第五章第三節(jié)A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．氦原子核由兩個質(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，則三種力從大到小的依次是()A．核力、萬有引力、庫侖力 B．萬有引力、庫侖力、核力C．庫侖力、核力、萬有引力 D．核力、庫侖力、萬有引力【答案】D【解析】核力是核子之間的一種強(qiáng)相互作用，其相互作用力巨大，遠(yuǎn)超過兩個質(zhì)子之間的庫侖力，兩質(zhì)子之間的萬有引力遠(yuǎn)小于庫侖力，D正確．2．核子結(jié)合成原子核或原子核分解為核子時(shí)，都伴隨著巨大的能量變更，這是因?yàn)?)A．原子核帶正電，電子帶負(fù)電，電荷間存在很大的庫侖力B．核子具有質(zhì)量且相距很近，存在很大的萬有引力C．核子間存在著強(qiáng)大的核力D．核子間存在著困難的磁力【答案】C【解析】核子之間存在核力作用，核子結(jié)合成原子核或原子核分解為核子時(shí)，就要克服核力作用，故伴隨著巨大的能量變更，故選C．3．某核聚變反應(yīng)方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X.已知eq\o\al(2,1)H的質(zhì)量為2.0136u，eq\o\al(3,1)H的質(zhì)量為3.0180u，eq\o\al(4,2)He的質(zhì)量為4.0026u，X的質(zhì)量為1.0087u，則下列說法中正確的是()A．X是質(zhì)子，該反應(yīng)釋放能量 B．X是中子，該反應(yīng)釋放能量C．X是質(zhì)子，該反應(yīng)吸取能量 D．X是中子，該反應(yīng)吸取能量【答案】B【解析】由題目所給核反應(yīng)方程式，依據(jù)核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒規(guī)律，可得eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)X，X為中子，在該反應(yīng)發(fā)生前反應(yīng)物的總質(zhì)量m1＝2.0136u＋3.0180u＝5.0316u，反應(yīng)后產(chǎn)物總質(zhì)量m2＝4.0026u＋1.0087u＝5.0113u．總質(zhì)量削減，出現(xiàn)了質(zhì)量虧損．依據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程可知該反應(yīng)釋放能量，故B正確．4．當(dāng)兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個α粒子時(shí)，放出28.30MeV的能量，當(dāng)三個α粒子結(jié)合成一個碳核時(shí)，放出7.26MeV的能量，則當(dāng)6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳核時(shí)，釋放的能量為()A．21.04MeV B．35.56MeVC．77.64MeV D．92.16MeV【答案】D【解析】6個中子和6個質(zhì)子可結(jié)合成3個α粒子，放出能量3×28.30MeV＝84.9MeV，3個α粒子再結(jié)合成一個碳核，放出7.26MeV能量，故6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳核時(shí)，釋放能量為84.9MeV＋7.26MeV＝92.16MeV.5．中子n、質(zhì)子p、氘核D的質(zhì)量分別為mn、mp、mD現(xiàn)用光子能量為E的γ射線照耀靜止氘核使之分解，反應(yīng)方程為γ＋D→p＋n.若分解后的中子、質(zhì)子的動能可視為相等，則中子的動能是()A．eq\f(1,2)[(mD－mp－mn)c2－E] B．eq\f(1,2)[(mp＋mn－mD)c2＋E]C．eq\f(1,2)[(mD－mp－mn)c2＋E] D．eq\f(1,2)[(mp＋mn－mD)c2－E]【答案】C【解析】核反應(yīng)因質(zhì)量虧損釋放的核能ΔE＝(mD－mp－mn)c2，再加上原光子的能量也轉(zhuǎn)化成動能，又兩個粒子動能相等，所以有Ek＝eq\f(ΔE＋E,2)，C正確．6．(2024年全國卷)在下列兩個核反應(yīng)方程中X＋eq\o\al(14,7)N→Y＋eq\o\al(17,8)O、Y＋eq\o\al(7,3)Li→2X，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則()A．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝4【答案】D【解析】設(shè)Y電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為m和n，依據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知第一個核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿意A＋14＝n＋17，Z＋7＝m＋8，其次個核反應(yīng)方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿意n＋7＝2A，m＋3＝2Z,聯(lián)立解得Z＝2，A＝4，D正確．