2025届人教新高考高三物理一轮复习考点规范练48天然放射现象、核反应、核能（Word版附解析）

这是一份2025届人教新高考高三物理一轮复习考点规范练48天然放射现象、核反应、核能（Word版附解析），共3页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法正确的是( )
A.人类第一次实现原子核的人工核转变是查德威克用α粒子轰击铍原子核,产生了碳原子核和一个中子
B.患癌症的病人可以接受钴60的放射治疗,这是利用了细胞分裂越快的组织对射线的耐受力越强的特点
C.强子是参与强相互作用的粒子,质子是最早发现的强子
D.比结合能越大的原子核,核子的平均质量也越大
2.(2023·湖南卷)2023年4月12日,中国“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创下新纪录,实现403 s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步,下列关于核反应的说法正确的是( )
A.相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多
B.氘氚核聚变的核反应方程为 12H+13H 24He+-1 0e
C.核聚变的核反应燃料主要是铀235
D.核聚变反应过程中没有质量亏损
3.(2022·山东卷)碘125衰变时产生γ射线,医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为60天,若将一定质量的碘125植入患者病灶组织,经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的( )
A.116B.18C.14D.12
4.一个静止在磁场中的放射性同位素原子核 1530P,放出一个正电子后变成原子核 1430Si,在图中近似反映正电子和Si核轨迹的图是( )
二、多项选择题
5.1934年,约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔,首次产生了人工放射性同位素X,反应方程为 24He+1327AlX+01n。X会衰变成原子核Y,衰变方程为XY++1 0e。则( )
A.X的质量数与Y的质量数相等
B.X的电荷数比Y的电荷数少1
C.X的电荷数比 1327Al的电荷数多2
D.X的质量数与 1327Al的质量数相等
6.太阳辐射的总功率约为4×1026 W,其辐射的能量来自聚变反应。在聚变反应中,一个质量为1 876.1 MeV/c2(c为真空中的光速)的氘核(12H)和一个质量为2 809.5 MeV/c2的氚核(13H)结合为一个质量为3 728.4 MeV/c2的氦核(24He),并放出一个X粒子,同时释放大约17.6 MeV的能量。下列说法正确的是( )
A.X粒子是质子
B.X粒子的质量为939.6 MeV/c2
C.太阳每秒因为辐射损失的质量约为4.4×109 kg
D.太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6 MeV/c2
7.核反应方程 90234ThPa+X+ΔE,其中ΔE为释放出的核能,X为新生成粒子,已知 90234Th的半衰期为T,则下列说法正确的是( )
A. 90234Th的半衰期T由原子核内部的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关
B.91234Pa比 90234Th少1个中子,X粒子是从原子核中射出的,此核反应为β衰变
C.N个 90234Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为3NΔE4(N数值很大)
D.90234Th的比结合能为ΔE234
三、非选择题
8.室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。氡看不到,嗅不到,即使在氡浓度很高的环境里,人们也对它毫无感觉。氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的第二大因素。静止的氡核 86222Rn放出某种粒子X后变成钋核 84218P,粒子X的动能为Ek1,若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子X的动能。
(1)写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子X);
(2)求钋核的动能Ek2。
考点规范练48 天然放射现象、核反应、核能
1.C 解析:卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,产生了氧的一种同位素——氧17和一个质子,这是人类第一次实现原子核的人工转变,选项A错误。用放射治疗癌症,是利用“细胞分裂越快的组织,对射线的耐受能力越弱”这一特点,选项B错误。强子是参与强相互作用的粒子,质子是最早发现的强子,选项C正确。比结合能越大,原子核越稳定,核子平均质量越小,选项D错误。
2.A 解析: 核聚变是轻核的聚变,相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多,A正确,C错误;氘氚核聚变反应遵守电荷数守恒和质量数守恒,B错误;核聚变反应有质量亏损,D错误。
3.B 解析:m=m012tT=m0×1218060=18m0,选项B正确。
4.B 解析:放射性元素放出正电子时,正电子与反冲核的速度相反,而电性相同,则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反,两个粒子的轨迹应为外切圆。当放射性元素放出正电子时,两带电粒子的动量守恒。由半径公式r=mvqB=pqB,可得轨迹半径与动量成正比,与电荷量成反比,而正电子的电荷量比反冲核的电荷量小,则正电子的半径比反冲核的半径大,A、C、D错误,B正确。
5.AC 解析:根据核反应中质量数和电荷数守恒的规律可知,X的质量数为4+27-1=30,电荷数为2+13-0=15,Y的质量数为30,电荷数为15-1=14,则X的质量数和Y的质量数相等,X的电荷数比Y的电荷数多1,选项A正确,选项B错误;X的电荷数比 1327Al的电荷数多15-13=2,选项C正确;X的质量数比 1327Al的质量数多30-27=3,选项D错误。
6.BC 解析:由质量数和电荷数守恒可知,X的质量数为1,电荷数为0,则X为中子,选项A错误。根据能量关系可知mXc2=(1 876.1+2 809.5-3 728.4-17.6) MeV,解得mX=939.6 MeV/c2,选项B正确。太阳每秒放出的能量E=Pt=4×1026 J,损失的质量Δm=Ec2=4×10269×1016 kg=4.4×109 kg,选项C正确。因为E=4×1026 J=4×10261.6×10-19 eV=2.5×1039 MeV,所以太阳每秒因为辐射损失的质量为Δm=Ec2=2.5×1039 MeV/c2,选项D错误。
7.ABC 解析:原子核的半衰期T由原子核内部的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关,A正确。由质量数守恒和电荷数守恒知X的质量数是0,电荷数是-1,为电子,是原子核内的中子转化为质子而释放的电子,为β衰变,B正确。经2T时间还剩余14没衰变,发生上述核反应而放出的核能为34NΔE,C正确。90234Th的比结合能是234个核子结合成 90234Th时放出的能量,该能量不是它衰变时放出的能量ΔE,所以 90234Th的比结合能不是ΔE234,D错误。
8.解析:(1)根据质量数守恒和电荷数守恒可得该核反应方程为 86222RnP+24He。
(2)设粒子X的质量为m1、速度为v1,钋核的质量为m2、速度为v2
根据动量守恒定律有0=m1v1-m2v2
钋核的动能Ek2=(m2v2)22m2=m1v122×m1m2=2Ek1109
故钋核的动能为2Ek1109。
答案:(1)86222RnP+24He
(2)2Ek1109