答案解析
1.【解析】選C。具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的原子互稱同位素,A、B、D錯,C正確。
2.【解析】選D。β射線為原子核受激發(fā)射出的高速電子流,是由中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時放射出來的,轉(zhuǎn)化方程為H+,故A、B、C錯,D正確。
3.【解析】選B、D。核的中子數(shù)為30-15=15個,故A錯。核內(nèi)有14個質(zhì)子,故B對。由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X為e,即為正電子,故C錯,D對。
4.【解析】選B、D。α射線的電離作用強(qiáng)而穿透能力最弱,故A錯。發(fā)生β衰變時,有H+,即β衰變所釋放的電子是由原子核內(nèi)部的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子而產(chǎn)生的,故B對。半衰期不隨外部條件而發(fā)生變化,故C錯。設(shè)該過程有x次α衰變和y次β衰變,由衰變過程中的質(zhì)量數(shù)守恒,238=206+4x,由電荷數(shù)守恒,
92=82+2x-y,可解得x=8,y=6,故D正確。
5.【解析】選D。根據(jù)半衰期公式m余=m原(=400 g×(=100 g,故A、B、C錯,D正確。
【變式備選】地表處和存在一定的比例,植物吸收后體內(nèi)和也含有一定的比例,植物死后,不再吸收碳。已知具有放射性,放出β粒子,若其半衰期為5 600年,現(xiàn)測得某被伐古樹所含的比例是活樹的倍,則 ( )
A.該β粒子是14C原子的最外層電子獲得高能量后放出來的
B.該古樹是2 800年前被伐的
C.核經(jīng)過衰變生成新核,新核的質(zhì)量等于原核的質(zhì)量
D.地球氣候變暖將改變地表處衰變的快慢
【解析】選B。由半衰期的公式得:=(,解得t=2 800,故B正確。β粒子
是從原子核內(nèi)部釋放出來的,故A錯。核經(jīng)過衰變生成新核,新核的質(zhì)量數(shù)沒有改變,但新核的質(zhì)量發(fā)生了改變,故C錯。衰變的快慢與外界無關(guān),故D錯。
6.【解析】選A。根據(jù)題意寫出該元素的衰變反應(yīng)方程式Y(jié)Z+X+He,由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得,A=1,B=0,即X粒子是中子,故B、C、D錯,A正確。
7.【解析】選A、C。該核反應(yīng)放出,屬于β衰變,故A正確。產(chǎn)物中的電子來源于原子核內(nèi)部,故B錯。從核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)關(guān)系曲線可知,原子核核子平均質(zhì)量比原子核核子平均質(zhì)量大,而它們的核子數(shù)相同,因
此,原子核的質(zhì)量比原子核的質(zhì)量大,故D錯,C正確。
8.【解析】選B、D。根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒寫出衰變的方程式:
+He+4e,故A錯。查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程式為He
Cn,故B正確。半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)值,不適用于200個這么少的原子核,故C錯。在的裂變核反應(yīng)生成和的過程中,放出巨大的核能,原子核質(zhì)量出現(xiàn)虧損,說明原子核中的平均核子質(zhì)量變小,故D正確。
9.【解析】選D。由于中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時放出2.2 MeV的能量,如果用小于2.2 MeV的光子照射靜止的氘核,使氘核分解成一個中子和一個質(zhì)子,能量不夠,故A錯。如果用能量等于2.2 MeV的光子照射靜止的氘核,氘核可能分解為一個中子和一個質(zhì)子,但根據(jù)能量守恒知,此時它們的動能之和為零,故B錯。如果用能量大于2.2 MeV的光子照射靜止的氘核,氘核可能分解為一個中子和一個質(zhì)子,此時多余的能量轉(zhuǎn)化為所分解核的動能,故C錯,D正確。
【總結(jié)提升】核反應(yīng)過程中必須遵守的四個守恒
在核反應(yīng)過程中,除了在書寫核反應(yīng)方程式時必須遵守質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒之外,還必須遵守以下兩個守恒:
(1)核反應(yīng)前后的原子核和粒子組成的系統(tǒng)的動量必須守恒;
(2)核反應(yīng)前后的原子核和粒子組成的系統(tǒng)的能量必須守恒。
10.【解析】選A。由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,中微子ν的質(zhì)量數(shù)為0,電荷數(shù)為0,故B、C、D錯,A正確。