2022高考物理一轮复习基础巩固演练153

1．(2022年高考全国卷)原子核eq\o\al(238,92)U经放射性衰变①变为原子核eq\o\al(234,90)Th，继而经放射性衰变②变为原子核eq\o\al(234,91)Pa，再经放射性衰变③变为原子核eq\o\al(234,92)U.放射性衰变①、②和③依次为()A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、α衰变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变解析：由电荷数守恒与质量数守恒可分别写出衰变①为eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，衰变②为eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e，衰变③为eq\o\al(234,91)Pa→eq\o\al(234,92)U＋eq\o\al(0,－1)e，故知正确答案为A.答案：A2．(2022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()\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是α衰变\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H是β衰变\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是轻核聚变\o\al(82,34)Se→eq\o\al(82,36)Kr＋2eq\o\al(0,－)1e是重核裂变解析：α衰变是放射出氦核的天然放射现象，A正确；β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β衰变现象，故C对D错．答案：AC3．(2022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．1036kgB．1018kg解析：根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，得Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4×1026,3×1082)kg≈109kg.答案：D4．下列关于放射性现象的说法中，正确的是()A．原子核发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4B．原子核发生α衰变时，生成核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量C．原子核发生β衰变时，生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1D．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α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α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β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：D5．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(eq\o\al(239,92)U)很不稳定，经过________次β衰变后变成钚239(eq\o\al(239,94)Pu)，处于激发态的钚239放出γ射线后，其原子序数将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)．解析：铀239(eq\o\al(239,92)U)和钚239(eq\o\al(239,94)Pu)的质量数相同，电荷数相差2，每一次β衰变电荷数增加1，说明铀239(eq\o\al(239,92)U)经过2次β衰变变成钚239(eq\o\al(239,)eq\a\vs4\al(94)Pu)；放出γ射线电荷数不变，所以原子序数不变．答案：2不变6．放射性元素的原子核在α衰变或β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α衰变或β衰变时，出现质量亏损，多余的能量将以γ光子的形式释放，因此伴随γ辐射．放射性元素经过一段时间t后的剩余质量m＝eq\f(m0,2\f(t,T))(式中T为该放射性元素的半衰期)．可得eq\f(mA,2\f(T1T2,T1))＝eq\f(mB,2\f(T1T2,T2))，得mA∶mB＝2T2∶2T1.答案：r2T2∶2T17．(2022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MeV的质子eq\o\al(1,1)H轰击静止的eq\o\al(A,Z)X，生成两个动能均为MeV的eq\o\al(4,2)He，(1MeV＝×10－13J)(1)上述核反应方程为________________．(2)质量亏损为____________kg.解析：eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(7,3)X→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He或eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(7,3)Li→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)HeΔm＝eq\f(E,c2)＝×10－29kg.答案：(1)见解析(2)×10－29kg8．(2022年日照模拟)一静止的氡核(eq\o\al(222,86)Rn)发生α衰变，放出一个速度为v0、质量为m的α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α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eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)He(2)设反冲核的速度为v，由动量守恒可知：mv0＝Mv.即：v＝eq\f(mv0,M).(3)由质能方程可知E＝Δmc2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋eq\f(1,2)Mv2Δmc2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋eq\f(1,2)M(eq\f(mv0,M))2解得：Δm＝eq\f(M＋mmv\o\al(2,0),2Mc2).答案：(1)eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)He(2)eq\f(mv0,M)(3)eq\f(M＋mmv\o\al(2,0),2Mc2)9．(2022年烟台模拟)静止的氮核eq\o\al(14,7)N俘获一个速度为×107m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核(eq\o\al(4,2)He)，它的速度大小是×106m/s，方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)eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(11,5)B＋eq\o\al(4,2)He用m1、m2、和m3分别表示中子(eq\o\al(1,0)n)、氦核(eq\o\al(4,2)He)和新核的质量，由动量守恒定律得m1v1＝m2v2＋m3v3代入数值，得v3＝－×105即反应后生成的新核的速度大小为8．2×105方向与反应前中子的速度方向相反(2)反应前的总动能E1＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)反