資源簡介

章末檢測試卷(第5章)
(滿分：100分)
一、單項選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1.(2023·全國甲卷·15)在下列兩個核反應方程中X+→Y+、YLi→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)和質量數(shù)，則 (　　)
A.Z=1，A=1 B.Z=1，A=2
C.Z=2，A=3 D.Z=2，A=4
2.2021年4月13日，日本政府單方面做出將福島核廢水排入大海的決定，引起日本國內民眾及周邊國家的強烈反對。核廢水中的放射性物質氚()很難被分離清除，會通過食物鏈在人體內累積。氚()衰變后轉變成穩(wěn)定的氦，半衰期大約12.5年。下列說法正確的是 (　　)
A.氚的衰變方程為He+
B.發(fā)生衰變放出的射線來源于核外電子
C.在食物鏈傳遞過程中，其半衰期會逐漸縮短
D.20個氚核經過25年，還有5個氚核未發(fā)生衰變
3.中國核工業(yè)集團新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M裝置”，取得了聚變溫度1.5億攝氏度、等離子體電流2.5兆安培的重要進展，在這個全球競爭的聚變科學項目中，一直保持著領先。關于核聚變反應，下列說法正確的是 (　　)
A.核聚變反應原理簡單，比裂變反應容易實現(xiàn)
B.兩個輕核結合成質量較大的核，原子核的比結合能增加
C.太陽目前正在進行的核反應既有核聚變反應，也有核裂變反應
D.核聚變反應的核反應方程可能是HHe+n
4.(2023·南平市高二期末)下列四幅圖涉及不同的物理知識，下列說法正確的是 (　　)
A.甲圖中，鏈式反應屬于輕核的聚變
B.乙圖中，原子核D和E聚變成原子核F要放出能量
C.丙圖中，盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，發(fā)現(xiàn)了質子和中子
D.丁圖中，原來有1 kg氡222，經過一個7.6天，有 kg的氡原子核發(fā)生了衰變
5.(2023·福建省百校聯(lián)盟測評)核某種裂變方式的核反應方程為nKr+n，已知、n、、Kr的質量分別為m1、m2、m3、m4，真空中的光速為c。則下列說法正確的是 (　　)
A.核反應方程式中x=2
B.中含有56個中子
C.該反應釋放的核能為(m1-2m2-m3-m4)c2
D.比的比結合能小
二、多項選擇題：本題共5小題，每小題6分，共30分。每小題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分。
6.(2023·泉州市高二月考)下列有關近代物理內容的敘述，正確的是 (　　)
A.氫原子要從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，只能輻射特定頻率的光子
B.結合能越大，原子核越穩(wěn)定
C.放射性元素放射出的α、β和γ三種射線中，電離能力最強的是γ射線
D.目前核電站是利用重核裂變釋放核能來發(fā)電的
7.下列說法中正確的是 (　　)
A.做示蹤原子是利用放射性同位素的貫穿能力很強的性質
B.做示蹤原子是利用放射性同位素放出射線可被儀器探測的特點
C.γ射線探傷利用了γ射線貫穿能力很強的性質
D.γ射線探傷利用了γ射線電離能力很強的性質
8.氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會對人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質之一。已知的半衰期約為3.8天。則 (　　)
A.若使放射性物質的溫度升高或壓強增大，其半衰期將減小
B.經過15.2天，16 g的衰變后還剩1 g
C.發(fā)生一次α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2
D.一個原子核衰變?yōu)橐粋€原子核的過程中，發(fā)生β衰變的次數(shù)為2次
9.如圖所示，圖甲為原子核的比結合能與質量數(shù)關系曲線，圖乙為原子核的平均核子質量與原子序數(shù)的關系曲線，根據(jù)兩曲線，下列說法正確的是 (　　)
A.根據(jù)圖甲可知，核的結合能約為7 MeV
B.根據(jù)圖甲可知，核比核更穩(wěn)定
C.根據(jù)圖乙可知，核D裂變成核E和F的過程中，比結合能增大
D.根據(jù)圖乙可知，若A、B能結合成C，結合過程一定要吸收能量
