2019版高考物理一轮复习第十二章近代物理初步配餐作业34原子核和核能

配餐作业(三十四)原子核和核能组·基础稳固题1．以下说法正确的选项是()A．太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的裂变反响B．核反响堆利用镉棒汲取中子控制核反响速度C．玻尔理论是依照α粒子散射实验剖析得出D．衰变中产生的β射线其实是原子的核外电子摆脱原子核的约束而形成的分析太阳辐射能量主要来自于太阳内部的聚变反响，故A项错误；镉拥有很大的中子汲取界面，所以用来汲取裂变产生的中子，所以B项是正确的；卢瑟福提出的原子核式构造是依据α粒子散射实验剖析得出，故C项错误；衰变中产生的β射线其实是原子核中的中子转变为一个质子和一个电子，电子辐射出来形成的，故D项错误。答案B2．(2018·湖南师大附中摸底考试)光子能量为E的一束光照耀容器中的氢(设氢原子处于n＝3的能级)，氢原子汲取光子后，能发出频次为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6、ν7、ν8、ν9、ν10的十种光谱线，且ν1＜ν2＜ν3＜ν4＜ν5＜ν6＜ν7＜ν8＜ν9＜ν10，已知普朗克常量为h，则E等于()A．hν1B．hν10C．h(ν10－ν1)D．hν3分析氢原子汲取光子后跃迁到第5能级，所以汲取的光子能量为hν3。答案D3．(2017·天津)我国自主研发制造的国际热核聚变核心零件在国际上抢先经过威望机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重要贡献。以下反响方程中属于聚变反响的是()2341nA.H＋H→He＋1120144171B.N＋He→8O＋H721427301C.2He＋13Al→15P＋0n2351144891D.92U＋0n→56Ba＋36Kr＋30n分析A项属于轻核聚变方程；B、C项属于发现质子、中子的人工转变方程；D项属于重核裂变方程，综上所述应选择A项。答案A4．铀核(23520792U)经过m次α衰变和n次β衰变变为铅核(82Pb)，对于该过程，以下说法中正确的选项是()1A．m＝5，n＝4B．铀核(23592U)的比联合能比铅核(20782Pb)的比联合能小235C．衰变产物的联合能之和小于铀核(92U)的联合能235D．铀核(92U)衰变过程的半衰期与温度和压强相关分析其衰变方程为2352074092U→82Pb＋m2He＋n－1e，则有235＝207＋4m,92＝82＋2m－n，解得m＝7，n＝4，A项错误；铅核比铀核更稳固，铅核的比联合能更大，B项正确；因为衰变产物的比联合能更大，核子总数不变，所以衰变产物的联合能之和大于铀核的联合能，C项错误；铀核的衰变过程半衰期由其原子核自己决定，与温度和压强没关，D项错误。答案B5．(多项选择)以下说法正确的选项是()A．方程式238234492902B．铯原子核133的联合能小于铅原子核208(55Cs)(82Pb)的联合能C．β衰变所开释的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的D．核力是短程力，与核子间的距离相关，有时表现为引力，有时表现为斥力分析方程式2382344He的反响物只有一个，生成物有492U→90Th＋He，属于α衰变，A项错22误；由原子核的均匀联合能的曲线可知，铯原子核的比联合能与铅原子核的比联合能差不多，而铯原子核的核子数少得多，所以铯原子核的联合能小于铅原子核的联合能，B项正确；β衰变所开释的电子不是根源于原子核外面的电子，而是原子核内的中子转变为质子时所产生110的(0n→1H＋－1e)，C项正确；相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会交融在一起(斥力)，又相距必定距离构成原子核(引力)，D项正确。答案BCD6.23290Th经过一系列α衰变和β衰变后变为20882Pb，则20882Pb比23290Th少()A．16其中子，8个质子B．8其中子，16个质子C．24其中子，8个质子D．8其中子，24个质子分析208232质子数少(90－82)＝8个，核子数少(232－208)＝24个，所以中子90Pb比90Th数少(24－8)＝16个，故A项正确，B、C、D项错误。答案A7．以下说法正确的选项是()A．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子电势能增大，原子能量减小B．紫外线照耀到金属锌板表面时可以发生光电效应，则当增大紫外线的照耀强度时，从锌板表面逸出的光电子的个数越多，光电子的最大初动能增大C．氢原子光谱有好多不一样的亮线，说明氢原子能发出好多不一样频次的光，但它的光谱不是连续谱D．