高二物理核反应方程式的计算专题练习
1.太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是411H→42He＋2X.已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c.下列说法中正确的是________(填选项前的字母)．
A．方程中的X表示中子
B．方程中的X表示电子
C．这个核反应中的质量亏损Δm＝4m1－m2
D．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c2
2.下列关于核反应及衰变的表述正确的有________．
A.2
1H＋3
1
H→4
2
He＋1
n是轻核聚变
B．X＋14
7N→17
8
O＋1
1
H中，X表示3
2
He
C．半衰期与原子所处的化学状态有关
D．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3．关于以下三个核反应的说法正确的是________．
①238
92U→234
90
Th＋X ②14
7
N＋Y→17
8
O＋1
1
H ③235
92
U＋Z→144
56
Ba＋89
36
Kr＋31
n
A．X、Y是同种粒子
B．B．X、Z是同种粒子
C．粒子Z是正电子
D．③属于天然放射现象
4．下列说法中正确的是( )
A．自由核子结合成原子核时，一定遵守质量数守恒
B．发生核反应时，反应前的总质量大于反应后的总质量，这个反应是放能反应
C．发生核反应时，反应前的总质量一定等于反应后的总质量
D．发生核反应时，反应前的总质量大于反应后的总质量，这个反应必须吸收能量才能发生
5．2011年3月，日本地震引发海啸，继而福岛核电站发生核泄漏．关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是________．
A．核反应堆发生的是轻核聚变反应
B．核反应堆发生的是重核裂变反应
C．放射性同位素的半衰期长短，不能用化学方法改变，但可以用物理方法改变
D．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关
6．α粒子轰击硼10后，生成氮13，放出X粒子，而氮13是不稳定的，它放出Y粒子后变成碳13，那么X粒子和Y粒子分别是( )
A．质子和中子
B．质子和正电子
C．中子和负电子
D．中子和正电子
7．用高能86
36Kr(氪)离子轰击208
82
Pb(铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核．关于新核的推
断正确的是( )
A．其质子数为122 B．其质量数为294 C．其原子序数为118 D．其中子数为90
8．下列核反应中，表示核裂变的是( )
A.238
92U→234
90
Th＋4
2
He
B.235
92U＋1
n→144
56
Ba＋89
36
Kr＋31
n
C.30
15P→30
14
Si＋0
1
e
D.9
4Be＋4
2
He→12
6
C＋1
n
9．以下核反应方程中属于核聚变的是( )
A.2
1H＋3
1
H―→4
2
He＋1
n
B.14
7N＋4
2
He―→17
8
O＋1
1
H
C.1
1H＋1
n―→2
1
H＋γ
D．41
1H―→4
2
He＋20
1
e
10．在核反应方程式235
92U＋1
n→90
38
Sr＋136
54
Xe＋k X中( )
A．X是中子，k＝9 B．X是中子，k＝10
C．X是质子，k＝9 D．X是质子，k＝10
11．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到一定高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为62
1
H→k42He ＋d11H＋210n＋43.15 MeV由平衡条件可知( )
A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2
C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3
12．某核反应方程为2
1H＋3
1
H→4
2
He＋X.已知2
1
H的质量为2.0136 u，3
1
H的质量为3.0180 u，4
2
He
的质量为4.0026 u，X的质量为1.0087 u．则下列说法中正确的是( )
A．X是质子，该反应释放能量
B．X是中子，该反应释放能量
C．X是质子，该反应吸收能量
D．X是中子，该反应吸收能量
13．一个质子以1.0×107m/s的速度碰撞一个静止的铝原子核后被俘获．铝原子核变为硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是( )
A．核反应方程为27
13Al＋1
1
H→28
14
Si
B．核反应方程为27
13Al＋1
1
p→28
14
Si
C．硅原子核速度的数量级为107 m/s，方向跟质子的初速度方向一致D．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向跟质子的初速度方向一致
参考答案
1.答案 D 根据核电荷数守恒可知，X的核电荷数为4×1－2
2
＝1，质量数为4×1－4＝0，
则X是01e，故A、B错误；核反应过程中的质量亏损Δm＝4m1－m2－2m3，故C错误；这个核反应中释放的核能ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c2，故D正确．
2.答案 A 由轻核聚变定义可知A正确；在核反应过程中电荷数和质量数守恒，设选项B 中X的电荷数为N，质量数为M，则N＋7＝8＋1，N＝2，M＋14＝17＋1，M＝4，B错误；半衰期为放射性元素自身的性质，与所处化学状态、物理环境无关，C错误；β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子，D错误．
3.答案 A 核反应中质量数、电荷数守恒，因此可知X、Y是4
2He，Z是1
n，A正确，B、C错
误；核反应③是铀核的裂变，属于重核裂变，D错误．
4.答案：AB
5.答案 B 核反应堆发生的是重核裂变反应，A错误，B正确；放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关，不能用物理或化学方法改变，C、D错误．
6.解析：选D.根据题意可以写出核反应方程为10
5B＋4
2
He→13
7
N＋1
n，13
7
N→13
6
C＋0
1
e，所以选项D正
确．
7.解析：选C.核反应方程为208
82Pb＋86
36
Kr―→1
n＋293
118
X
新核质量数为293，质子数为118，中子数为293－118＝175.故正确选项为C.
8.解析：选B.选项A是α衰变，选项B是裂变，选项C是衰变，选项D是查德威克发现中子的人工转变方程，故B正确，A、C、D错误．
9.解析：选ACD.轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变．
10.解析：选B.铀核裂变反应方程满足电荷数、质量数守恒，由此可得X为中子，k＝10，故B正确，A、C、D错误．
11.解析：选B.由电荷数守恒可得：6×1＝2k＋d
由质量数守恒可得：6×2＝4k＋d＋2×1
由以上两式解得：k＝2，d＝2，
故B正确．
12.解析：选B.设X的质量数为a，核电荷数为b，则由质量数守恒和电荷数守恒知：2＋3＝4＋a,1＋1＝2＋b.所以a＝1，b＝0，故X为中子．核反应方程的质量亏损为Δm＝(2.0136 u＋3.0180 u)－(4.0026 u＋1.0087 u)＝0.0203 u，由此可知，该反应释放能量．
13.解析：选ABD.质子有两种表示方法，即1
1H或1
1
p，故A、B均正确；由动量守恒定律1.0×
107m＝28mv，
则v＝3.6×105 m/s，故C错，D正确．。