高考物理总复习 第12单元 原子物理 作业手册（31）核反应、核能.doc

课时作业(三十一)第31讲核反应、核能时间 / 40分钟基础巩固1.2017青岛模拟 下列说法正确的是()a.在核反应过程的前后,反应体系的质量数守恒,但电荷数不守恒b.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射性原子核的半衰期c.18个放射性元素的原子核经一个半衰期一定有9个发生了衰变d.由两种元素的原子核结合成一种新元素的原子核时,一定吸收能量2.2017石家庄二中模拟 下列说法正确的是()a.12c与14c是同位素,它们的化学性质并不相同b.核力是原子核内质子与质子之间的力,中子和中子之间并不存在核力c.在裂变反应kr都大,但比结合能没有kr大d.、三种射线都是带电粒子流3.(多选)下列说法中正确的是()a.放射性元素的半衰期与温度、压强无关b.玻尔理论认为,原子中的核外电子轨道是量子化的c.“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福粒子散射实验判定的d.天然放射性元素th(钍)共经过4次衰变和6次衰变成为pb(铅)4.2017太原模拟 我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要,研制了一种小型核能电池,将核反应释放的核能转变为电能,需要的功率并不大,但要便于防护其产生的核辐射.请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是()a. nb. nc. ed. n5.(多选) 2018黑龙江牡丹江一中月考 pu衰变时释放巨大能量,如图k31-1所示,其衰变反应方程为he,并伴随光子辐射,则下列说法中正确的是()图k31-1a.核燃料总是利用比结合能小的核b.核反应中光子的能量就是pu的结合能c. pu核更稳定,说明u的结合能大d.由于u的比结合能小,所以衰变时释放巨大能量6.钚239pu)可由铀239u)经过衰变而产生.下列说法正确的是()a. u的核内具有相同的中子数b. u的核内具有相同的质子数c. pud. pu技能提升7.2017广州二模 u的衰变有多种途径,其中一种途径是先衰成为bi,然后可以经一次衰变成为x(x代表某种元素),也可以经一次衰变成为ti,最后都变成pb,衰变路径如图k31-2所示,下列说法中正确的是()图k31-2a.过程是衰变,过程是衰变;过程是衰变,过程是衰变b.过程是衰变,过程是衰变;过程是衰变,过程是衰变c.过程是衰变,过程是衰变;过程是衰变,过程是衰变d.过程是衰变,过程是衰变;过程是衰变,过程是衰变8.2018西安铁一中月考 在正、负电子对撞机中,一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子.设正、负电子的质量在对撞前均为m,对撞前的动能均为e,光在真空中的传播速度为c,普朗克常量为h,则对撞后转化成光子的波长等于()a.c.9.(多选)2017湖南十校联考 核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能kr+ax是反应堆中发生的许多核反应中的一种,x是某种粒子,a是x粒子的个数,用mu、mba、mkr分别表示kr核的质量,mx表示x粒子的质量,c为真空中的光速,以下说法正确的是()a.x为中子,a=2b.x为中子,a=3c.上述核反应中放出的核能e=(mu-mba-mkr-2mx)c2d.上述核反应中放出的核能e=(mu-mba-mkr-3mx)c210.(多选)2018山西大学附中月考 科学家利用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为:x+yhe+x+17.6mev.下列表述正确的是()a.x是中子b.y的质子数是3,中子数是6c.两个核反应都没有出现质量亏损d.氘和氚的核反应是核聚变反应11.(多选)一静止的原子核a发生衰变后变成原子核b,已知原子核a、原子核b和粒子的质量分别为ma、mb和m,光速为c,反应释放的核能全部转化为粒子的动能,则()a.原子核b与粒子的速度之比为mbmb.原子核b与粒子的动能之比为mbmc.原子核b与粒子的动能之和为(ma-mb-m)c2d.原子核a比原子核b的中子数多2,质子数多212.(多选)2018武汉华师一附中月考 现有两动能均为e0=0.35 mev的h核在一条直线上相向运动,两个h核发生对撞后能发生核反应,得到he核和新粒子,且在核反应过程中释放的能量完全转化为he核的质量为3.016 0 u,新粒子的质量为1.008 7 u,核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 mev.