【文档说明】《高三物理备考》36.核反应和核能（电学）.docx，共(11)页，405.881 KB，由管理员店铺上传

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核反应和核能打卡：2020高考物理备考第36小时编写：陈庆威陈庆威老师推荐——高考二轮备考两步学习法（最新、最好、最实战）第一步：【知识方法】1．几种常见核反应(1)天然衰变①α衰变：AZX→A－4Z－2Y＋42He.②β衰变：A

ZX→AZ＋1Y＋0－1e.(2)人工转变①质子的发现：147N＋42He→178O＋11H.②中子的发现：94Be＋42He→126C＋10n.③放射性同位素的发现：2713Al＋42He→3015P＋10n3015P→3014Si＋01e.(3)重

核裂变23592U＋10n→13654Xe＋9038Sr＋1010n23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋310n.(4)轻核聚变：21H＋31H→42He＋10n.2．核能的计算方法(1)若Δm以kg为单位，则ΔE＝Δmc2，ΔE的单位为焦耳

．(2)若Δm以原子的质量单位u为单位，则ΔE＝Δm×931.5_MeV.第二步：【考点例题】【例题1】（多选）下列说法正确的是()A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C．爱因斯坦在对光

电效应的研究中，提出了光子说D．对于任何一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应E.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动动能减小【例题2】（多选）用中子轰击𝑼𝟗𝟐𝟐𝟑𝟓原子核，发生

一种可能的裂变反应，其裂变方程为𝑼𝟗𝟐𝟐𝟑𝟓+𝒏𝟎𝟏→𝑿+𝑺𝟑𝟖𝟗𝟒𝒓+𝟐𝒏𝟎𝟏，则以下说法中正确的是（）A．X原子核中含有86个中子B．X原子核的结合能比𝑼𝟗𝟐𝟐

𝟑𝟓原子核的结合能大C．X原子核中核子的比结合能比𝑼𝟗𝟐𝟐𝟑𝟓原子核中核子的比结合能大D．X原子核中核子的平均质量比𝑼𝟗𝟐𝟐𝟑𝟓原子核中核子的平均质量大【例题3】（多选）一静止的氡核(22286Rn)发生了如下的核反应222218486842RnPoHe→

+，在反应后放出一个速度为v0、质量为m的氦核（42He）和一个质量为M的反冲核钋(21884Po)，若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为氦核和钋核的动能，则下列说法正确的是A．该反应中氡核22286Rn发生的是α衰变B．反应

后产生的新核钋21884Po的比结合能小于反应前氡核22286Rn的比结合能C．氡的同位素22086nR和反应物氡22286Rn相比少了两个中子，因此他们的化学性质不同D．该反应产生的质量亏损202()2+=MmmvmMc【例题4】（2020·天津）下列核反应中属于α

衰变的是（）A．1141415270BHeNn+→+B．272254131122AlHMgHe+→+C．230226490882ThRaHe→+D．314112HHHe+→【例题5】下列说法正确的是()A．电荷的周围既有电

场也有磁场，反映了电和磁是密不可分的B．电容公式QCU=采用的是比值定义法，但电容器的电容并不由Q、U决定C．200个23892U的原子核经过两个半衰期后剩下50个23892UD．23411120HHHen+→+是α衰变方程，2342340

90911ThPae−→+是β衰变方程【例题6】（2020·四川）地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡22286Rn的

半衰期为3.82d，经衰变后产生一系列子体，最后变成稳定的20682Pb，在这一过程中（）A．要经过4次α衰变和4次β衰变B．要经过4次α衰变和6次β衰变C．氡核22286Rn的中子数为86，质子数为136D．标号

为a、b、c、d的4个氡核22286Rn经3.82d后一定剩下2个核未衰变【例题7】（2020·湖北）静止原子核A经1次ɑ衰变生成原子核B，能量全部以γ光子的方式释放。已知原子核A的比结合能为E1，原子核B的比结合能为E2，ɑ粒子的比结合能为E3，γ光子的能量为E4，则下列说法正

确的是（）A．该反应过程质量增加B．B核在元素周期表的位置比A核前移4位C．释放γ光子的能量E4=E1-(E2+E3)D．比结合能E1小于比结合能E2【例题8】（2020·湖北）钴－60放射性的应用非常广泛，几乎遍及各行各业。在农业上，常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害和食品辐射

保藏与保鲜等；在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗。一个钴60原子核（6027Co）放出一个β粒子后衰变成一个镍核（6028Ni），并伴随产生了γ射线。已知钴60的半衰期为5.27年，该反应中钴核、β粒子、镍核

的质量分别为m1、m2、m3。下列说法正确的是（）A．核反应中释放的能量为（m2+m3－m1）c2B．核反应中释放出的γ射线的穿透本领比β粒子强C．若有16个钴60原子核，经过5.27年后只剩下8个钴60原子

核D．β粒子是钴原子核外的电子电离形成的【例题9】（2020·山东）下列说法正确的是（）A．衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的B．铀核（23892U）衰变为铅核（20682Pb）的过程中，要经过8次衰变

