高考物理大一轮总复习 第三章 第2讲 放射性元素的衰变 核能限时规范特训 新人教版选修3-5.doc

【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 第三章 第2讲 放射性元素的衰变 核能限时规范特训 新人教版选修3-5题组一双基练1. 关于天然放射现象，下列说法正确的是()A. 射线是由氦原子核衰变产生的B. 射线是由原子核外电子电离产生的C. 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生的D. 通过化学反应不能改变物质的放射性解析： 射线是原子核同时放出两个质子和两个中子产生的，选项A错；射线是原子核内中子转化为质子和电子而放出的，选项B错；射线是衰变后的原子核从高能级向低能级跃迁产生的，选项C错；放射性是原子核的固有属性，选项D正确答案：D2. 2014辽宁丹东四校协作体高三摸底2011年3月11日发生的日本东北部9.0级大地震并引发海啸致使老旧的福岛第一核电站的一号、二号、三号、四号反应堆发生爆炸，致使放射性物质外泄进入大气碘131就是其中之一，它可以富集到人体的甲状腺中长期积累会引发甲状腺癌变诱发肿瘤碘131是人工放射性元素(核裂变产物)，其衰变的半衰期为8天左右，发射和射线下列说法正确的是( )A. 射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚而形成的电子流B. 由于碘131半衰期比较短，并会很快衰变为没有放射性的同位素氙131，所以我国境内检测的极微量核素碘131，不足以威胁人体健康C. 碘131的半衰期为8天，若有四个碘原子核，经过4天就只剩下2个D. 福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电解析： 射线是放射性元素发生衰变时原子核内的中子转化为质子时产生的高速电子流，选项A错误；半衰期只具有统计意义，对少数粒子不适用，选项C错误；福岛第一核电站是利用重核裂变时释放的核能来发电的，选项D错误选项B的说法是正确的答案：B3. 2014福建福州目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是( )A. 射线与射线一样是电磁波，但穿透本领远比射线弱B. 氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C. U衰变成Pb要经过8次衰变和8次衰变D. 放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的解析：射线是高速电子流，不是电磁波，其穿透本领没有射线强，A项错误；半衰期只具有统计意义，对少数粒子不适用，B项错误；UPbxHeye，根据质量守恒和电荷数守恒有2382064x,92822xy，可解得x8，y6，所以要经过8次衰变和6次衰变，C项错误；放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，D项正确答案：D4. 一质量为M的矿石中含有放射性元素钚，其中钚238的质量为m，已知钚的半衰期为88年，那么下列说法中正确的是()A. 经过176年后，这块矿石中基本不再含有钚B. 经过176年后，原来含有钚元素的原子核有发生了衰变C. 经过264年后，钚元素的质量还剩D. 经过88年后该矿石的质量剩下解析：经过2个半衰期后矿石中剩余的钚元素应该有，经过3个半衰期后矿石中剩余的钚元素还有.因为衰变产物大部分仍然留在矿石中，所以矿石质量没有太大的改变答案：C5. (多选)在下列四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子：UnSrXe3X1；HX2Hen；UThX3；MgHeAlX4.以下判断中正确的是_A. X1是中子B. X2是质子C. X3是粒子 D. X4是氘核解析：由核反应过程中质量数和电荷数守恒得：X1为n，X2为H，X3为He，X4为H，故A、C正确答案：AC6. 中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m，相应的能量Emc22.2 MeV是氘核的结合能下列说法正确的是()A. 用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核能分解为一个质子和一个中子B. 用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C. 用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D. 用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零解析：由结合能的概念可知，结合成氘核和氘核分解时，释放和吸收的能量都是2.2 MeV，用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，不能分解，所以选项A错误用能量大于等于结合能的光子照射氘核时，氘核可能分解，只要分解，分解出的质子和中子动能之和一定不为零(若动能之和为零就分不开了)，所以选项B、C错误，D正确答案：D7. 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是()A. 核反应方程是HnHB. 聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)cD. 光子的波长E. 光子的频率为解析：此核反应的核反应方程为HnH，A错误；聚变中质量亏损mm1m2m3，B正确；由质能方程，光子的能量为E(m1m2m3)c2，C错误；由Ehh知，、，D、E错误答案：B8. (多选)U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图所示可知图中()A. a82，b206B. a84，b206C. 是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子和电子而生成的D. 是衰变，放出的是正电子，正电子是由质子转变成中子和一个正电子而生成的E. U经过8次衰变和6次衰变后可生成新核Pb解析：衰变的方程式为：BiXe，为衰变，放出电子，选项C正确；衰变的方程式为：BiTiHe，为衰变，选项A、D错误，B正确；238 92U需经过8次衰变和6次衰变后可生成新核Pb，选项E正确答案：BCE题组二提能练9. 中微子与水中的H发生核反应，产生中子(n)和正电子(01e)，即：中微子Hn01e，由此可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是_(填入正确选项前的字母)A. 0和0 B. 0和1C. 1和0 D. 1和1上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，可以转变为两个能量相同的光子()，即01e01e2.已知正电子和电子的质量都是9. 11031 kg，反应中产生的每个光子的能量约为_J(c3.0108 m/s)解析：由核反应的质量数和电荷数守恒得A正确；光子的总能量等于电子湮灭质量亏损对应的能量，则有2E2mc2，代入数据解得E8.191014 J.答案：A8.19101410. 放射性原子核U 先后发生衰变和衰变后，变为原子核Pa.已知U质量为m1238.0290 u，Pa质量为m2234.0239 u，粒子的质量为m4.0026 u，电子的质量为me0.0005 u(原子质量单位1 u相当于931.5 MeV的能量)则：(1)放射性衰变方程为：_.(2)原子核U衰变为Pa的过程中释放能量为_MeV(保留3位有效数字)解析：(1)UPaHe01e，(2)亏损的质量mm1m2mme0.0020 u，释放的能量E0.0020931.5 MeV1.86 MeV.答案：(1)UPaHe01e(2)1.8611. 用中子轰击锂核(Li)发生核反应，生成氘核和粒子并放出4.8 MeV的能量，则核反应方程式为_；质量亏损为_(用原子质量单位u表示)，若中子和锂核是以等值反向的动量相向运动，核反应放出的能量全部转化为粒子动能，则粒子的动能为_解析：利用核反应方程式中质量数守恒、核电荷数守恒得nLiHHe4.8 MeV；质量亏损为m u0.0052 u；由动量守恒知mHv1mv2，所以其动能比为EHEmmH43，即粒子的动能为EE2.06 MeV.答案：nLiHHe4.8 MeV0.0052 u2.06 MeV12. 氘对人类有很多用途，其中低氘水对人体健康有诸多好处，更有益于生命体的生存和繁衍原子能核电站或制造原子弹的所谓重水反应堆，用的重水就是氘水，其中两个氘核可以聚变，其核反应方程为：HHHen，已知氘核的质量mH2.013 u，氦核的质量mHe3.0150 u，中子的质量mn1.0087 u.(1)求该核反应中释放的核能；(2)若两个氘核以相等的动能0.35 MeV发生正碰，核反应中释放的核能完全转化为氦核与中子的动能，则产生的中子和氦核的动能分别为多少？解析：(1)核反应中的质量亏损为m2mHmHemn由Emc2可知释放的核能：E(2mHmHemn)c22.14 MeV(2)把两个氘