7．(多選)伽馬刀是一種特別的治療手段，主要是利用伽馬射線對病變組織，進(jìn)行大劑量聚集照耀，使其產(chǎn)生局部性的壞死或者是功能變更，因此達(dá)到志向的治療目的．其原理是進(jìn)入癌細(xì)胞內(nèi)的硼核(eq\o\al(10,5)B)吸取慢中子，轉(zhuǎn)變成鋰核(eq\o\al(7,3)Li)和α粒子，釋放出γ射線．已知硼核(eq\o\al(10,5)B)的比結(jié)合能為E1，鋰核(eq\o\al(7,3)Li)的比結(jié)合能為E2，氦核的比結(jié)合能為E3，真空中光速為c，下列推斷正確的是()A．硼核(eq\o\al(10,5)B)變成鋰核(eq\o\al(7,3)Li)和α粒子的核反應(yīng)是α衰變B．γ射線帶正電，有較強(qiáng)的電離作用C．硼核(eq\o\al(10,5)B)的比結(jié)合能E1小于鋰核(eq\o\al(7,3)Li)的比結(jié)合能E2D．該核反應(yīng)釋放的核能為ΔE＝4E3＋7E2－10E1【答案】CD【解析】依據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可知核反應(yīng)方程為eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(4,2)He＋γ可知該核反應(yīng)不是α衰變，A錯誤；γ射線為頻率極高的電磁波，有較強(qiáng)的穿透作用，但電離作用較弱，B錯誤；比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定，鋰核eq\o\al(7,3)Li比硼核eq\o\al(10,5)B穩(wěn)定，則硼核eq\o\al(10,5)B的比結(jié)合能E1小于鋰核eq\o\al(7,3)Li的比結(jié)合能E2，C正確；核反應(yīng)過程中釋放的核能為ΔE＝4E3＋7E2－10E1，D正確．8．(多選)鐵核的比結(jié)合能比鈾核的比結(jié)合能大，下列關(guān)于它們的說法正確的是()A．鐵核的結(jié)合能大于鈾核的結(jié)合能B．鐵核比鈾核穩(wěn)定C．鈾核發(fā)生核反應(yīng)變成鐵核的過程中要放出能量D．鈾核發(fā)生核反應(yīng)變成鐵核的過程中質(zhì)量要虧損【答案】BCD【解析】鐵核的比結(jié)合能較大，則它穩(wěn)定些，鈾核的比結(jié)合能較小，變成鐵核會放出核能，出現(xiàn)質(zhì)量虧損；鐵核的比結(jié)合能較大，鐵核的結(jié)合能小于鈾核的結(jié)合能，A錯誤；鐵核比鈾核穩(wěn)定，與結(jié)論相符，B正確；鈾核發(fā)生核反應(yīng)變成鐵核的過程中要放出能量，與結(jié)論相符，C正確；鈾核發(fā)生核反應(yīng)變成鐵核的過程中質(zhì)量要虧損，與結(jié)論相符，D正確．9．下列表示放射性元素碘131(eq\o\al(131,53)I)發(fā)生β衰變的方程是()A．eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(127,51)Sb＋eq\o\al(4,2)He B．eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(131,54)Xe＋eq\o\al(0,－1)eC．eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(130,53)I＋eq\o\al(1,0)n D．eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(130,52)Te＋eq\o\al(1,1)H【答案】B【解析】本題考查了核反應(yīng)方程的兩個守恒特點(diǎn)．A選項(xiàng)不是β衰變過程，故A錯誤；β衰變的特點(diǎn)是放出電子，而B選項(xiàng)既滿意質(zhì)量數(shù)守恒又滿意電荷數(shù)守恒，B正確；C、D中放出的是中子和質(zhì)子，不符合β衰變的特點(diǎn)．10．(多選)關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是()A．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B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和確定大于原來重核的結(jié)合能C．銫原子核(eq\o\al(133,55)Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(eq\o\al(208,82)Pb)的結(jié)合能D．