10.(2024·滁州市定遠中學調研)在勻強磁場中，一個原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，衰變過程動量守恒，結果得到一張兩個相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個相切圓半徑分別為r1、r2，則下列說法正確的是 (　　)
A.該原子核發(fā)生的是α衰變
B.該原子核衰變后發(fā)射的粒子可能帶正電，也可能帶負電
C.若衰變方程是He，則r1∶r2=1∶45
D.若衰變方程是He，則r1∶r2=2∶117
三、非選擇題：本題共5小題，共50分。
11.(4分)(2023·泰州中學高二期中)約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性元素而獲得了1935年的諾貝爾化學獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成Si的同時放出另一種粒子，這種粒子是　　　 。是的同位素，被廣泛應用于生物示蹤技術，的半衰期為14天，請估算4 mg的經　　　　天的衰變后還剩0.25 mg。
12.(6分)(2023·廈門市高二期末)鈾核()經過　　　　次α衰變和　　　　次β衰變變成鉛核()，關于該過程，鈾核()的比結合能比鉛核()的比結合能　　　　(填“大”或“小”)
13.(12分)(2023·南陽市高二月考)放射性同位素被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古代生物體的年代。求：
(1)(5分)宇宙射線中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后，會形成，很不穩(wěn)定，易發(fā)生β衰變，其半衰期為5 730年，放出β射線，寫出有關的2個核反應方程；若β衰變過程中釋放的核能為E，則該反應過程中質量虧損為多少(真空中光速為c)
(2)(7分)若測得一古生物體遺骸中含量只有活體中的12.5%，則此遺骸的年代約有多少年
14.(12分)核動力航空母艦的動力來自核反應堆，其中主要的核反應方程式是nSr+(　　n
(1)(4分)在括號內填寫n前的系數(shù)；
(2)(4分)用m1、m2、m3分別表示、、核的質量，m表示中子的質量，則上述核反應過程中一個鈾235核發(fā)生裂變產生的核能ΔE是多少(真空中的光速為c)
(3)(4分)假設核反應堆的功率P=6.0×105 kW，若一個鈾235核裂變產生的能量為2.8×10-11 J，則該航空母艦在海上航行一個月需要消耗多少千克鈾235 已知鈾235的摩爾質量μ=0.235 kg/mol，一個月約為t=2.6×106 s，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1(計算結果保留兩位有效數(shù)字)。
15.(16分)(2023·贛州市上猶中學高二期末)2021年12月30日，我國科學家利用東方超環(huán)實現(xiàn)了7 000萬攝氏度下長脈沖高參數(shù)等離子體持續(xù)運行1 056秒，這是人類首次實現(xiàn)人造太陽持續(xù)脈沖過千秒，對世界的可控核聚變發(fā)展來說都具有里程碑的意義。已知兩個氘核聚變生成一個氦3和一個中子，氘核質量為2.013 6 u，中子質量為1.008 7 u，核的質量為3.015 0 u(質量虧損為1 u時，釋放的能量為931.5 MeV)。除了計算質量虧損外，的質量可以認為是中子的3倍(計算結果單位為MeV，保留兩位有效數(shù)字)。
(1)(5分)寫出該反應的核反應方程。
(2)(11分)若兩個速率相等的氘核對心彈性碰撞聚變成并放出一個中子，釋放的核能也全部轉化為核與中子的動能。反應前每個氘核的動能均為0.37 MeV，求反應后氦3和中子的動能分別為多少。
答案精析
1.D　[設Y的電荷數(shù)和質量數(shù)分別為m和n，根據(jù)核反應方程中質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，第一個核反應方程的電荷數(shù)和質量數(shù)滿足A+14=n+17，Z+7=m+8，第二個核反應方程的電荷數(shù)和質量數(shù)滿足n+7=2A，m+3=2Z，聯(lián)立解得Z=2，A=4，故選D。]
2.A　[根據(jù)電荷數(shù)守恒和質量數(shù)守恒，可知氚()的衰變方程為He+，故A正確；由A可知發(fā)生的衰變是β衰變，而在β衰變中放出的電子是一個中子轉化為一個質子同時放出一個電子，故B錯誤；半衰期由原子核內部因素決定，與原子核所處的物理環(huán)境和化學狀態(tài)無關，故C錯誤；半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用，對少數(shù)原子核不適用，故D錯誤。]
