2020版高考物理一轮复习课后限时集训33核反应和核能新人教版.docx

课后限时集训(三十三) 核反应和核能(建议用时：40分钟)基础对点练题组一：原子核的组成放射性同位素1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()AX射线B射线C射线 D射线D放射源发出的只有、三种射线，故选项A错误。在、三种射线中，只有射线能穿透钢板，故选项B、C错误，D正确。2(多选)(2019常州检测)放射性同位素被广泛应用，下列说法正确的是()A放射性同位素的半衰期都比较短，对环境的危害较小B放射性同位素能够消除静电是因为其发出的射线C用放射性同位素参与化学反应可以起到示踪的作用D放射性同位素可以作为核燃料进行发电AC放射性同位素的半衰期都比较短，衰变得快，对环境的危害较小，A正确。射线能使空气分子电离成导体，所以能够消除静电。射线的电离本领较小，B错误。根据放射性同位素的应用可知，用放射性同位素参与化学反应可以起到示踪的作用，C正确。放射性同位素大多是人工合成的同位素，成本高，存在量较少，不能作为核燃料进行发电，D错误。题组二：原子核的衰变、半衰期3放射性元素A经过2次衰变和1次衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了()A1位 B2位C3位 D4位C原子核经过一次衰变，电荷数减小2，质量数减小4；经过一次衰变，电荷数增加1，质量数不变。所以经过2次衰变和1次衰变，A元素电荷数减少22113，则生成的新元素B在元素周期表中的位置向前移3位，C正确。4(多选)(2019莆田检测)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年。已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的。下列说法正确的是()A该古木的年代距今约5 700年B12C、13C、14C具有相同的中子数C14C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AC古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的，可知时间正好是5 700年，A正确。12C中子数为6,13C中子数为7,14C中子数为8，B错误。14C与14N相比，质量数一样而质子数少一个，可知发生的是衰变，C正确。半衰期与外界环境无关，D错误。5原子核U经放射性衰变变为原子核Th，继而经放射性衰变变为原子核Pa，再经放射性衰变变为原子核U。放射性衰变、和依次为()A衰变、衰变和衰变B衰变、衰变和衰变C衰变、衰变和衰变D衰变、衰变和衰变AUTh，质量数少4，电荷数少2，说明为衰变。ThPa，质子数加1，质量数不变，说明为衰变，中子转化成质子。PaU，质子数加1，质量数不变，说明为衰变，中子转化成质子。选项A正确。6(2019茂名检测)铝核Al被粒子击中后产生的反应生成物是磷P，同时放出一种粒子，关于这种粒子，下列说法中正确的是()A这种粒子在电场中可以被加速或发生偏转B这种粒子在磁场中一定不受磁场力作用C这种粒子在真空中的速度等于3108 m/sD在碳14核内有6个这种粒子B根据质量数和电荷数守恒可知放出的粒子质量数为1，电荷数为0，故该粒子为中子，中子不带电，不会在电场中加速或偏转，也不会受到磁场力作用，A错误，B正确。中子的速度小于光速，C错误。碳14核的电荷数为6，则质子数是6，中子数为1468，D错误。题组三：核反应与核能7(2019唐山调研)在匀强磁场中，有一个原来静止的6C原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的直径之比为71，那么碳14的衰变方程应为()ACeB BCHeBeC.CHB D.CeND静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后，新核的速度与粒子速度方向相反，放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同，根据左手定则判断出粒子与新核的电性相反，根据r，因粒子和新核的动量大小相等，可由半径之比71确定电荷量之比为17，即可根据电荷数守恒及质量数守恒得出核反应方程式为D。8.(2018天津高考)国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台。下列核反应中放出的粒子为中子的是()AN俘获一个粒子，产生O并放出一个粒子BAl俘获一个粒子，产生P并放出一个粒子C.B俘获一个质子，产生Be并放出一个粒子D.Li俘获一个质子，产生He并放出一个粒子B本题考查核反应方程。由核反应过程中遵循质量数、电荷数均守恒的原则，可写出选项中的四个核反应方程。NHeOH，选项A错误。AlHePn，选项B正确。BHBeHe，选项C错误。LiHHeHe，选项D错误。