天然放射现象的发现揭露了原子核有复杂的构造，阴极射线是原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流分析氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子动能减小，电势能增大，原子能量增大，A项错误；紫外线照耀到锌板表面时可以产生光电效应，则当增大紫外线的照耀强度时，从锌板表面逸出的光电子数量会增添，而最大初动能不变，B项2错误；氢原子能发出多种不一样频次的光，但光的频次不连续，C项正确；天然放射现象中产生的不是阴极射线，而是β射线，D项错误。答案C8．相关近代物理知识，以下说法正确的选项是()A．碘131的半衰期大概为8天，1g碘131经过64天后，未衰变的大概为1g256B．比联合能越大，原子核中核子联合的越不坚固，原子核越不稳固C．铀235的裂变方程可能为2351378819255370D．处于基态的氢原子汲取一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频次必定大于汲取光子的频次分析碘131的半衰期大概为8天，1g碘131经过64天后，即经过8个半衰期，未衰变的质量＝018g＝1g，A项正确；比联合能越大，原子核中核子联合的越坚固，mm2256原子核越稳固，故B项错误；裂变不可以自觉进行，故C项错误；处于基态的氢原子汲取一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频次必定等于汲取光子的频次，故D项错误。答案A9．(多项选择)正电子发射型计算机断层显像(PET)的基根源理：将放射性同位素15注入人8O15γ光子，被探体，8O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转变为一对测器收集后，经计算机办理生成清楚图象，则依据PET原理判断以下表述正确的选项是()1515150A.8O在人体内衰变的方程是8O→7N＋1eB．正、负电子湮灭的方程是001e＋－1e→2γC．在PET中，158O主要用途是穿透作用D．在PET中，158O主要用途是参加人体的新陈代谢分析由题意知A、B项正确，显像的原理是收集γ光子，即注入人体内的158O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转变为15O主要用途是作为示踪原子，故C、Dγ光子，所以8项错。答案AB【修养立意】放射性在医学上的应用愈来愈多，此类试题难度其实不大，但要修业生能从试题描绘中捕获实用信息。组·能力提高题10．(多项选择)氘核、氚核、中子和氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，假如氘核和氚核结合生成氦核，则以下说法正确的选项是()2341A．核反响方程为1H＋1H→2He＋0nB．这是一个裂变反响C．核反响过程中损失的质量m＝m1＋m2－m3D．核反响过程中开释的核能E＝(m1＋m2－m3－m4)c23分析A项中的核反响方程为轻核聚变方程，故B项错误；核反响过程中的质量损失为m＝m1＋m2－m3－m4，故C项错误；由质能方程可知D项正确。答案AD11．(多项选择)以下说法正确的选项是()A．在α、β、γ这三种射线中γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强B．若是有18个某种放射性元素的原子核，经过一个半衰期，必定是有9个原子核发生了衰变C．某单色光照耀一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照耀该金属时可能发生光电效应D．两个轻核联合成质量较大的核，这样的核反响叫核裂变分析三种射线中γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，A项正确；对于半衰期是拥有统计规律，只有大批原子核才存心义，B项错误；不发生光电效应，说明入射光的频次小于极限频次，当波长较短，则其频次越高，所以可能发生光电效应，C项正确；两个轻核联合成质量较大的核，属于核聚变，D项错误。答案AC12．(2018·湖南师大附中摸底考试)(多项选择)一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，因为发生了某种衰变而形成了如下图的两个圆形径迹，两圆半径之比为1∶16，则()A．该原子核发生了β衰变B．本来静止的原子核的原子序数为15C．反冲核沿小圆作逆时针方向运动D．