人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊PAGEPAGE2章末測評驗收卷(四)(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(共10個小題，每小題3分，共30分)1.下列關于近代物理知識的說法正確的是()A.所有元素都可能發生衰變B.太陽輻射的能量來自太陽內部的核裂變反應C.可利用γ射線對某些金屬棒進行探傷檢測D.β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流〖答案〗C〖解析〗有些元素的原子核不穩定，可以自發地發生衰變，但不是所有元素都可能發生衰變，A錯誤；太陽輻射的能量來自太陽內部的核聚變反應，B錯誤；γ射線的穿透本領強，所以可利用γ射線對某些金屬棒進行探傷檢測，C正確；β射線為原子核內的中子轉化為質子時形成的電子流，D錯誤。2.下列關于原子和原子核的說法正確的是()A.β衰變現象說明電子是原子核的組成部分B.玻爾的原子結構理論的假設之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D.平均結合能越小表示原子核中的核子結合得越牢固〖答案〗B〖解析〗β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變為質子時產生的，選項A錯誤；玻爾的原子結構理論的基本假設是軌道、能量都是量子化的，選項B正確；半衰期由原子核的內部因素決定，跟原子的化學狀態、溫度、壓強等因素均無關，選項C錯誤；平均結合能越大，表示原子核中的核子結合得越牢固，原子核越穩定，選項D錯誤。3.下列與α粒子相關的說法中正確的是()A.天然放射現象中產生的α射線速度與光速相當，穿透能力很強B.eq\o\al(238,92)U(鈾238)核放出一個α粒子后就變為eq\o\al(234,90)Th(釷234)核C.高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(16,8)O＋eq\o\al(1,0)nD.丹麥物理學家玻爾進行了α粒子散射實驗并首先提出了原子的核式結構模型〖答案〗B〖解析〗α粒子的速度是eq\f(c,10)，穿透能力較弱，A錯誤；根據核反應遵循的電荷數守恒、質量數守恒可知，B正確，C錯誤；D項中的物理學家應是盧瑟福，D錯誤。4.下面列出的是一些核反應方程：eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋X，eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(10,5)B＋Y，eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(7,3)Li＋Z，其中()A.X是正電子，Y是中子，Z是質子B.X是質子，Y是中子，Z是正電子C.X是正電子，Y是質子，Z是中子D.X是中子，Y是正電子，Z是質子〖答案〗A〖解析〗根據電荷數守恒、質量數守恒，知X的電荷數為1，質量數為0，為正電子；Y的電荷數為0，質量數為1，為中子；Z的電荷數為1，質量數為1，為質子。故A正確，B、C、D錯誤。5.(2021·荊州市江陵中學高二期中)有四個核反應方程如下：①eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(95,38)Sr＋eq\o\al(138,54)Xe＋3x1②eq\o\al(2,1)H＋x2→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n③eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋x3④eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(27,13)Al＋x4下列說法正確的是()A.①是核裂變 B.x2為eq\o\al(3,1)HC.③是人工核反應 D.x4為中子〖答案〗A〖解析〗①是重核裂變，A正確；據電荷數、質量數守恒可知，x2為eq\o\al(2,1)H，B錯誤；③中的x3是eq\o\al(4,2)He，故③是α衰變，C錯誤；據電荷數、質量數守恒可知，x4為質子，D錯誤。6.(2021·江蘇南京一中月考)關于核反應方程，下列說法中錯誤的是()A.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反應B.鈾核裂變的核反應為eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋2eq\o\al(1,0)nC.