2013届高三物理一轮复习 16.2放射性元素的衰变　核能精品练习 新人教版选修3-5

1、PAGE PAGE - 5 -第二讲放射性元素的衰变核能1居室装修中经常用到的花岗岩都不同程度地含有放射性元素(含轴、钍等)，会释放出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道疾病根据有关放射性知识判断下列说法中正确的是()A射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4B射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，质量数减少了1C射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了1D在、三种射线中，射线的穿透能力最强、电离能力最弱解析射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2；射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，质量数不

2、变，中子数减少了1；射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数不变，故选项A、B、C错误，D正确答案D2某放射性元素经过11.4天有eq f(7,8)的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为()A11.4天B7.6天C5.7天 D3.8天解析根据eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,2) eq sup15(eq f(t,) eq f(1,8)，eq f(t,)3，因为t11.4天，所以eq f(11.4,3)3.8天，选项D正确答案D3科学家发现在月球上含有丰富的eq oal(3,2)He(氦3)它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料其参与的一种核聚变反应的方程式为eq o

3、al(3,2)Heeq oal(3,2)He2eq oal(1,1)Heq oal(4,2)He.关于eq oal(3,2)He聚变下列表述正确的是()A聚变反应不会释放能量B聚变反应产生了新的原子核C聚变反应没有质量亏损D目前核电站都采用eq oal(3,2)He聚变反应发电解析轻核聚变生成质量较大(中等)的新核，并释放能量，有质量亏损答案B4一个eq oal(235, 92)U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为eq oal(235, 92)Ueq oal(1,0)nXeq oal(94,38)Sr2eq oal(1,0)n，则下列说法正确的是()AX原子核中含有86个

4、中子BX原子核中含有141个核子C因为裂变释放能量，根据Emc2，所以裂变后的总质量数增加D因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少解析由质量数守恒和电荷数守恒知2351a9421,92b38，解得a140，b54，其中a是X的质量数，b为X的电荷数，X核中的中子数为ab1405486，由此可知A选项对，B选项错；裂变释放能量，由质能关系可知，其总质量减小，但质量数守恒，故C、D均错答案A5原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生并放出能量这几种反应的总效果可以表示为6eq oal(2,1)Hkeq oal(4,2

5、)Hedeq oal(1,1)H2eq oal(1,0)n43.15meV，由平衡条件可知()Ak1，d4Bk2，d2Ck1，d6 Dk2，d3解析核反应的基本规律是质量数和电荷数守恒，所以624kd2,612kd，解得k2，d2，因此B选项正确答案B6某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为eq oal(1,1)Heq oal(12, 6)Ceq oal(13, 7)NQ1，eq oal(1,1)Heq oal(15, 7)Neq oal(12, 6)CXQ2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核eq oal(1,1)Heq oal(3,2)e

6、eq oal(4,2)Heeq oal(12, 6)Ceq oal(13, 7)Neq oal(15, 7)N质量/u1.00783.01604.002612.00013.005715.0001以下推断正确的是()AX是eq oal(3,2)He，Q2Q1 BX是eq oal(4,2)He，Q2Q1CX是eq oal(3,2)He，Q2Q1 DX是eq oal(4,2)He，Q2Q1解析由核反应中质量数、电荷数守恒可确定X是粒子两个核反应中的质量亏损分别为m1(1.007812.000013.0057)u0.0021u，m2(1.007815.000112.00004.0026)u0.0053

7、u，结合爱因斯坦质能方程Qmc2知Q1Q2，故B正确答案B7氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是()A核反应方程式为eq oal(2,1)Heq oal(3,1)Heq oal(4,2)Heeq oal(1,0)nB这是一个裂变反应C核反应过程中的质量亏损mm1m2m3D核反应过程中释放的核能E(m1m2m3m4)c2解析由氘核和氚核的结合以及电荷数、质量数守恒可知选项A正确；该核反应为聚变反应，选项B错误；核反应过程中的质量亏损为mm1m2m3m4，选项C错误；由爱因斯坦质能方程可知核反应过程中释放的核能Emc2，选项D正

8、确答案AD8钍核(eq oal(234, 90)Th)具有放射性，它能放出一个电子衰变成镤核(eq oal(234, 91)Pa)，伴随该过程会放出光子，下列说法中正确的是()A因为衰变过程中原子核的质量数守恒，所以不会出现质量亏损B光子是衰变过程中镤核(eq oal(234, 91)Pa)辐射的C给钍加热，钍的半衰期将变短D原子核的天然放射现象说明原子核是可分的解析因衰变过程中原子核的质量数守恒，但是会出现质量亏损，则选项A错误；给钍加热，钍的半衰期不变，故选项C错误答案BD9三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核(eq oal(4,

9、2)He)，则下列说法正确的是()AX核比Z核多一个质子BX核比Z核少一个中子CX核的质量数比Z核质量数大3DX核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍解析设X核质量数为A，电荷数为m，根据题述的“X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核(eq oal(4,2)He)”可写出核反应方程如下eq oal(A,m)Xeq oal(A,m1)Yeq oal(0,1)e，eq oal(A,m1)Yeq oal(1,1)Heq oal(A3,m2)Zeq oal(4,2)He，显然X核比Z核多2个质子，多一个中子，X核的质量数比Z核质量数大3，A、B错误，C正确；X核与Z核的总

10、电荷为mm22m2，Y核电荷为m1，所以X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍，D正确答案CD10“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核(称为子核)，并且放出一个中微子的过程中微子的质量极小，不带电，很难被探测到，人们最早是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的关于一个静止的母核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面的说法中正确的是()A子核的动量与中微子的动量相同B母核的电荷数大于子核的电荷数C母核的质量数等于子核的质量数D子核的动能大于中微子的动能解析子核的动量与中微子的动量大小相等，方向相

11、反，由peq r(2mEk)可知，子核的动能小于中微子的动能，母核的电荷数大于子核的电荷数，中微子的质量极小，质量数为零答案BC11有些核反应过程是吸收能量的例如，在Xeq oal(14, 7)Neq oal(17, 8)Oeq oal(1,1)H中，核反应吸收的能量Q(mOmH)(mXmN)c2.在该核反应方程中，X表示什么粒子？X粒子以动能Ek轰击静止的eq oal(14, 7)N核，若EkQ，则该核反应能否发生？请简要说明理由解析本题考查核反应中质量数和电荷数守恒以及动量守恒知识，意在考查学生的分析推理能力根据核反应中质量数和电荷数守恒，可求X粒子质量数和电荷数分别为4和2，所以粒子是e

12、q oal(4,2)He；eq oal(4,2)He粒子轰击静止的eq oal(14, 7)N核，说明eq oal(4,2)He粒子具有动量，由动量守恒知，反应后总动量不为零，则系统剩有能量，所以这样的核反应不能发生答案eq oal(4,2)He不能实现，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求12一静止的氡核(eq oal(222, 86)Rn)发生衰变，放出一个速度为v0、质量为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)eq oal(222, 86)Rneq oal(218, 84)Poeq oal(4,2)He.(2)设钋核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律有0mv0Mv，解得veq f(mv0,M).(3)衰变过程中产生的机械能为Eeq f(1,2)mveq