该衰变过程结束后其系统的总质量略有增添分析由图看出，原子核衰变后放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向同样，而二者速度方向相反，则知二者的电性相反，新核带正电，则放出的必然是β粒子，发生了β衰变，mvp故A项正确；依据动量守恒定律得悉，放出的β粒子与新核的动量大小相等，由r＝qB＝qB，得半径与电荷量成反比，两圆半径之比为1∶16，因为新核的电荷量较大，则小圆是新核的轨迹。由半径之比获得新核的电荷量为16e，原子序数为16，则本来静止的原子核的原子序数为15，故B项正确；衰变后新核所受的洛伦兹力方向向右，依据左手定章判断得悉，其速度方向向下，沿小圆作逆时针方向运动，故C项正确；该衰变过程会放出能量，质量略有损失，故D项错误。答案ABC713．一个铍原子核(4Be)从最凑近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变，生成4一个锂核7Li)，并放出一个不带电的、质量凑近零的中微子ν(质量不计)，人们把这类衰(3e变叫作铍核的EC衰变，核反响方程为47Be＋－01e→37Li＋νe。已知一个铍原子质量为1，一个m锂原子质量为m2，一个电子质量为me，光速为c，则一个铍原子核发生上述核反响开释的能量为()A．(m1－m2)c2B．(m1＋me＋m2)c2e2e2C．(m1＋m－m2)cD．(m2－m1－m)c分析铍原子核的质量为m1－4me，锂原子核的质量为m2－3me，则质量损失为(m1－4me＋me)－(m2－3me)＝m1－m2，故核反响中开释的能量为(m1－m2)c2，A项正确。答案A14．浙江秦山核电站第三期工程有两个60万千瓦发电机组已并网发电。(1)(多项选择)发电站的核能根源于23592U的裂变，现有四种说法：A.23592U裂变时开释出大批能量，产生显然的质量损失，所以核子数要减小B.235的一种可能的裂变是变为两其中等质量的原子核，反响方程式为235114192U92U＋0n―→56Ba136Kr＋30n23545亿年，高升温度半衰期缩短C.92U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为235－11JD．一个92U核裂变能放出约200MeV的能量，合3.2×10以上四种说法正确的选项是__________。(填选项字母)(2)已知铀235的质量为235.0439u，钡141的质量为140.9139u，氪92的质量为91.8973u，每其中子质量为1.0087u。1kg铀235发生(1)中的铀核裂变所放出的能量相当于多少优良煤完整焚烧时放出的能量？(1kg优良煤完整焚烧时能产生3.36×107J的热量)这座核电站核能转变为电能的效率为η＝40%，假设反响堆中发生的裂变反响全部是(1)中的核反响，则每年需要多少浓缩铀(浓缩铀中铀235的含量占2%)?235分析(1)92U裂变时，核子数、质量数守恒，不过重核的核子均匀质量大于中等质量的核子均匀质量，产生质量损失，开释核能，故235A项错，B项对；92U的半衰期不会随环境温度的变化而改变，它是由核内部自己的要素决定的，故C项错；200MeV＝200×106×1.6×10－19J＝3.2×10－11J，故D项对。(2)质量损失为m＝(m＋m)－(m＋m＋3m)＝236.0526u－235.8373u＝0.2153UnBakrnu。开释的能量E＝2mc＝201MeV。1kg铀235含有的铀原子核数量为10002324N＝×6.02×10＝2.56×10个。1kg铀完整反响开释的总能量为E总＝N·E＝2.56×1024×201×106×1.60×10－19J＝8.23×1013J。1t煤完整焚烧开释的能量为E＝1000×3.36×107J＝3.36×1010J，故1kg铀完整反响相当于这样的煤完整焚烧的质量为3m煤＝2.45×10t。5核电站每年放出的热量PtQ＝η2×60×107×365×24×3600＝J40%9.46×1016J。需要浓缩铀的质量为m＝Q＝5.7×104kg。总答案(1)BD(2)2.45×103t(3)5.7×104kg23415．(1)90Th是不稳固的，能自觉的发生衰变。①23423423490Th衰变反响方程是90Th→91Pa＋______。②23422290Th衰变为86Rn，经过__________次α衰变，________次β衰变。(2)1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。科学研究表示其核反响过程：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳固的复核，复核发生衰变放出质子，变为氧核。设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，