在衰變方程eq\o\al(239,94)Pu→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ中，X原子核的質量數是235D.盧瑟福發現質子的核反應方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H〖答案〗B〖解析〗eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反應，A正確；鈾核裂變的核反應需要中子的參與，B錯誤；根據質量數守恒得，X原子核的質量數是235，C正確；盧瑟福發現質子的核反應方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，D正確。7.(2021·河南濮陽一高開學考)太陽就是一個巨大的熱核反應堆，它不斷地“燃燒”自己，放出能量，減輕“體重”。已知太陽的總輸出功率約為3.8×1026W，光速為3×108m/s，試估算太陽每秒發生質量虧損的數量級為()A.106kg B.109kgC.1012kg D.1015kg〖答案〗B〖解析〗由質能方程ΔE＝Δmc2得每秒太陽的質量虧損為Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(3.8×1026,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3×108))2)kg＝4.2×109kg故B正確，A、C、D錯誤。8.(2021·江門市二中開學考)關于原子核下列說法正確的是()A.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n屬于核裂變B.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(0,－1)e屬于α衰變C.由方程eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,53)I＋eq\o\al(95,39)Y＋2eq\o\al(1,0)n可知eq\o\al(235,92)U可以衰變為eq\o\al(139,53)I和eq\o\al(95,39)YD.一個eq\o\al(238,92)U原子核衰變為一個eq\o\al(206,82)Pb原子核的過程中，發生6次β衰變〖答案〗D〖解析〗A項的反應屬于核聚變，A錯誤；B項的反應屬于β衰變，B錯誤；C項的反應屬于重核裂變，C錯誤；根據質量數守恒和電荷數守恒，判斷D項發生8次α衰變和6次β衰變，D正確。9.(2021·福建龍巖市高二檢測)2020年11月27日0時41分，華龍一號核電5號機組首次并網成功，標志著我國正式進入核電技術先進國家行列。華龍一號發電機利用的是鈾核裂變釋放的核能，其裂變方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→X＋eq\o\al(95,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n，則下列敘述正確的是()A.裂變后粒子的總核子數減少B.X原子核中含有85個中子C.裂變過程中釋放核能是因為新核的結合能小D.裂變過程中釋放核能是因為新核的比結合能小〖答案〗B〖解析〗核反應過程質量數守恒，所以裂變后粒子的總核子數不變，選項A錯誤；設X原子核中有x個質子，質量數為y，則有eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(92＝x＋38,235＋1＝y＋95＋1×2))解得eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x＝54,y＝139))，則X原子核中含有中子數為y－x＝85，選項B正確；裂變釋放核能是因為新核的比結合能大于原來重核的比結核能，選項C、D錯誤。10.14C測年法是利用14C衰變規律對古生物進行年代測定的方法。若以橫坐標t表示時間，縱坐標m表示任意時刻14C的質量，m0為t＝0時14C的質量。下面四幅圖中能正確反映14C衰變規律的是()〖答案〗C〖解析〗由公式m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,τ)可知14C的衰變規律應為選項C所示圖像。二、多項選擇題(共4小題，每小題5分，共20分)11.煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素eq\o\al(241,95)Am來探測煙霧。當正常空氣分子穿過探測器時，eq\o\al(241,95)Am會釋放出射線將它們電離，從而產生電流。煙塵一旦進入探測腔內。煙塵中的微粒會吸附部分射線，導致電流減小，從而觸發警報。