3.B　[核聚變反應原理簡單，但需要極高的溫度，所以比裂變反應更難實現(xiàn)，故A錯誤；兩個輕核結合成質量較大的核的過程中要釋放能量，原子核的結合能增加，核反應過程中核子數(shù)不變，所以原子核的比結合能增加，故B正確；太陽目前正在進行的核反應是核聚變反應，故C錯誤；核反應方程遵循質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，故D錯誤。]
4.B　[甲圖中，鏈式反應屬于重核裂變，A錯誤；乙圖中，原子核D和E聚變成原子核F的過程屬于聚變反應，該反應的過程中要放出能量，B正確；丙圖中，盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，得出了原子的核式結構理論，C錯誤；從丁圖中看出，氡原子的半衰期是3.8天，7.6天是兩個半衰期，故沒有發(fā)生衰變的氡原子是 kg，已經衰變的是 kg，D錯誤。]
5.C　[由核反應中的質量數(shù)守恒以及電荷數(shù)守恒可知x=3，選項A錯誤；原子核中電荷數(shù)為92，質量數(shù)為235，則中子數(shù)為235-92=143，選項B錯誤；根據(jù)愛因斯坦質能方程知，該反應釋放的能量ΔE=Δmc2=(m1-2m2-m3-m4)c2，選項C正確；核反應方程式生成物比反應物穩(wěn)定，則原子核的比結合能小于原子核的比結合能，選項D錯誤。]
6.AD　[根據(jù)玻爾氫原子模型的相關理論，電子軌道和能量都是量子化的，而在“躍遷”過程中要遵循h(huán)ν=Em-En，故只能輻射特定頻率的光子，故A正確；比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，結合能越大，原子核不一定穩(wěn)定，故B錯誤；α射線是高速運動的氦核粒子流，β射線是高速運動的電子流，γ射線是能量很高的電磁波(不帶電)，在三種射線中，α射線的電離能力最強，穿透能力最弱，故C錯誤；目前核電站是利用重核裂變釋放核能發(fā)電的，D正確。]
7.BC　[做示蹤原子是利用了放射性同位素的射線可以被儀器探測的特點；γ射線探傷是利用了γ射線貫穿能力很強的性質，故B、C正確.]
8.BCD　[半衰期由原子核的種類決定，與溫度、壓強等外界因素無關，故A錯誤；
經過15.2天，即4個半衰期，16 g的衰變后還剩的原子核沒有衰變，即還剩1 g的沒有衰變，故B正確；
原子核經過一次α衰變，電荷數(shù)減少2，質量數(shù)減少4，中子數(shù)減少2，故C正確；
一個原子核衰變?yōu)橐粋€原子核的過程中，質量數(shù)減少16，發(fā)生了4次α衰變，電荷數(shù)減少6，則發(fā)生β衰變的次數(shù)為2次，故D正確。]
9.BC　[分析圖像可知，核的比結合能為7 MeV，根據(jù)結合能=比結合能×核子數(shù)(即質量數(shù))，故核的結合能約為28 MeV，A錯誤；比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，核比核的比結合能大，故核比核更穩(wěn)定，B正確；核D分裂成核E、F，平均核子質量減小，會有質量虧損，釋放出核能，核子的比結合能將增大，C正確；若A、B能結合成C，平均核子質量減少，會有質量虧損，釋放出核能，D錯誤。]
10.AC　[原子核衰變過程動量守恒，由動量守恒定律可知，由于衰變放射出兩粒子的動量方向相反，粒子的速度方向相反，粒子在磁場中的軌跡為外切圓，所以為電性相同的粒子，發(fā)生α衰變，A正確，B錯誤；原子核原來靜止，初動量是零，由動量守恒定律可知，由于衰變放射出兩粒子的動量大小相等，方向相反，粒子在磁場中做勻速圓周運動，由qvB=m，解得r==，由于p、B相同，則粒子的電荷量q越大，其軌道半徑r越小，新核的電荷量比衰變粒子的電荷量大，所以新核的軌道半徑小于衰變粒子的軌道半徑，則有新核的軌道半徑是r1，衰變粒子的軌道半徑是r2，若原子核的衰變方程是He，則有r1∶r2=2∶90，得r1∶r2=1∶45，C正確，D錯誤。]
11.正電子　56
解析　核反應方程式為Si+X，
由質量數(shù)守恒知X的質量數(shù)為0，由電荷數(shù)守恒知X的電荷數(shù)為1，所以X為正電子。
由題知半衰期為14天，由公式0.25=4×
解得t=56天，即4 mg的經56天的衰變后還剩0.25 mg。
12.7　4　小
解析　設經過m次α衰變和n次β衰變，根據(jù)反應前后質量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知235=207+4m
92=82+2m-n
解得m=7，n=4
