【优化探究】2012高考物理一轮复习 基础巩固演练15-3

用心 爱心 专心 1 1 2010 年高考全国卷 原子核U 经放射性衰变 变为原子核Th 继而经放射性 2389223490 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 2349123492 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 解析 由电荷数守恒与质量数守恒可分别写出衰变 为U Th He 衰变 为 23892234904 2 Th Pa e 衰变 为Pa U e 故知正确答案为 A 23490234910 123491234920 1 答案 A 2 2010 年广东理综卷 关于核衰变和核反应的类型 下列表述正确的有 A U Th He 是 衰变 23892234904 2 B N He O H 是 衰变 14 74 217 81 1 C H H He n 是轻核聚变 2 13 14 21 0 D Se Kr 2 1e 是重核裂变 823482360 解析 衰变是放射出氦核的天然放射现象 A 正确 衰变是放射出电子的天然放射 现象 而 B 项是发现质子的原子核人工转变 故 B 错 C 项是轻核的聚变 D 项是 衰变现 象 故 C 对 D 错 答案 AC 3 2010 年北京理综卷 太阳因核聚变释放出巨大的能量 同时其质量不断减少 太阳 每秒钟辐射出的能量约为 4 1026J 根据爱因斯坦质能方程 太阳每秒钟减少的质量最接近 A 1036kg B 1018kg C 1013kg D 109kg 解析 根据爱因斯坦质能方程 E mc2 得 m kg 109kg E c2 4 1026 3 108 2 答案 D 4 下列关于放射性现象的说法中 正确的是 A 原子核发生 衰变时 生成核与原来的原子核相比 中子数减少了 4 B 原子核发生 衰变时 生成核与 粒子的总质量等于原来的原子核的质量 C 原子核发生 衰变时 生成核的质量数比原来的原子核的质量数多 1 用心 爱心 专心 2 D 单质的铀 238 与化合物中的铀 238 的半衰期是相同的 解析 原子核发生 衰变时 生成核与原来的原子核相比 中子数减少了 2 A 错误 生成核与 粒子的总质量小于原来的原子核的质量 B 错误 原子核发生 衰变时 生成 核的质量数与原来的原子核的质量数相同 C 错误 放射性元素的半衰期由原子核的内部因 素决定 跟元素的化学状态无关 所以单质的铀 238 与化合物中的铀 238 的半衰期是相同的 D 正确 答案 D 5 第一代实用核反应堆以铀 235 为裂变燃料 而在天然铀中占 99 的铀 238 却不能利用 为了解决这个问题 科学家们研究出快中子增殖反应堆 使铀 238 变成高效核燃料 在反应 堆中 使用的核燃料是钚 239 裂变时释放出快中子 周围的铀 238 吸收快中子后变成铀 239 铀 239 U 很不稳定 经过 次 衰变后变成钚 239 Pu 处于激发态的 2399223994 钚 239 放出 射线后 其原子序数将 选填 增大 减小 或 不变 解析 铀 239 U 和钚 239 Pu 的质量数相同 电荷数相差 2 每一次 衰变电荷 2399223994 数增加 1 说明铀 239 U 经过 2 次 衰变变成钚 239 Pu 放出 射线电荷数不变 23992 所以原子序数不变 答案 2 不变 6 放射性元素的原子核在 衰变或 衰变生成新原子核时 往往会同时伴随 辐射 已知A B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2 经过t T1 T2时两种元 素剩余的质量相等 它们原来的质量之比mA mB 解析 放射性元素的原子核在 衰变或 衰变时 出现质量亏损 多余的能量将以 光子的形式释放 因此伴随 辐射 放射性元素经过一段时间t后的剩余质量m 式 m0 2t T 中T为该放射性元素的半衰期 可得 得mA mB 2T2 2T1 mA 2T1T2 T1 mB 2T1T2 T2 答案 r 2T2 2T1 7 2009 年高考山东卷 历史上第一次利用加速器实现的核反应 是用加速后动能为 0 5 MeV 的质子 H 轰击静止的 X 生成两个动能均为 8 9 MeV 的 He 1 MeV 1 6 10 13 1 1A Z4 2 J 1 上述核反应方程为 2 质量亏损为 kg 解析 H X He He 1 17 34 24 2 或 H Li He He 1 17 34 24 2 用心 爱心 专心 3 m 3 1 10 29 kg E c2 答案 1 见解析 2 3 1 10 29 kg 8 2010 年日照模拟 一静止的氡核 Rn 发生 衰变 放出一个速度为v0 质量为 22286 m的 粒子和一个质量为M的反冲核钋 Po 若氡核发生衰变时 释放的能量全部转化为 粒子和钋核的动能 1 写出衰变方程 2 求出反冲核的速度 3 求出这一衰变过程中亏损的质量 解析 1 由已知得Rn Po He 22286218844 2 2 设反冲核的速度为v 由动量守恒可知 mv0 Mv 即 v mv0 M 3 由质能方程可知 E mc2 mv Mv2 1 22 0 1 2 mc2 mv M 2 1 22 0 1 2 mv0 M 解得 m M m mv2 0 2Mc2 答案 1 Rn Po He 2 3 22286218844 2 mv0 M M m mv2 0 2Mc2 9 2011 年烟台模拟 静止的氮核N 俘获一个速度为 2 3 107m s 的中子 发生核反 14 7 应后若只产生了两个新粒子 其中一个粒子为氦核 He 它的速度大小是 8 0 106m s 方 4 2 向与反应前的中子速度方向相同 1 写出此核反应的方程式 求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向 2 此反应过程中是否发生了质量亏损 说明依据 解析 1 N n B He 14 71 011 54 2 用m1 m2 和m3分别表示中子 n 氦核 He 和新核的质量 由动量守恒定律得 1 04 2 m1v1 m2v2 m3v3 代入数值 得 v3 8 2 105m s 即反应后生成的新核的速度大小为 8 2 105m s 方向与反应前中子的速度方向相反 2 反应前的总动能 用心 爱心 专心 4