9(2019咸阳检测)首次用实验验证“爱因斯坦质能方程”的核反应方程是LiHKHe，已知mLi7.016 0 u，mH1.007 8 u，mHe4.002 6 u，则该核反应方程中的K值和质量亏损分别是()A1和4.021 2 u B1和2.005 6 uC2和0.018 6 u D2和1.997 0 uC根据核反应前后质量数和电荷数守恒可得71K4,31K2，可得K2；反应前的总质量m1mLimH7.016 0 u1.007 8 u8.023 8 u，反应后的总质量m22mHe24.002 6 u8.005 2 u，反应前后质量亏损mm1m28.023 8 u8.005 2 u0.018 6 u，C正确。考点综合练10.(多选)(2019大连模拟)在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素Na发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如图所示，下列说法正确的是()A新核为MgB轨迹2是新核的径迹C.Na发生的是衰变D新核沿顺时针方向旋转AB根据动量守恒得知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判断得知，放出的粒子应带负电，是粒子，所以发生的是衰变，根据电荷数守恒、质量数守恒知，衰变方程为NaMge，可知新核为Mg，故A正确，C错误。由题意，静止的钠核Na发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在匀强磁场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公式r得知，新核的半径小于粒子的半径，所以轨迹2是新核的轨迹，故B正确。根据洛伦兹力提供向心力，由左手定则判断得知，新核要沿逆时针方向旋转，故D错误。11(2019宿州模拟)近几年日本、印度等许多国家积极发展“月球探测计划”，该计划中的科研任务之一是探测月球上氦3的含量。氦3是一种清洁、安全和高效的核发电燃料，可以采用在高温高压下用氘和氦3进行核聚变反应发电。若已知氘核的质量为2.013 6 u，氦3的质量为3.015 0 u，氦核的质量为4.001 51 u，质子的质量为1.007 83 u，中子的质量为1.008 665 u,1 u相当于931.5 MeV，则下列说法正确的是()A一个氘和一个氦3的核聚变反应释放的核能约为17.9 MeVB氘和氦3的核聚变反应方程式：HHeHeX，其中X是中子C因为聚变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少D目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用氦3进行核聚变反应发电A根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为1，质量数为1，X为质子，B错误。一个氘和一个氦3发生核聚变，产生一个氦4和一个质子，根据爱因斯坦质能方程得，释放的核能Emc2(2.013 63.015 04.001 511.007 83)931.5 MeV17.9 MeV，A正确。因为聚变时释放能量，出现质量亏损，所以反应后的总质量小于反应前的总质量，但是质量数守恒，C错误。目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用核裂变发电，D错误。12(2019肇庆模拟)2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖。大多数原子核发生核反应的过程中都伴有中微子的产生，例如核裂变、核聚变、衰变等。下列关于核反应的说法，正确的是()AHHHen是衰变方程，ThPae是衰变方程B高速运动的粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，其核反应方程为HeNOnC.Th衰变为Rn，经过3次衰变，2次衰变D.UnBaKr3n是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程C核反应HHHen是核聚变方程，ThPae是衰变方程，A错误。高速运动的粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，其核反应方程为HeNOH，B错误。Th衰变为Rn，设经过了n次衰变和m次衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒可得2342224n,90862nm，联立解得n3，m2，故经过3次衰变，2次衰变，C正确。UnBaKr3n是核裂变方程，不是氢弹核反应方程，氢弹发生的反应为核聚变，D错误。13某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生或衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康。原来静止的氡核(Rn)发生一次衰变生成新核钋(Po)，并放出一个能量为E00.09 MeV的光子。已知放出的粒子动能为E5.55 MeV；忽略放出光子的动量，但考虑其能量：1 u931.5 MeV/c2。(1)写出衰变的核反应方程；(2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(结果保留