則下列說法正確的是()A.eq\o\al(241,95)Am發出的是α射線B.eq\o\al(241,95)Am發出的是β射線C.eq\o\al(241,95)Am發出的是γ射線D.0.2mg的eq\o\al(241,95)Am經864年將衰變掉0.15mg〖答案〗AD〖解析〗eq\o\al(241,95)Am會釋放出射線將空氣電離，從而使電路中產生電流，則eq\o\al(241,95)Am發出的是α射線，選項A正確，B、C錯誤；0.2mg的eq\a\vs4\al(eq\o\al(241,95)Am)經864年(2個半衰期)將衰變掉0.15mg，選項D正確。12.(2021·赤峰二中高二月考)對于愛因斯坦提出的質能方程E＝mc2，下列說法正確的是()A.物體獲得一定的能量，質量也相應的增加一定的值B.物體一定有質量，但不一定有能量，所以質能方程僅是某種特殊條件下的數量關系C.根據ΔE＝Δm·c2，可知質量減少能量就會增加，在一定條件下質量轉化為能量D.根據ΔE＝Δm·c2可以計算核反應中釋放的核能〖答案〗AD〖解析〗根據ΔE＝Δm·c2知，物體獲得一定的能量，它的質量也相應地增加一定的值，故A正確；根據質能方程知，一定量的質量和能量是相聯系的，物體有一定的質量，就有一定量的能量，故B錯誤；愛因斯坦的質能方程ΔE＝Δm·c2，不是指質量和能量可以相互轉化，故C錯誤；公式ΔE＝Δmc2中，Δm是虧損質量，ΔE是釋放的核能，故D正確。13.(2021·浙江選考模擬)“氦－3”是地球上很難得到的清潔、安全和高效的核聚變發電燃料，被科學家們稱為“完美能源”。普通水中含有質量約0.0150%的“重水”(普通水H2O的兩個氫中的一個被氘核取代)，使兩個氘核通過反應eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n發生聚變產生“氦－3”，已知氘核的質量是3.3436×10－27kg，“氦－3”的質量是5.0064×10－27kg，中子的質量是1.6749×10－27kg，19g“重水”含有的氘核數目為6.02×1023個，若一天內“燒”掉1L普通水中的所有氘核，則()A.發生聚變反應后比結合能減小B.聚變反應前后能量不守恒C.兩個氘核聚變后釋放的能量約為3.3MeVD.所有氘核聚變后可獲得約14.5kW的平均功率〖答案〗CD〖解析〗裂變或者聚變都放出能量，故產物的比結合能比原來的原子核比結合能大，故A錯誤；自然界任何反應前后能量都是守恒的，故B錯誤；由E＝Δmc2可得，反應過程放出的能量為E0＝(2×3.3436×10－27－5.0064×10－27－1.6749×10－27)×(3×108)2J＝3.3MeV，故C正確；“燒”掉1L普通水中所有氘核放出的能量為E＝eq\f(1000,19)×0.015%×6.02×1023×eq\f(3.3,2)MeV＝1.25×109J，故功率為P＝eq\f(E,t)＝eq\f(1.25×109,24×3600)W＝14.5kW，故D正確。14.一個靜止的放射性原子核發生天然衰變時，在勻強磁場中得到內切圓的兩條徑跡如圖所示。若兩圓半徑之比為44∶1，則()A.發生的是α衰變B.軌跡2是反沖核的徑跡C.反沖核是逆時針運動，放射出的粒子是順時針運動D.該放射性元素的原子序數是90〖答案〗BC〖解析〗由動量守恒可知m1v1＝m2v2，而R＝eq\f(mv,qB)，故q1BR1＝q2BR2；可見半徑越小，則q越大，故軌跡1是放出粒子的徑跡，軌跡2是反沖核的徑跡，故選項B正確；反沖核帶正電，由洛倫茲力充當向心力，根據左手定則可知，反沖核速度方向向下，則放出的粒子速度方向向上，由受力方向可知，放出粒子帶負電，即發生β衰變，故選項A錯誤，C正確；由q1R1＝q2R2及β衰變公式可知，放射性元素的原子序數為43，選項D錯誤。三、填空題(共2小題，每小題6分，共12分)15.(6分)約里奧—居里夫婦因發現人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎。他們發現的放射性元素eq\o\al(30,15)P衰變成eq\o\al(30,14)Si的同時放出另一種粒子，這種粒子是________。eq\o\al(32,15)P是eq\o\al(30,15)P的同位素，被廣泛應用于生物示蹤技術。1mgeq\o\al(32,15)P隨時間衰變的關系圖像如圖所示，請估算4mg的eq\o\al(32,15)P經過________天的衰變后還剩0.25mg。〖答案〗正電子56〖解析〗核反應方程式為eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋X，由質量數守恒知X的質量數為0，由電荷數守恒知X的電荷數為1，所以X為正電子；由題圖知半衰期大約為14天，由公式0.25mg＝4mg×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,14)，知t＝56天。16.