自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能【答案】ABC【解析】原子核分解成自由核子時(shí)，須要的最小能量就是原子核的結(jié)合能，A正確．重核衰變時(shí)釋放能量，衰變產(chǎn)物更穩(wěn)定，即衰變產(chǎn)物的比結(jié)合能更大，衰變前后核子數(shù)不變，所以衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和確定大于原來重核的結(jié)合能，B正確．銫核的核子數(shù)比鉛核的核子數(shù)少，其結(jié)合能也小，C正確．自由核子組成原子核時(shí)，需放出能量，因此質(zhì)量虧損產(chǎn)生的能量小于原子核的結(jié)合能，D錯誤．11．完成衰變方程．(1)β衰變：eq\o\al(244,83)Bi→______＋eq\o\al(0,－1)eeq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(210,85)At＋______eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋______．(2)α衰變：eq\o\al(234,90)Th→______＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋______eq\o\al(66,29)Cu→eq\o\al(62,27)Co＋______．(3)其中eq\o\al(234,90)Th衰變成eq\o\al(234,91)Pa的半衰期為1.2min，則64geq\o\al(234,90)Th經(jīng)過6min還有________g未衰變．【答案】(1)、(2)見解析(3)2【解析】(1)eq\o\al(244,83)Bi→eq\o\al(244,84)Po＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(210,85)At＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e.(2)eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(230,88)Ra＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(66,29)Cu→eq\o\al(62,27)Co＋eq\o\al(4,2)He.(3)由半衰期公式得m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))得m＝64×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(6,1.2))g＝2g．B組·實(shí)力提升12．(2024年龍巖期末)近日物理學(xué)家創(chuàng)建了一個南瓜形態(tài)的镥－149(eq\o\al(149,z)Lu)原子核，它能以一種罕見的放射性衰變方式釋放質(zhì)子．其衰變方程為：eq\o\al(149,z)Lu→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(n,70)Yb，下列說法正確的是()A．降低溫度可以延長镥－149的半衰期B．镥－149原子核衰變前核內(nèi)中子數(shù)為78C．衰變產(chǎn)物eq\o\al(n,70)Yb的中子數(shù)為77D．镥－149的比結(jié)合能比eq\o\al(n,70)Yb的大【答案】B【解析】元素原子核的半衰期是由元素本身確定，與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，A錯誤；依據(jù)電荷數(shù)守恒可知z＝1＋70＝71，镥－149原子核衰變前核內(nèi)中子數(shù)為149－z＝78，B正確；依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知n＋1＝149，衰變產(chǎn)物eq\o\al(n,70)Yb的中子數(shù)為n－70＝78，C錯誤；反應(yīng)中釋放能量，所以衰變后產(chǎn)物更穩(wěn)定，比結(jié)合能更大，故镥－149的比結(jié)合能比eq\o\al(n,70)Yb的小，D錯誤．13．一個靜止的鐳核eq\o\al(226,88)Ra發(fā)生衰變放出一個粒子變?yōu)殡焙薳q\o\al(222,86)Rn.已知鐳核eq\o\al(226,88)Ra質(zhì)量為226.0254u，氡核eq\o\al(222,86)Rn質(zhì)量為222.0163u，放出粒子的質(zhì)量為4.0026u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量．(1)寫出核反應(yīng)方程；(2)求鐳核衰變放出的能量；(3)若衰變放出的能量均轉(zhuǎn)變?yōu)殡焙撕头懦隽Ｗ拥膭幽?，求放出粒子的動能．解?1)核反應(yīng)方程為eq\o\al(226,88)Ra→eq\o\al(222,86)Rn＋eq\o\al(4,2)He.(2)鐳核衰變放出的能量為ΔE＝