高考物理一轮复习第十二章近代物理课时规范练39原子核及核反应新人教版.doc

1 / 8【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第十二章近代物理课时规精选高考物理一轮复习第十二章近代物理课时规范练范练 3939 原子核及核反应新人教版原子核及核反应新人教版基础巩固组基础巩固组1.(1.(原子核的衰变原子核的衰变)(2017·)(2017·河南安阳河南安阳××××区期末区期末)()(多选多选) )关于天然放射性关于天然放射性, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.所有元素都可能发生衰变B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D.、 和 三种射线中, 射线的穿透能力最强答案 BCD解析只有原子序数超过 83 的元素才能发生衰变,选项 A 错误;半衰期由原子核内部的结构决定,与外界温度无关,与其所处的化学状态无关,选项B、C 正确;、 三种射线中, 射线能量最高,穿透能力最强,选项D 正确。2 / 82.(2.(原子核的衰变原子核的衰变) )放射性同位素钍放射性同位素钍 Th)Th)经经 x x 次次 衰变和衰变和 y y 次次 衰变会生衰变会生成氡成氡 Rn),Rn),则则( ( ) )A.x=1,y=3B.x=2,y=3C.x=3,y=1D.x=3,y=2答案 D解析根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒,可列方程解得x=3,y=2,故选项 D 正确。3.(3.(多选多选)()(核反应方程及核反应类型核反应方程及核反应类型) )科学家使用核反应获取氚科学家使用核反应获取氚, ,再利用氘再利用氘和氚的核反应获得能量和氚的核反应获得能量, ,核反应方程分别为核反应方程分别为 X+YH+4.9X+YH+4.9 MeVMeV 和和 He+X+17.6He+X+17.6 MeV,MeV,下列表述正确的有下列表述正确的有( ( ) )A.X 是中子B.Y 的质子数是 3,中子数是 6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应答案 AD3 / 8解析核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒,则由给出的核反应方程知 X 的电荷数为 0,质量数为 1,是中子;Y 的质子数是 3,中子数也是 3,即Y 是 Li,选项 A 正确,选项 B 错误;两个核反应都释放出核能,故都有质量亏损,选项 C 错误 Li+H+4.9 MeV 是原子核的人工转变 HHen+17.6 MeV 为轻核聚变,选项 D 正确。4.(4.(多选多选)()(核力与核能核力与核能) )关于原子核的结合能关于原子核的结合能, ,下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ( ) )A.原子核的结合能等于使其完全分开成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成 粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核 Cs)的结合能小于铅原子核 Pb)的结合能D.比结合能越大,原子核越不稳定答案 ABC解析原子核分开成自由核子时,需要的最小能量就是原子核的结合能,选项A 正确;重核衰变时释放能量,衰变产物更稳定,即衰变产物的比结合能更大,衰变前后核子数不变,所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,选项 B 正确;铯核的核子数比铅核的核子数少,其结合能也小,选项C 正确;比结合能越大,原子核越稳定,选项 D 错误。4 / 85.(5.(多选多选)()(半衰期半衰期)14C)14C 发生放射性衰变成为发生放射性衰变成为 14N,14N,半衰期约半衰期约 5 5 700700 年。已知年。已知植物存活期间植物存活期间, ,其体内其体内 14C14C 与与 12C12C 的比例不变的比例不变; ;生命活动结束后生命活动结束后,14C,14C 的比的比例持续减少。现通过测量得知例持续减少。现通过测量得知, ,某古木样品中某古木样品中 14C14C 的比例正好是现代植物的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是所制样品的二分之一。下列说法正确的是( ( ) )A.该古木的年代距今约 5 700 年B.12C、13C、14C 具有相同的中子数C.14C 衰变为 14N 的过程中放出 射线D.