(6分)100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質子。后來，人們用α粒子轟擊eq\o\al(60,28)Ni核也打出了質子：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(60,28)Ni→eq\o\al(62,29)Cu＋eq\o\al(1,1)H＋X，該反應中的X是________(選填“電子”“正電子”或“中子”)。此后，對原子核反應的持續研究為核能利用提供了可能。目前人類獲得核能的主要方式是________(選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”)?！即鸢浮街凶雍肆炎儭冀馕觥礁鶕朔磻匠套裱|量數守恒和電荷數守恒，可得X的質量數為1，核電荷數為零，所以X是中子。目前人類獲得核能的主要方式是核裂變。四、解答題(共4個小題，17題8分，18、19、20題各10分，共38分)17.(2021·保山市智源中學高二期末)一個鋰核(eq\o\al(7,3)Li)受到一個質子的轟擊，變成兩個α粒子。已知質子的質量是1.6726×10－27kg，鋰核的質量是11.6505×10－27kg，氦核的質量是6.6466×10－27kg。(1)寫出上述核反應的方程；(2)計算上述核反應釋放出的能量?！即鸢浮?1)eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→2eq\o\al(4,2)He(2)2.691×10－12J〖解析〗(1)根據核反應方程滿足質量數守恒和電荷數守恒，有eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→2eq\o\al(4,2)He。(2)核反應的質量虧損Δm＝mLi＋mp－2mα＝(11.6505×10－27＋1.6726×10－27－2×6.6466×10－27)kg＝2.99×10－29kg釋放的能量ΔE＝Δmc2＝2.99×10－29×(3×108)2J＝2.691×10－12J。18.(2021·江蘇星海實驗中學高二期中)已知氘核(eq\o\al(2,1)H)質量為2.0136u，中子(eq\o\al(1,0)n)質量為1.0087u，氦核(eq\o\al(3,2)He)質量為3.0150u，1u相當于931.5MeV。(1)寫出兩個氘核聚變成eq\o\al(3,2)He的核反應方程；(2)計算上述核反應中釋放的核能(保留3位有效數字)；(3)若兩個氘核以相同的動能0.35MeV做對心碰撞即可發生上述反應，且釋放的核能全部轉化為新核的動能，則反應后生成的氦核(eq\o\al(3,2)He)動能大小是多少？〖答案〗(1)eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n(2)3.26MeV(3)0.99MeV〖解析〗(1)核反應方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n。(2)根據ΔE＝Δm×931.5MeV可知釋放的核能ΔE＝(2×2.0136－3.0150－1.0087)×931.5MeV＝3.26MeV。(3)碰撞的過程中滿足動量守恒，因此mHev1＋mnv2＝0又由于能量守恒可知eq\f(1,2)mHeveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)mnveq\o\al(2,2)＝ΔE＋2Ek整理得氦核(eq\o\al(3,2)He)動能大小為eq\f(1,2)mHeveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,4)(ΔE＋2Ek)＝0.99MeV。19.(2021·岢嵐縣中學高二月考)一個靜止在勻強磁場中的eq\o\al(226,88)Ra(鐳核)，發生α衰變后轉變為氡核(元素符號為Rn)。已知衰變中釋放出的α粒子的速度方向跟勻強磁場的磁感線方向垂直。設鐳核、氡核和α粒子的質量依次是m1、m2、m3，衰變釋放的核能都轉化為氡核和α粒子的動能，真空中的光速為c。(1)寫出衰變方程；(2)求氡核和α粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑的比值；(3)求氡核的動能Ek。〖答案〗(1)eq\o\al(226,88)Ra→eq\o\al(222,86)Rn＋eq\o\al(4,2)He(2)eq\f(1,43)(3)eq\f(（m1－m2－m3）m3c2,m2＋m3)〖解析〗(1)由質量數和電荷數守恒得衰變方程為eq\o\al(226,88)Ra→eq\o\al(222,86)Rn＋eq\o\al(4,2)He。