比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，所以鈾核的比結合能比鉛核的比結合能小。
13.(1)nH，　　(2)17 190年
解析　(1)根據(jù)反應過程質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得nH，
由愛因斯坦質能方程ΔE=Δmc2
可得Δm==
(2)由題知古生物體遺骸中含量只有活體中的12.5%，
故有m余=m0()n
代入數(shù)據(jù)解得n=3
則有t=3T=5 730×3年=17 190年。
14.(1)10　(2)(m1-m2-m3-9m)c2　(3)22 kg
解析　(1)由質量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，
235+1=136+90+x
得x=10
(2)由題意知，質量虧損為
Δm=m1-m2-m3-9m
由愛因斯坦質能方程可知，釋放的核能為：
ΔE=Δm·c2=(m1-m2-m3-9m)c2
(3)一個月內核反應產生的總能量為E=Pt
同時：E=NAΔE
可得：M== kg≈22 kg。
15.(1)HHen
(2)1.0 MeV　3.0 MeV
解析　(1)兩個氘核聚變生成一個氦3和一個中子，
則該反應的核反應方程HHen
(2)碰撞和反應過程動量守恒，
則碰后氦3和中子總動量為零，
即3mv1=mv2，
設氦3的動能為E1，中子的動能為E2，
則E1∶E2=∶=1∶3
核反應釋放的能量
ΔE=Δmc2=(2×2.013 6-3.015 0-1.008 7)×
931.5 MeV≈3.26 MeV
根據(jù)能量守恒定律有E1+E2=ΔE+2E0=4 MeV
解得氦3的動能E1=1.0 MeV
中子的動能E2=3.0 MeV。(共35張PPT)
章末檢測試卷(第5章)
一、單項選擇題
1.(2023·全國甲卷·15)在下列兩個核反應方程中X+→Y+、YLi→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)和質量數(shù)，則
A.Z=1，A=1 B.Z=1，A=2
C.Z=2，A=3 D.Z=2，A=4
√
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2
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設Y的電荷數(shù)和質量數(shù)分別為m和n，根據(jù)核反應方程中質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，第一個核反應方程的電荷數(shù)和質量數(shù)滿足A+14=n+
17，Z+7=m+8，第二個核反應方程的電荷數(shù)和質量數(shù)滿足n+7=2A，m+3=2Z，聯(lián)立解得Z=2，A=4，故選D。
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2.2021年4月13日，日本政府單方面做出將福島核廢水排入大海的決定，引起日本國內民眾及周邊國家的強烈反對。核廢水中的放射性物質氚()很難被分離清除，會通過食物鏈在人體內累積。氚()衰變后轉變成穩(wěn)定的氦，半衰期大約12.5年。下列說法正確的是
A.氚的衰變方程為He+
B.發(fā)生衰變放出的射線來源于核外電子
C.在食物鏈傳遞過程中，其半衰期會逐漸縮短
D.20個氚核經過25年，還有5個氚核未發(fā)生衰變
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根據(jù)電荷數(shù)守恒和質量數(shù)守恒，可知氚()的衰變方程為He+
，故A正確；
由A可知發(fā)生的衰變是β衰變，而在β衰變中放出的電子是一個中子轉化為一個質子同時放出一個電子，故B錯誤；
半衰期由原子核內部因素決定，與原子核所處的物理環(huán)境和化學狀態(tài)無關，故C錯誤；
半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用，對少數(shù)原子核不適用，故D錯誤。
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3.中國核工業(yè)集團新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M裝置”，取得了聚變溫度1.5億攝氏度、等離子體電流2.5兆安培的重要進展，在這個全球競爭的聚變科學項目中，一直保持著領先。關于核聚變反應，下列說法正確的是
A.核聚變反應原理簡單，比裂變反應容易實現(xiàn)
B.兩個輕核結合成質量較大的核，原子核的比結合能增加
