课时提能演练
1.(2012·大纲版全国卷) 经过m次α衰变和n次β衰变，变成，则( )
A.m=7,n=3
B.m=7,n=4
C.m=14,n=9
D.m=14,n=18
2.(2012·广东高考)能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一,下列释放核能的反应方程,表述正确的有( )
A. 是核聚变反应
B. 是β衰变
C. 是核裂变反应
D. 是α衰变
3.(2012·上海高考)在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示。该装置中探测器接收到的是( )
A.X射线 B.α射线
C.β射线 D.γ射线
4.(2011·浙江高考)关于天然放射现象，下列说法正确的是( )
A.α射线是由氦原子核衰变产生
B.β射线是由原子核外电子电离产生
C.γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生
D.通过化学反应不能改变物质的放射性
5.(2011·北京高考)表示放射性元素碘131()β衰变的方程是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2013·淄博模拟)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是( )
A.核反应方程是
B.聚变反应中的质量亏损Δm=m1+m2-m3
C.辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c2
D.γ光子的波长λ=
7.若干放在天平左盘上，右盘放420 g砝码，天平平衡。当Bi发生α衰变经过一个半衰期，欲使天平平衡，应从右盘中取出砝码的质量为( )
A.210 g B.105 g C.4 g D.2 g
8.(2013·济南模拟)一个电子(质量为m,电量为-e)和一个正电子(质量为m，电量为e)，以相等的初动能Ek相向运动，并撞到了一起，发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为ν；若这两个光子的能量都是hν，动量分别为p和p′，下列关系中正确的是( )
A.hν=mc2
B.hν=mc2,p=p′
C.hν=mc2+Ek，p=-p′
D.hν=(mc2+Ek)，p=-p′
9.(2012·海南高考)一静止的核经α衰变成为核，释放出的总动能为4.27 MeV。问此衰变后核的动能为多少MeV？(保留1位有效数字)
10.已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u,He核的质量为
3.015 0 u。
(1)写出两个氘核聚变成He核的反应方程；
(2)计算上述核反应中释放的核能；
(3)若两氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的He核和中子的动能各是多少？
答案解析
1.【解析】选B。衰变方程为，由质量数守恒知235=207+4m,解得m=7，由电荷数守恒知92=82+2m-n，解得n=4，故选项B正确。
2.【解析】选A、C。两个轻核聚合成一个较重的核的反应为核聚变反应，故A对B错。重核被中子轰击后分裂成两个中等质量的原子核并放出若干个中子的反应为核裂变反应，故C对。原子核放出α或β粒子后变成另一种原子核的反应称为原子核的衰变。原子核的衰变的反应物只有一种，故D错。
3.【解析】选D。放射源发出的只有α、β、γ三种射线，故选项A错误。在α、β、γ三种射线中，只有γ射线能穿透钢板，故选项B、C错误，D正确。
4.【解析】选D。α射线是在α衰变中产生的，本质是氦核，A错误； β射线是在β衰变中产生的，本质是高速电子束，B错误； γ射线是发生α衰变和β衰变时原子核发生能级跃迁而产生的电磁波，C错误；物质的放射性由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关,D正确。
5.【解析】选B。碘()的原子核内一个中子放出一个电子，变成一个质子，质量数没有发生变化，核电荷数增加1，所以生成54号元素，放出一个电子。B选项正确。
6.【解析】选B、D。由核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒可知，核反应方程是,选项A错误；聚变反应中的质量亏损Δm=m1+m2-m3，选项B正确；辐射出的γ光子的能量E=Δmc2=(m1+m2-m3)c2,选项C错误；辐射出的γ光子的能量E= ，解得γ光子的波长λ= ，选项D正确。
7.【解析】选C。原有的2 mol经过一个半衰期后，有1 mol铋发生衰变生成1 mol新的原子核，这种新元素的摩尔质量为206 g。此时左盘中还有210 g未发生衰变的，所以左盘中的总质量为416 g，应从右盘取走砝码4 g。
8.【解析】选C。由能量守恒知2mc2+2Ek=2hν,故hν=mc2+Ek,由动量守恒知
0=p+p′，故p=-p′，故选项C正确，选项A、B、D错误。
9.【解析】据题意知,此α衰变的衰变方程为
根据动量守恒定律得
mαvα=mThvTh ①
式中,mα和mTh分别为α粒子和Th核的质量,vα和vTh分别为α粒子和Th核的速度的大小,由题设条件知
mαvα2+mThvTh2=Ek ②
③
式中Ek=4.27 MeV是α粒子与Th核的总动能。
由①②③式得
④
代入数据得,衰变后核的动能
mThvTh2=0.07 MeV
答案:0.07 MeV
10.【解析】(1)应用质量数守恒和核电荷数守恒不难写出核反应方程为：
(2)由题给条件可求出质量亏损为：
Δm=2.013 6 u×2-(3.015 0+1.008 7) u=0.003 5 u
所以释放的核能为
ΔE＝Δmc2=931.5×0.003 5 MeV=3.26 MeV。
(3)因为该反应中释放的核能全部转化为机械能——即转化为He核和中子的动能。
若设He核和中子的质量分别为m1、m2,
速度分别为v1、v2，
则由动量守恒及能的转化和守恒定律，得
m1v1-m2v2=0
Ek1+Ek2=2Ek0+ΔE
解得：
Ek1＝(2Ek0+ΔE)
=×(2×0.35+3.26)MeV
=0.99MeV,
Ek2=(2Ek0+ΔE)
=×(2×0.35+3.26)MeV
=2.97MeV。
答案：(1)
(2)3.26MeV (3)0.99MeV 2.97MeV
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