增加样品测量环境的压强将加速 14C 的衰变答案 AC解析因古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一,则可知经过的时间为一个半衰期,即该古木的年代距今约为 5 700 年,选项 A 正确;12C、13C、14C 具有相同的质子数,由于质量数不同,故中子数不同,选项 B 错误;根据核反应方程可知,14C 衰变为 14N 的过程中放出电子,即发出 射线,选项 C 正确;外界环境不影响放射性元素的半衰期,选项 D 错误。6.(6.(多选多选)()(原子核的衰变原子核的衰变 半衰期半衰期) )5 / 8烟雾探测器使用了一种半衰期为 432 年的放射性元素镅 Am 来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时,镅 Am 会释放出射线将它们电离,从而产生电流。烟尘一旦进入探测腔内,烟尘中的微粒会吸附部分射线,导致电流减小,从而触发警报。则下列说法不正确的是( )A.镅 Am 发出的是 射线B.镅 Am 发出的是 射线C.镅 Am 发出的是 射线D.0.2 mg 的镅 Am 经 864 年将衰变掉 0.15 mg答案 BC解析镅 Am 会释放出射线将空气电离,从而使电路中产生电流,则镅 Am 发出的是 射线,选项 A 正确,B、C 不正确。0.2 mg 的镅 Am 经 864 年(2 个半衰期)将衰变掉 0.15 mg,选项 D 正确。7.(7.(多选多选)()(核反应方程及核反应类型核反应方程及核反应类型) )一静止的铝原子核一静止的铝原子核 AlAl 俘获一速度为俘获一速度为1.0×1071.0×107 m/sm/s 的质子的质子 p p 后后, ,变为处于激发态的硅原子核变为处于激发态的硅原子核 Si,Si,下列说法正确下列说法正确的是的是( ( ) )A.核反应方程为 pAlSi6 / 8B.核反应过程中系统动量守恒C.核反应过程中系统能量不守恒D.核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和E.硅原子核速度的数量级为 105 m/s,方向与质子初速度的方向一致答案 ABE解析核反应方程满足质量数、电荷数守恒,选项 A 正确;核反应过程中遵循系统动量守恒和能量守恒,故选项 B 正确,C 错误;核反应过程中有质量亏损,选项 D 错误;由 mpv=mSiv'得 v'=v=3.5×105 m/s,选项 E 正确。导学号 06400498能力提升组能力提升组8.8.用速度大小为用速度大小为 v v 的中子轰击静止的锂核的中子轰击静止的锂核 Li),Li),发生核反应后生成氚核和发生核反应后生成氚核和 粒子粒子, ,生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反, ,氚核与氚核与 粒子的粒子的速度之比为速度之比为 78,78,中子的质量为中子的质量为 m,m,质子的质量可近似看作质子的质量可近似看作 m,m,光速为光速为 c c。(1)写出核反应方程;(2)求氚核和 粒子的速度大小;7 / 8(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为 粒子和氚核的动能,求出质量亏损。答案(1LiHe (2)v v (3)解析(1)由题意可得,核反应方程为 LiHe。(2)由动量守恒定律得 mv=-3mv1+4mv2由题意得 v1v2=78解得 v1=v,v2=v。(3)氚核和 粒子的动能之和为Ek=×3m×4mmv2释放的核能为 E=Ek-Ekn=mv2-mv2=mv2由爱因斯坦质能方程得,质量亏损为 m=。导学号 064004999.9.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、装饰石材及土壤中水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中, ,氡看不到氡看不到, ,嗅不到嗅不到, ,即使在氡浓度很高即使在氡浓度很高的环境里的环境里, ,人们对它也毫无感觉人们对它也毫无感觉, ,氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌, ,是除吸是除吸8 / 8烟外导致肺癌的第二大因素烟外导致肺癌的第二大因素, ,静止的氡核静止的氡核 RnRn 放出一个粒子放出一个粒子 X X 后变成钋核后变成钋核Po,Po,钋核的动能为钋核的动能为 Ek1,Ek1,若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子 X X 的动能。的动能。试回答以下问题试回答以下问题: :(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)求粒子 X 的动能 Ek2。答案(1RnPoHe (2)解析(1)氢核 Rn 放出某种粒子 X 后变成钋核 Po,根据核反应前后质量数守恒和电荷数守恒,可以判断发生的是 衰变,衰变方程为 RnPoHe(2)设钋核的质量为 m1、速度为 v1,粒子 X 的质量为 m2、速度为 v2,根据动量守恒定律,有 0=m1v1-m2v2粒子 X 的动能:Ek2=