(2)根據qvB＝meq\f(v2,r)得r＝eq\f(mv,qB)兩個粒子動量等大，由半徑公式r＝eq\f(mv,qB)知r∝eq\f(1,q)得eq\f(r2,r3)＝eq\f(2,86)＝eq\f(1,43)。(3)由質能方程得ΔE＝(m1－m2－m3)c2因為Ek＝eq\f(p2,2m)，pRn＝pHe可知兩粒子的動能跟質量成反比，因此氡核的動能為Ek＝eq\f(（m1－m2－m3）m3c2,m2＋m3)。20.(2021·通榆縣第一中學高二期中)氡是一種放射性氣體，主要來源于不合格的水泥、墻磚、石材等建筑材料。呼吸時氡氣會隨氣體進入肺部，氡衰變時放出α射線，這種射線像小“炸彈”一樣轟擊肺細胞，使肺細胞受損，從而引發肺癌、白血病等。若有一靜止的氡核eq\o\al(222,86)Rn發生α衰變，放出一個速度為v0、質量為m的α粒子和一個質量為M的反沖核釙eq\a\vs4\al(eq\o\al(218,84)Po)，此過程動量守恒，若氡核發生衰變時，釋放的能量全部轉化為α粒子和釙核的動能。(1)寫出衰變方程；(2)求出反沖核釙的速度；(計算結果用題中字母表示)(3)求出這一衰變過程中的質量虧損。(計算結果用題中字母表示)〖答案〗(1)eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)He(2)大小為eq\f(mv0,M)，方向與α粒子速度方向相反(3)eq\f(（M＋m）mveq\o\al(2,0),2Mc2)〖解析〗(1)由質量數和電荷數守恒可知，衰變方程為eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)He。(2)核反應過程動量守恒，以α粒子的速度方向為正方向，由動量守恒定律得mv0＋Mv＝0解得v＝－eq\f(mv0,M)，負號表示方向與α粒子速度方向相反。(3)衰變過程產生的能量ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋eq\f(1,2)Mv2＝eq\f(（M＋m）mveq\o\al(2,0),2M)由愛因斯坦質能方程得ΔE＝Δmc2解得Δm＝eq\f(（M＋m）mveq\o\al(2,0),2Mc2)。章末測評驗收卷(四)(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(共10個小題，每小題3分，共30分)1.下列關于近代物理知識的說法正確的是()A.所有元素都可能發生衰變B.太陽輻射的能量來自太陽內部的核裂變反應C.可利用γ射線對某些金屬棒進行探傷檢測D.β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流〖答案〗C〖解析〗有些元素的原子核不穩定，可以自發地發生衰變，但不是所有元素都可能發生衰變，A錯誤；太陽輻射的能量來自太陽內部的核聚變反應，B錯誤；γ射線的穿透本領強，所以可利用γ射線對某些金屬棒進行探傷檢測，C正確；β射線為原子核內的中子轉化為質子時形成的電子流，D錯誤。2.下列關于原子和原子核的說法正確的是()A.β衰變現象說明電子是原子核的組成部分B.玻爾的原子結構理論的假設之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D.平均結合能越小表示原子核中的核子結合得越牢固〖答案〗B〖解析〗β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變為質子時產生的，選項A錯誤；玻爾的原子結構理論的基本假設是軌道、能量都是量子化的，選項B正確；半衰期由原子核的內部因素決定，跟原子的化學狀態、溫度、壓強等因素均無關，選項C錯誤；平均結合能越大，表示原子核中的核子結合得越牢固，原子核越穩定，選項D錯誤。3.下列與α粒子相關的說法中正確的是()A.天然放射現象中產生的α射線速度與光速相當，穿透能力很強B.eq\o\al(238,92)U(鈾238)核放出一個α粒子后就變為eq\o\al(234,90)Th(釷234)核C.高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(16,8)O＋eq\o\al(1,0)nD.丹麥物理學家玻爾進行了α粒子散射實驗并首先提出了原子的核式結構模型〖答案〗B〖解析〗α粒子的速度是eq\f(c,10)，穿透能力較弱，A錯誤；根據核反應遵循的電荷數守恒、質量數守恒可知，B正確，C錯誤；D項中的物理學家應是盧瑟福，D錯誤。4.下面列出的是一些核反應方程：eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋X，eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(10,5)B＋Y，eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(7,3)Li＋Z，其中()A.X是正電子，Y是中子，Z是質子B.X是質子，Y是中子，Z是正電子C.X是正電子，Y是質子，Z是中子D.X是中子，Y是正電子，Z是質子〖答案〗A〖解析〗根據電荷數守恒、質量數守恒，知X的電荷數為1，質量數為0，為正電子；Y的電荷數為0，質量數為1，為中子；Z的電荷數為1，質量數為1，為質子。