)考古学家常用到14C断代法,生物体死亡时,停止14C的摄入,体内的14C发生放射性衰变变成14N,而生物体内14C的含量与原始含量的比值P=,其中t的单位为年。现通过测量得知,某古生物样品中14C的含量与原始含量的比值P=,则下列判断正确的是( )A.14C发生α衰变变成14NB.该古生物的年代距今9975年C.伴随着14C衰变过程将向外释放能量D.具体推测结果还需要考虑该古生物样品的发掘位置的气候、湿度、岩层等的影响6.(核反应方程及核反应类型)(2021云南曲靖高三二模)2020年3月15日中国散裂中子源(CSNS)利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。下列关于中子研究的说法正确的是( )A.中子是卢瑟福用α粒子轰击N发现的BU经过4次α衰变,2次β衰变后,新核中的中子数为136个\nC.高速中子流垂直射入电场或磁场中均不偏转,实质是γ射线D.核电站可通过“慢化剂”控制中子数目来控制核反应的速度7.(核能、比结合能)(2021河南安阳高三一模)原子弹的核反应方程之一为BaKr+3X,氢弹的核反应方程为n+Y,关于这两个核反应下列说法不正确的是( )A.原子弹的核反应为重核的裂变,X为质子HB.氢弹的核反应为轻核的聚变,Y为氦原子核HeC.两个核反应都发生质量亏损D.两个核反应反应前的比结合能都小于反应后的比结合能二、素养综合练8.(多选)(2022浙江高三模拟预测Cu具有放射性,如静止的Cu发生α衰变时,产生Co同时伴有γ光子辐射。若Cu核Co核和α粒子的质量分别为m1、m2和m3,下列说法正确的是( )A.Co的结合能为(m1-m2-m3)c2BCu核Co核和α粒子中Cu核的结合能最大C.γ光子是衰变过程中Co核辐射的DCo核与α粒子能量之和等于反应前Cu的能量9.(2021河北卷)银河系中存在大量的铝同位素26Al,26Al核β衰变的衰变方程为AlMge,测得26Al核的半衰期为72万年,下列说法正确的是( )A.26Al核的质量等于26Mg核的质量B.26Al核的中子数大于26Mg核的中子数C.将铝同位素26Al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26Al将在144万年后全部衰变为26Mg10.(2021山东卷)在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时,常利用沉积物中半衰期较短的Pb,其衰变方程为PbBi+X。以下说法正确的是( )A.衰变方程中的X是电子B.升高温度可以加快Pb的衰变CPb与Bi的质量差等于衰变的质量亏损D.方程中的X来自Pb内质子向中子的转化\n课时规范练37 原子核及核反应1.B 解析:贝克勒尔发现了天然放射性现象,打开了原子核的大门,故A错误;许多元素能自发地放出射线,即天然放射现象,使人们开始认识到原子是有复杂结构的,故B正确;半衰期由元素本身决定,与元素所处物理、化学环境无关,故C错误;γ射线的穿透能力强,电离能力弱,故D错误。2.D 解析:化疗是指使用化学药物治疗的方式,放疗才是指用放射线杀灭癌细胞,选项A错误;α射线是氦核流,穿透能力最弱;γ射线穿透能力最强且速度与光速相等,故B错误;在放射性元素的原子核中,2个中子和2个质子结合得比较紧密,有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来,这就是放射性元素发生的α衰变,原子核里虽然没有电子,但是核内的中子可以转化成质子和电子,产生的电子从核内发射出来,这就是β衰变,故C错误;处于激发态的原子核放出γ射线时,只是能量减小核子数并没有发生变化,D正确。3.D 解析:天然放射现象说明原子核内部是有结构的,故A错误Pu原子核发生α衰变后释放能量,则产生的新核的比结合能变大,故B错误;半衰期是统计规律,对少量粒子不适用,故C错误Pu原子核经过一次α衰变释放一个氦原子核,质量数减少4,核电荷数减少2,故D正确。4.C 解析:根据爱因斯坦质能方程E=Δmc2即1.40×1015×1.6×10-19J=Δm(3×108m/s)2,解得Δm=2.5×10-21kg,故C正确,A、B、D错误。5.C 解析:14C发生放射性衰变变成14N的核反应方程为e,则该核反应为β衰变,故A错误;因古生物样品中14C的比例正好是现代该生物所制样品的八分之一,则可知经过的时间为三个半衰期,即该古生物的年代距今约为17190年,故B错误;14C发生β衰变的同时还会往外释放γ射线,故会释放能量,故C正确;外界环境不影响放射性元素的半衰期,故D错误。6.B 解析:由质量数和电荷数守恒可知,α粒子轰击N,生成O,并产生了质子即H,A错误;每次α衰变,质量数减少4,电荷数减少2,所以中子数减少2,每次β衰变,一个中子转化成一个质子和一个电子,所以中子数减少1,所以经4次α衰变,2次β衰变后产生的核与原核相比,中子数减少4×2+2×1=10,变成136个,B正确;γ射线的实质是一种能量很高的电磁波,不是中子流,C错误;核电站可用镉棒控制中子数目来控制核反应的速度,“慢化剂”作用是使中子减速的,D错误。7.A 解析:原子弹的核反应为重核的裂变,X为中子n,选项A符合题意;氢弹的核反应为轻核的聚变,Y为氦原子核He,选项B不符合题意;核聚变和核裂变反应会放出大量的能量,根据质能关系可知反应会发生质量亏损,选项C不符合题意;因核反应放出能量,因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能,选项D不符合题意。8.BC 解析:由质能方程可知,(m1-m2-m3)c2为核衰变中因质量亏损释放的能量,不是Co\n的结合能,A错误;在Cu核Co核和α粒子中Cu的核子数最多,结合时需要最多的能量,即结合能最大,B正确;衰变中Co处于激发态,当它向低能级跃时辐射出γ光子,C正确;Co核与α粒子能量、γ光子辐射将带走的一部分能量之和等于反应前Cu的能量,D错误。9.C 解析:26Al和26Mg的质量数均为26相等,但是二者原子核中的质子数和中子数不同,所以质量不同,A错误Al核的中子数为26-13=13个Mg核的中子数为26-12=14个,B错误;半衰期是原子核固有的属性,与外界条件无关,C正确;质量为m的26Al的半衰期为72万年,经过144万年剩余26Al的质量为m,不会全部衰变为26Mg,D错误。10.A 解析:根据质量数守恒和电荷数守恒可知,X是电子,A正确;半衰期非常稳定,不受温度、压强以及该物质是单质还是化合物的影响,B错误Pb与Bi和电子的质量差等于衰变的质量亏损,C错误;方程中的X来自Pb内中子向质子的转化,D错误。