C.太陽目前正在進行的核反應既有核聚變反應，也有核裂變反應
D.核聚變反應的核反應方程可能是HHe+n
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核聚變反應原理簡單，但需要極高的溫度，所以比裂變反應更難實現(xiàn)，故A錯誤；
兩個輕核結合成質量較大的核的過程中要釋放能量，原子核的結合能增加，核反應過程中核子數(shù)不變，所以原子核的比結合能增加，故B正確；
太陽目前正在進行的核反應是核聚變反應，故C錯誤；
核反應方程遵循質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，故D錯誤。
15
4.(2023·南平市高二期末)下列四幅圖涉及不同的物理知識，下列說法正確的是
A.甲圖中，鏈式反應屬于輕核的聚變
B.乙圖中，原子核D和E聚變成原子核F
　要放出能量
C.丙圖中，盧瑟福通過分析α粒子散射實
　驗結果，發(fā)現(xiàn)了質子和中子
D.丁圖中，原來有1 kg氡222，經過一個
　7.6天，有 kg的氡原子核發(fā)生了衰變
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甲圖中，鏈式反應屬于重核裂變，A錯誤；
乙圖中，原子核D和E聚變成原子核F的過
程屬于聚變反應，該反應的過程中要放出
能量，B正確；
丙圖中，盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結
果，得出了原子的核式結構理論，C錯誤；
從丁圖中看出，氡原子的半衰期是3.8天，
7.6天是兩個半衰期，故沒有發(fā)生衰變的氡原子是 kg，已經衰變的是 kg，
D錯誤。
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5.(2023·福建省百校聯(lián)盟測評)核某種裂變方式的核反應方程為
nKr+n，已知、n、、Kr的質量分別為m1、m2、m3、m4，真空中的光速為c。則下列說法正確的是
A.核反應方程式中x=2
B.中含有56個中子
C.該反應釋放的核能為(m1-2m2-m3-m4)c2
D.比的比結合能小
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由核反應中的質量數(shù)守恒以及電荷數(shù)守恒可知x=3，選項A錯誤；
原子核中電荷數(shù)為92，質量數(shù)為235，則中子數(shù)為235-92=143，選項B錯誤；
根據(jù)愛因斯坦質能方程知，該反應釋放的能量ΔE=Δmc2=(m1-2m2-m3-m4)c2，選項C正確；
核反應方程式生成物比反應物穩(wěn)定，則原子核的比結合能，選項D錯誤。
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二、多項選擇題
6.(2023·泉州市高二月考)下列有關近代物理內容的敘述，正確的是
A.氫原子要從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，只能輻射特定頻率的光子
B.結合能越大，原子核越穩(wěn)定
C.放射性元素放射出的α、β和γ三種射線中，電離能力最強的是γ射線
D.目前核電站是利用重核裂變釋放核能來發(fā)電的
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根據(jù)玻爾氫原子模型的相關理論，電子軌道和能量都是量子化的，而在“躍遷”過程中要遵循h(huán)ν=Em-En，故只能輻射特定頻率的光子，故A正確；
比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，結合能越大，原子核不一定穩(wěn)定，故B錯誤；
α射線是高速運動的氦核粒子流，β射線是高速運動的電子流，γ射線是能量很高的電磁波(不帶電)，在三種射線中，α射線的電離能力最強，穿透能力最弱，故C錯誤；
目前核電站是利用重核裂變釋放核能發(fā)電的，D正確。
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7.下列說法中正確的是
A.做示蹤原子是利用放射性同位素的貫穿能力很強的性質
B.做示蹤原子是利用放射性同位素放出射線可被儀器探測的特點
C.γ射線探傷利用了γ射線貫穿能力很強的性質
D.γ射線探傷利用了γ射線電離能力很強的性質
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做示蹤原子是利用了放射性同位素的射線可以被儀器探測的特點；γ射線探傷是利用了γ射線貫穿能力很強的性質，故B、C正確.