和6次衰变C．21083Bi的半衰期是5天，100克21083Bi经过10天后还剩下50克D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的【例题10】（2020·福建）下列说法正确的是（）A．金属发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B．重核

裂变（235113995192054380U+nXe+Sr+2n→）释放出能量，13954Xe的结合能比23592U的大C．8g22286Rn经22.8天后有7.875g衰变成21884Po，则22286Rn的半衰期为3.8天D．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2

跃迁到能级1辐射出的光子的波长【参考答案】【例题1】【答案】ACD卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，A正确．β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的中子转变成质子而发出的电子，B错误．爱因斯坦在对光电

效应的研究中，提出了光子说，C正确．对于任意一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应，D正确．玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减少，核外电子的动能增大，总

能量减小，E错误．【例题2】【答案】AC由核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知：X原子核中含有92-38=54个质子，235+1-94-2-54=86个中子，故A正确；𝟗𝟐𝟐𝟑𝟓𝑼裂变的过程中释放能量，则𝟗𝟐𝟐𝟑𝟓𝑼的比结合能小于X原子核的比结合能，故B错误，C正确；

因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少，故D错误。【例题3】【答案】ADA．由核反应方程222218486842RnPoHe→+可知，该反应中氡核22286Rn发生的是α衰变，故A正确；B．由于氡核衰变的过程中释放能量，根据比

结合能与能量的关系可知，钋核的比结合能大于氡核的比结合能，故B错误；C．核子数等于质子数加中子数，则氡的同位素22086Rn和反应物氡22286Rn相比少了两个中子，由于是同种元素，所以他们的化学性质相同，故C错误；D．由题意可知

，释放的核能为氦核和钋核的动能，由动量守恒可知，氦核和钋核的动量相同，根据2k2pEm=则释放的核能22222000()=222mvmvmvmMEmMM++=由爱因斯坦质能方程可得2022()2mvmMEmcMc

+==.故D正确。【例题4】【答案】CAB属于人工转变，D是核聚变，C是α衰变，故ABD错误，C正确。故选C。【例题5】【答案】BA.电荷周围存在电场，而变化的电场会产生磁场，如果电场稳定不变，则不会产生磁场，所以电荷周围不一定有磁场，A

错误B.电容公式QCU=采用的是比值定义法，但电容器的电容描述的是电容器本身的性质，并不由Q、U决定，B正确C.半衰期是大量样本的统计规律，而200个不是大量不服从统计规律，C错误D.两个轻核结合成质量较大的核，这

样的反应叫做核聚变，所以23411120HHHen+→+是氢核聚变方程，234234090911ThPae−→+是β衰变方程，D错误【例题6】【答案】AAB．原子核衰变过程，一次α衰变核电荷数和质量数分别减少2和4，一次β衰变

核电荷数不变，质量数增加1，所以要经过4次α衰变和4次β衰变，A正确，B错误；C．氡22286Rn核的质子数为86，质量数为222，中子数为136，C错误；D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，几个原

子核不具有统计意义，D错误。【例题7】【答案】DA．该反应的过程中释放γ光子，由质能方程可知，一定有质量亏损,故A错误。B．α粒子的电荷数为2，所以B核的电荷数比A少2个，B核在元素周期表的位置比A核前移2位,故B错误

；C．设A核的质量数为m，B核的质量数为m-4，α粒子的质量数为4，根据能量守恒可得4E3+（m-4）E2-mE1=E4,故C错误；D．核反应的过程中释放热量，可知比结合能E1小于比结合能E2,故D正确。【例题8】【答案】BA．根据质能方程可知核反应中释放的能量为()2123Emmmc=

−−A错误；B．根据三种射线的特点与穿透性，可知γ射线的穿透本领比β粒子强，B正确；C．半衰期具有统计意义，对个别的原子没有意义，C错误；D．根据β衰变的本质可知，β粒子是原子核内的一个中子转变为质子时产生的，D错误。【例题9】【答案】BA．衰变的实质是原子核内部的中子转化为一个质子和一

个电子，电子从原子核内喷射出来，A错误；B．铀核（23892U）衰变为铅核（20682Pb）的过程中，每经一次衰变质子数少2，质量数少4；而每经一次衰变质子数增1，质量数不变；由质量数和核电荷数守恒知，α衰变次数23820684m−==次

衰变次数()8292826n=−−=次,B正确；C．设原来Bi的质量为0m，衰变后剩余质量为m则有10501110025g22()()tTmm===即可知剩余Bi质量为25g，C错误；D．密立根油滴实验表明电子的电荷量是分离

的，玻尔提出核外电子的轨道是分立的不连续的，D错误。【例题10】【答案】CA．根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，故A项错误；B．重核裂变过程释放出能量，组成原子核的核子越多，它的结合能越大，故B项错误

；C．根据衰变规律得01=()2tmm剩由题意知87.875g0.125gm=−=剩()t=22.8天解得3.8=天，故C项正确;D．根据hcE=可知，入射光的能量与波长成反比，氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子小于从能级2跃迁

到能级1辐射出的光子的能量，则氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，故D项错误。