下列说法正确的是(如果涉及计算,结果保留整数)()a.核反应方程为hb.核反应前后不满足能量守恒定律c.新粒子的动能约为3 mevd. he核的动能约为1 mev挑战自我13.静止的铀238u)经历一次衰变成为th原子核,同时放出一个光子(频率为),已知粒子的质量为m.(普朗克常量为h,光速为c)(1)写出衰变方程.(2)若衰变后,粒子的速度为v,而th原子核的运动方向恰好与粒子的速度方向相反,不考虑光子的动量,那么th原子核的速度为多大?(3)如果核反应放出的能量全部转化为粒子的动能和光子的能量,那么该衰变发生的质量亏损m为多大?14.2017湖北黄石模拟 用速度大小为v的中子轰击静止的锂核li),发生核反应后生成氚核和粒子.生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反,氚核与粒子的速度之比为78,已知中子的质量为m,质子的质量可近似看作m,光速为c.(1)写出核反应方程;(2)求氚核和粒子的速度大小;(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,求质量亏损.课时作业(三十一)1.b解析 核反应前后质量数守恒,电荷数也守恒,a错误;半衰期是宏观统计概念,c错误;核聚变释放能量,d错误.2. c解析 同位素的核外电子数量相同,所以一种元素的各种同位素都具有相同的化学性质,a错误;原子核内相邻的质子和中子之间均存在核力,b错误;核子数越多其结合能也越大,所以kr都大,但kr都小,c正确;射线、射线都是带电粒子流,而射线是电磁波,不带电,故d错误.3.ab解析 放射性元素的半衰期只与原子核自身有关,与温度、压强无关,故a正确;玻尔理论认为原子只能处在能量不连续的一系列状态,故b正确;通过卢瑟福粒子散射实验判定的是原子具有核式结构,并未判定原子由电子和带正电的物质组成,故c错误pb时,质量数减小24,而质子数减小8,因衰变时质量数不变,质子数增加1,而衰变时质量数减小4,质子数减小2,所以要经过6次衰变和4次衰变,故d错误.4.c解析 a是聚变反应,反应剧烈,至今可控聚变反应还处于实验研究阶段;b是裂变反应,虽然实现了人工控制,但因反应剧烈,防护要求高,还不能小型化;c是人工放射性同位素的衰变反应,是小型核能电池主要采用的反应方式;d是人工核反应,需要高能粒子.5.ad解析 根据比结合能越大,越稳定,则核燃料总是利用比结合能小的核,故a正确.核反应中光子的能量就是质量亏损对应的能量,故b错误pu更稳定,说明u的比结合能大,所以pu衰变时,会释放巨大能量,故c错误,d正确.6.c解析 钚239pu)和铀239u)质量数相同,质子数和中子数均不同,选项a、b错误pu多两个中子,少两个质子pu,选项c正确.7.b解析x,质量数没有发生变化,故为衰变pb,质量数减少4,故为衰变ti,电荷数减少2,故为衰变,过程的电荷数增加1,为衰变,故a、c、d错误,b正确.8.c解析 该反应方程为e2,由于光子的静止质量为零,所以质量亏损为m=2m,由质能方程,对应的能量为e=2mc2,根据能量守恒定律可知2h=2e+e,即有=2e+2mc2,所以光子在真空中的波长=,c正确.9.bc解析 核反应中质量数守恒、电荷数守恒,则知n,a=3,故a错误,b正确.由e=mc2可得,e=(mu+mx-mba-mkr-3mx)c2=(mu-mba-mkr-2mx)c2,故c正确,d错误.10.ad解析 根据核反应方程he+x,x的质量数m1=2+3-4=1,核电荷数z1=1+1-2=0,所以x是中子,故a正确;根据核反应方程x+yh,x是中子,所以y的质量数m2=4+3-1=6,核电荷数z2=2+1-0=3,所以y的质子数是3,中子数是3,故b错误;根据两个核反应方程可知,都有大量的能量释放出来,所以一定都有质量亏损,故c错误;氘和氚的核反应过程中是质量较小的核生成质量较大的新核,所以是核聚变反应,故d正确.11.cd解析 原子核a发生衰变,设原子核b和粒子的速度分别为vb和v,由动量守恒定律有0=mbvb-mv,则,a、b错误.由质能方程知原子核b和粒子的动能之和为e=mc2=(ma-mb-m)c2,c正确.由质量数守恒和电荷数守恒知,a比b质子数多2,中子数多2,d正确.12.cd解析 由核反应过程中的质量数守恒和电荷数守恒可知n,则新粒子为中子n,a错误;核反应过程中有质量亏损,释放能量,仍然满足能量守恒定律,b错误;由题意可知e=(2.014 1 u2-3.016 0 u-1.008 7 u)931 mev/u=3.3 mev,根据核反应中系统的能量守恒有ekhe+ekn=2e0+e,根据核反应中系统的动量守恒有phe-pn=0,由ek=,可知,解得ekhe=(2e0+e)1 mev,ekn=(2e0+e)3 mev,c、d正确.13.(1he(2)v(3)解析 (1)由电荷数守恒