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8.氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會對人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質之一。已知的半衰期約為3.8天。則
A.若使放射性物質的溫度升高或壓強增大，其半衰期將減小
B.經過15.2天，16 g的衰變后還剩1 g
C.發(fā)生一次α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2
D.一個原子核衰變?yōu)橐粋€原子核的過程中，發(fā)生β衰變的次數(shù)
　為2次
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半衰期由原子核的種類決定，與溫度、壓強等外界因素無關，故A錯誤；
經過15.2天，即4個半衰期，16 g的的原子核沒有衰變，即還剩1 g的沒有衰變，故B正確；
原子核經過一次α衰變，電荷數(shù)減少2，質量數(shù)減少4，中子數(shù)減少2，故C正確；
一個原子核的過程中，質量數(shù)減少16，發(fā)生了4次α衰變，電荷數(shù)減少6，則發(fā)生β衰變的次數(shù)為2次，故D正確。
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9.如圖所示，圖甲為原子核的比結合能與質量數(shù)關系曲線，圖乙為原子核的平均核子質量與原子序數(shù)的關系曲線，根據(jù)兩曲線，下列說法正確的是
A.根據(jù)圖甲可知，核的結合能約
　為7 MeV
B.根據(jù)圖甲可知，核比核更
　穩(wěn)定
C.根據(jù)圖乙可知，核D裂變成核E和F的過程中，比結合能增大
D.根據(jù)圖乙可知，若A、B能結合成C，結合過程一定要吸收能量
√
√
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分析圖像可知，核的比結合能為
7 MeV，根據(jù)結合能=比結合能×核
子數(shù)(即質量數(shù))，故核的結合能
約為28 MeV，A錯誤；
比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，
核比核的比結合能大，故核比核更穩(wěn)定，B正確；
核D分裂成核E、F，平均核子質量減小，會有質量虧損，釋放出核能，核子的比結合能將增大，C正確；
若A、B能結合成C，平均核子質量減少，會有質量虧損，釋放出核能，D錯誤。
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10.(2024·滁州市定遠中學調研)在勻強磁場中，一個原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，衰變過程動量守恒，結果得到一張兩個相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個相切圓半徑分別為r1、r2，則下列說法正確的是
A.該原子核發(fā)生的是α衰變
B.該原子核衰變后發(fā)射的粒子可能帶正電，也可能帶負電
C.若衰變方程是He，則r1∶r2=1∶45
D.若衰變方程是He，則r1∶r2=2∶117
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原子核衰變過程動量守恒，由動量守恒定律可知，由
于衰變放射出兩粒子的動量方向相反，粒子的速度方
向相反，粒子在磁場中的軌跡為外切圓，所以為電性
相同的粒子，發(fā)生α衰變，A正確，B錯誤；
原子核原來靜止，初動量是零，由動量守恒定律可知，由于衰變放射出兩粒子的動量大小相等，方向相反，粒子在磁場中做勻速圓周運動，由qvB=m，解得r==，由于p、B相同，
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則粒子的電荷量q越大，其軌道半徑r越小，新核的電
荷量比衰變粒子的電荷量大，所以新核的軌道半徑小
于衰變粒子的軌道半徑，則有新核的軌道半徑是r1，
衰變粒子的軌道半徑是r2，若原子核的衰變方程是，
則有r1∶r2=2∶90，得r1∶r2=1∶45，C正確，D錯誤。
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三、非選擇題
11.(2023·泰州中學高二期中)約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性元素而獲得了1935年的諾貝爾化學獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成Si的同時放出另一種粒子，這種粒子是　　　 　。是的同位素，被廣泛應用于生物示蹤技術，的半衰期為14天，請估算4 mg的經　　天的衰變后還剩0.25 mg。
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正電子
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核反應方程式為Si+X，
由質量數(shù)守恒知X的質量數(shù)為0，由電荷數(shù)守恒知X的電荷數(shù)為1，所以X為正電子。
由題知半衰期為14天，由公式0.25=4×
解得t=56天，即4 mg的經56天的衰變后還剩0.25 mg。
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12.(2023·廈門市高二期末)鈾核()經過　　　次α衰變和　　　次β衰變變成鉛核()，關于該過程，鈾核()的比結合能比鉛核()的比結合能　　　　(填“大”或“小”)
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小
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設經過m次α衰變和n次β衰變，根據(jù)反應前后質量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知