故A正確，B、C、D錯誤。5.(2021·荊州市江陵中學高二期中)有四個核反應方程如下：①eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(95,38)Sr＋eq\o\al(138,54)Xe＋3x1②eq\o\al(2,1)H＋x2→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n③eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋x3④eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(27,13)Al＋x4下列說法正確的是()A.①是核裂變 B.x2為eq\o\al(3,1)HC.③是人工核反應 D.x4為中子〖答案〗A〖解析〗①是重核裂變，A正確；據電荷數、質量數守恒可知，x2為eq\o\al(2,1)H，B錯誤；③中的x3是eq\o\al(4,2)He，故③是α衰變，C錯誤；據電荷數、質量數守恒可知，x4為質子，D錯誤。6.(2021·江蘇南京一中月考)關于核反應方程，下列說法中錯誤的是()A.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反應B.鈾核裂變的核反應為eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋2eq\o\al(1,0)nC.在衰變方程eq\o\al(239,94)Pu→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ中，X原子核的質量數是235D.盧瑟福發現質子的核反應方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H〖答案〗B〖解析〗eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反應，A正確；鈾核裂變的核反應需要中子的參與，B錯誤；根據質量數守恒得，X原子核的質量數是235，C正確；盧瑟福發現質子的核反應方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，D正確。7.(2021·河南濮陽一高開學考)太陽就是一個巨大的熱核反應堆，它不斷地“燃燒”自己，放出能量，減輕“體重”。已知太陽的總輸出功率約為3.8×1026W，光速為3×108m/s，試估算太陽每秒發生質量虧損的數量級為()A.106kg B.109kgC.1012kg D.1015kg〖答案〗B〖解析〗由質能方程ΔE＝Δmc2得每秒太陽的質量虧損為Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(3.8×1026,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3×108))2)kg＝4.2×109kg故B正確，A、C、D錯誤。8.(2021·江門市二中開學考)關于原子核下列說法正確的是()A.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n屬于核裂變B.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(0,－1)e屬于α衰變C.由方程eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,53)I＋eq\o\al(95,39)Y＋2eq\o\al(1,0)n可知eq\o\al(235,92)U可以衰變為eq\o\al(139,53)I和eq\o\al(95,39)YD.一個eq\o\al(238,92)U原子核衰變為一個eq\o\al(206,82)Pb原子核的過程中，發生6次β衰變〖答案〗D〖解析〗A項的反應屬于核聚變，A錯誤；B項的反應屬于β衰變，B錯誤；C項的反應屬于重核裂變，C錯誤；根據質量數守恒和電荷數守恒，判斷D項發生8次α衰變和6次β衰變，D正確。9.(2021·福建龍巖市高二檢測)2020年11月27日0時41分，華龍一號核電5號機組首次并網成功，標志著我國正式進入核電技術先進國家行列。華龍一號發電機利用的是鈾核裂變釋放的核能，其裂變方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→X＋eq\o\al(95,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n，則下列敘述正確的是()A.裂變后粒子的總核子數減少B.X原子核中含有85個中子C.裂變過程中釋放核能是因為新核的結合能小D.裂變過程中釋放核能是因為新核的比結合能小〖答案〗B〖解析〗核反應過程質量數守恒，所以裂變后粒子的總核子數不變，選項A錯誤；設X原子核中有x個質子，質量數為y，則有eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(92＝x＋38,235＋1＝y＋95＋1×2))解得eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x＝54,y＝139))，則X原子核中含有中子數為y－x＝85，選項B正確；裂變釋放核能是因為新核的比結合能大于原來重核的比結核能，選項C、D錯誤。10.14C測年法是利用14C衰變規律對古生物進行年代測定的方法。若以橫坐標t表示時間，縱坐標m表示任意時刻14C的質量，m0為t＝0時14C的質量。下面四幅圖中能正確反映14C衰變規律的是()〖答案〗C〖解析〗由公式m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,τ)可知14C的衰變規律應為選項C所示圖像。二、多項選擇題(共4小題，每小題5分，共20分)11.煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素eq\o\al(241,95)Am來探測煙霧。當正?？諝夥肿哟┻^探測器時，eq\o\al(241,95)Am會釋放出射線將它們電離，從而產生電流。煙塵一旦進入探測腔內。煙塵中的微粒會吸附部分射線，導致電流減小，從而觸發警報。則下列說法正確的是()A.eq\o\al(241,95)Am發出的是α射線B.eq\o\al(241,95)Am發出的是β射線C.eq\o\al(241,95)Am發出的是γ射線D.0.2mg的eq\o\al(241,95)Am經864年將衰變掉0.15mg〖答案〗AD〖解析〗eq\o\al(241,95)Am會釋放出射線將空氣電離，從而使電路中產生電流，則eq\o\al(241,95)Am發出的是α射線，選項A正確，B、C錯誤；0.2mg的eq\a\vs4\al(eq\o\al(241,95)Am)經864年(2個半衰期)將衰變掉0.15mg，選項D正確。12.(2021·赤峰二中高二月考)對于愛因斯坦提出的質能方程E＝mc2，下列說法正確的是()A.物體獲得一定的能量，質量也相應的增加一定的值B.物體一定有質量，但不一定有能量，所以質能方程僅是某種特殊條件下的數量關系C.根據ΔE＝Δm·c2，可知質量減少能量就會增加，在一定條件下質量轉化為能量D.根據ΔE＝Δm·c2可以計算核反應中釋放的核能〖答案〗AD〖解析〗根據ΔE＝Δm·c2知，物體獲得一定的能量，它的質量也相應地增加一定的值，故A正確；根據質能方程知，一定量的質量和能量是相聯系的，物體有一定的質量，就有一定量的能量，故B錯誤；愛因斯坦的質能方程ΔE＝Δm·c2，不是指質量和能量可以相互轉化，故C錯誤；公式ΔE＝Δmc2中，Δm是虧損質量，ΔE是釋放的核能，故D正確。13.(2021·浙江選考模擬)“氦－3”是地球上很難得到的清潔、安全和高效的核聚變發電燃料，被科學家們稱為“完美能源”。普通水中含有質量約0.0150%的“重水”(普通水H2O的兩個氫中的一個被氘核取代)，使兩個氘核通過反應eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n發生聚變產生“氦－3”，已知氘核的質量是3.3436×10－27kg，“氦－3”的質量是5.0064×10－27kg，中子的質量是1.6749×10－27kg，19g“重水”含有的氘核數目為6.02×1023個，若一天內“燒”掉1L普通水中的所有氘核，則()A.發生聚變反應后比結合能減小B.聚變反應前后能量不守恒C.兩個氘核聚變后釋放的能量約為3.3MeVD.所有氘核聚變后可獲得約14.5kW的平均功率〖答案〗CD〖解析〗裂變或者聚變都放出能量，故產物的比結合能比原來的原子核比結合能大，故A錯誤；自然界任何反應前后能量都是守恒的，故B錯誤；由E＝Δmc2可得，反應過程放出的能量為E0＝(2×3.3436×10－27－5.0064×10－27－1.6749×10－27)×(3×108)2J＝3.3MeV，故C正確；“燒”掉1L普通水中所有氘核放出的能量為E＝eq\f(1000,19)×0.015%×6.02×1023×eq\f(3.3,2)MeV＝1.25×109J，故功率為P＝eq\f(E,t)＝eq\f(1.25×109,24×3600)W＝14.5kW，故D正確。