235=207+4m
92=82+2m-n
解得m=7，n=4
比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，所以鈾核的比結合能比鉛核的比結合能小。
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13.(2023·南陽市高二月考)放射性同位素被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古代生物體的年代。求：
(1)宇宙射線中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后，會形成，很不穩(wěn)定，易發(fā)生β衰變，其半衰期為5 730年，放出β射線，寫出有關的2個核反應方程；若β衰變過程中釋放的核能為E，則該反應過程中質量虧損為多少(真空中光速為c)
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答案　nH，　
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根據(jù)反應過程質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得nH，
由愛因斯坦質能方程ΔE=Δmc2
可得Δm==
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(2)若測得一古生物體遺骸中含量只有活體中的12.5%，則此遺骸的年代約有多少年
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答案　17 190年
由題知古生物體遺骸中含量只有活體中的12.5%，
故有m余=m0()n
代入數(shù)據(jù)解得n=3
則有t=3T=5 730×3年=17 190年。
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14.核動力航空母艦的動力來自核反應堆，其中主要的核反應方程式是nSr+(　　n
(1)在括號內填寫n前的系數(shù)；
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由質量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，
235+1=136+90+x
得x=10
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(2)用m1、m2、m3分別表示、、核的質量，m表示中子的質量，則上述核反應過程中一個鈾235核發(fā)生裂變產生的核能ΔE是多少(真空中的光速為c)
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答案　(m1-m2-m3-9m)c2
由題意知，質量虧損為
Δm=m1-m2-m3-9m
由愛因斯坦質能方程可知，釋放的核能為：
ΔE=Δm·c2=(m1-m2-m3-9m)c2
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(3)假設核反應堆的功率P=6.0×105 kW，若一個鈾235核裂變產生的能量為2.8×10-11 J，則該航空母艦在海上航行一個月需要消耗多少千克鈾235 已知鈾235的摩爾質量μ=0.235 kg/mol，一個月約為t=2.6×106 s，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1(計算結果保留兩位有效數(shù)字)。
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答案　22 kg
一個月內核反應產生的總能量為E=Pt
同時：E=NAΔE
可得：M== kg≈22 kg。
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15.(2023·贛州市上猶中學高二期末)2021年12月30日，我國科學家利用東方超環(huán)實現(xiàn)了7 000萬攝氏度下長脈沖高參數(shù)等離子體持續(xù)運行1 056秒，這是人類首次實現(xiàn)人造太陽持續(xù)脈沖過千秒，對世界的可控核聚變發(fā)展來說都具有里程碑的意義。已知兩個氘核聚變生成一個氦3和一個中子，氘核質量為2.013 6 u，中子質量為1.008 7 u，核的質量為3.015 0 u(質量虧損為1 u時，釋放的能量為931.5 MeV)。除了計算質量虧損外，的質量可以認為是中子的3倍(計算結果單位為MeV，保留兩位有效數(shù)字)。
(1)寫出該反應的核反應方程。
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答案　HHen
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兩個氘核聚變生成一個氦3和一個中子，
則該反應的核反應方程HHen
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(2)若兩個速率相等的氘核對心彈性碰撞聚變成并放出一個中子，釋放的核能也全部轉化為核與中子的動能。反應前每個氘核的動能均為0.37 MeV，求反應后氦3和中子的動能分別為多少。
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答案　1.0 MeV　3.0 MeV
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碰撞和反應過程動量守恒，
則碰后氦3和中子總動量為零，
即3mv1=mv2，
設氦3的動能為E1，中子的動能為E2，
則E1∶E2=∶=1∶3
核反應釋放的能量
ΔE=Δmc2=(2×2.013 6-3.015 0-1.008 7)×931.5 MeV≈3.26 MeV
根據(jù)能量守恒定律有E1+E2=ΔE+2E0=4 MeV
解得氦3的動能E1=1.0 MeV
中子的動能E2=3.0 MeV。
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