14.一個靜止的放射性原子核發生天然衰變時，在勻強磁場中得到內切圓的兩條徑跡如圖所示。若兩圓半徑之比為44∶1，則()A.發生的是α衰變B.軌跡2是反沖核的徑跡C.反沖核是逆時針運動，放射出的粒子是順時針運動D.該放射性元素的原子序數是90〖答案〗BC〖解析〗由動量守恒可知m1v1＝m2v2，而R＝eq\f(mv,qB)，故q1BR1＝q2BR2；可見半徑越小，則q越大，故軌跡1是放出粒子的徑跡，軌跡2是反沖核的徑跡，故選項B正確；反沖核帶正電，由洛倫茲力充當向心力，根據左手定則可知，反沖核速度方向向下，則放出的粒子速度方向向上，由受力方向可知，放出粒子帶負電，即發生β衰變，故選項A錯誤，C正確；由q1R1＝q2R2及β衰變公式可知，放射性元素的原子序數為43，選項D錯誤。三、填空題(共2小題，每小題6分，共12分)15.(6分)約里奧—居里夫婦因發現人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學獎。他們發現的放射性元素eq\o\al(30,15)P衰變成eq\o\al(30,14)Si的同時放出另一種粒子，這種粒子是________。eq\o\al(32,15)P是eq\o\al(30,15)P的同位素，被廣泛應用于生物示蹤技術。1mgeq\o\al(32,15)P隨時間衰變的關系圖像如圖所示，請估算4mg的eq\o\al(32,15)P經過________天的衰變后還剩0.25mg?！即鸢浮秸娮?6〖解析〗核反應方程式為eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋X，由質量數守恒知X的質量數為0，由電荷數守恒知X的電荷數為1，所以X為正電子；由題圖知半衰期大約為14天，由公式0.25mg＝4mg×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,14)，知t＝56天。16.(6分)100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質子。后來，人們用α粒子轟擊eq\o\al(60,28)Ni核也打出了質子：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(60,28)Ni→eq\o\al(62,29)Cu＋eq\o\al(1,1)H＋X，該反應中的X是________(選填“電子”“正電子”或“中子”)。此后，對原子核反應的持續研究為核能利用提供了可能。目前人類獲得核能的主要方式是________(選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”)?！即鸢浮街凶雍肆炎儭冀馕觥礁鶕朔磻匠套裱|量數守恒和電荷數守恒，可得X的質量數為1，核電荷數為零，所以X是中子。目前人類獲得核能的主要方式是核裂變。四、解答題(共4個小題，17題8分，18、19、20題各10分，共38分)17.(2021·保山市智源中學高二期末)一個鋰核(eq\o\al(7,3)Li)受到一個質子的轟擊，變成兩個α粒子。已知質子的質量是1.6726×10－27kg，鋰核的質量是11.6505×10－27kg，氦核的質量是6.6466×10－27kg。(1)寫出上述核反應的方程；(2)計算上述核反應釋放出的能量?！即鸢浮?1)eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→2eq\o\al(4,2)He(2)2.691×10－12J〖解析〗(1)根據核反應方程滿足質量數守恒和電荷數守恒，有eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→2eq\o\al(4,2)He。(2)核反應的質量虧損Δm＝mLi＋mp－2mα＝(11.6505×10－27＋1.6726×10－27－2×6.6466×10－27)kg＝2.99×10－29kg釋放的能量ΔE＝Δmc2＝2.99×10－29×(3×108)2J＝2.691×10－12J。18.(2021·江蘇星海實驗中學高二期中)已知氘核(eq\o\al(2,1)H)質量為2.0136u，中子(eq\o\al(1,0)n)質量為1.0087u，氦核(eq\o\al(3,2)He)質量為3.0150u，1u相當于931.5MeV。(1)寫出兩個氘核聚變成eq\o\al(3,2)He的核反應方程；(2)計算上述核反應中釋放的核能(保留3位有效數字)；(3)若兩個氘核以相同的動能0.35MeV做對心碰撞即可發生上述反應，且釋放的核能全部轉化為新核的動能，則反應后生成的氦核(eq\o\al(3,2)He)動能大小是多少？〖答案〗(1)eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2