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1、(江蘇專版)2022年高考物理總復(fù)習(xí) 課時作業(yè)六十四 原子核
1.一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核,衰變方程為U→Th+He.下列說法正確的是( )
A.衰變后釷核的動能等于α粒子的動能
B.衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小
C.鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間
D.衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量
2.下列核反應(yīng)方程中,屬于α衰變的是( )
A.N+He→O+H B.U→Th+He
C.H+H→He+n D.Th→Pa+e
3.如圖中曲線a、
2、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡,氣泡室中磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向里.以下判斷可能正確的是( )
第3題圖
A.a(chǎn)、b為β粒子的徑跡 B.a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡
C.c、d為α粒子的徑跡 D.c、d為β粒子的徑跡
4.235 92U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變,變成Pb,則( )
A.m=7,n=3 B.m=7,n=4
C.m=14,n=9 D.m=14,n=18
5.(多選)下列說法正確的是( )
A.核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能
B.重核與中等質(zhì)量原子核相比較,
3、重核的結(jié)合能和比結(jié)合能都大
C.重核的裂變反應(yīng)和輕核的聚變反應(yīng)過程中,都有質(zhì)量虧損
D.若某次核反應(yīng)中,質(zhì)量虧損為Δm,則本次核反應(yīng)中釋放的能量為Δmc2(c為光速)
6.(多選)天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力如圖所示,由此可推知( )
第6題圖
A.②來自于原子核外的電子
B.①的電離作用最強,是一種電磁波
C.③照射食品可以殺死腐敗的細菌
D.③的電離作用最弱,屬于原子核內(nèi)釋放的光子
7.如圖所示,x為放射源,L為一紙板,紙板與計數(shù)器之間有強磁場B.當強磁場移開時,計數(shù)器的計數(shù)率不變,說明放射源中沒有______(選填“α”、“
4、 β”或“γ”)粒子;將紙板L移開,計數(shù)器計數(shù)率大幅度上升,這表明放射源中有______(選填“α”、“ β”或“γ”)粒子.
第7題圖
8.(17年南京三模)太陽內(nèi)部不斷進行著各種核聚變反應(yīng),一個氘核和一個氚核結(jié)合成一個氦核是其中一種,請寫出其核反應(yīng)方程__________________;如果氘核的比結(jié)合能為E1,氚核的比結(jié)合能為E2,氦核的比結(jié)合能為E3,則上述反應(yīng)釋放的能量可表示為__________.
9.輕核聚變比重核裂變能夠釋放更多的能量,若實現(xiàn)受控核聚變,且穩(wěn)定地輸出聚變能,人類將不再有“能源危機”.一個氘核(H)和一個氚核(H)聚變成一個新核并放出一個中子(n)
5、.
(1)完成上述核聚變方程H+H→______+n
(2)已知上述核聚變中質(zhì)量虧損為Δm,真空中光速為c,則該核反應(yīng)中所釋放的能量為________.
10.(16年南通一模)一靜止的钚核發(fā)生衰變后放出一個α粒子變成鈾核.已知钚核質(zhì)量為m1,α粒子質(zhì)量為m2,鈾核質(zhì)量為m3,光在真空中的傳播速度為c.
(1)如果放出的粒子的速度大小為v,求鈾核的速度大小v′.
(2)求此衰變過程中釋放的總能量.
11.P是人類首先制造出的放射性同位素,其半衰期為
2.5 min,能衰變?yōu)镾i和一個未知粒子.
(1)寫出該衰變的方程;
(2)已知容器中原有純P的質(zhì)量為m
6、,求5 min后容器中剩余P的質(zhì)量.
12.(15年江蘇高考)取質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.6726×10-27 kg,中子的質(zhì)量mn=1.6749×10-27 kg,α粒子的質(zhì)量mα=6.6467×10-27 kg,光速c=3×108 m/s,請計算α粒子的結(jié)合能.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
課時作業(yè)(六十四) 原子核
1.B 【解析】 A、D項,衰變后質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,故動能不守恒,質(zhì)量不守恒,故A項、D項錯誤.B項,衰變滿足動量守恒,故B項正確.C項,原子核的半衰期指的是有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需要的時間,描述的是統(tǒng)計規(guī)律;而衰變放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間是一個原子核
7、發(fā)生衰變所需要的時間,兩者一般情況下不相等,故C項錯誤.綜上所述,本題正確答案為B.
2.B 【解析】 α衰變是指質(zhì)量較大的原子核向外輻射出α粒子,即在核反應(yīng)中有新核的產(chǎn)生,并且其中之一為α粒子.在C中也生成了α粒子,但是是兩個質(zhì)量較小的核生成的新核,這個核反應(yīng)為聚變反應(yīng).所以答案選B.
3.D 【解析】 β粒子帶負電,根據(jù)左手定則可知β粒子初始時受到的洛倫茲力向下,所以β粒子會向下偏轉(zhuǎn),故A項錯誤,D項正確.γ粒子不帶電,所以不受洛倫茲力的作用,不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),故B項錯誤.α粒子帶正電,根據(jù)左手定則可知α粒子初始時受到的洛倫茲力向上,所以α粒子會向上偏轉(zhuǎn),故C項錯誤.
4.B 【解析】
8、衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒.先寫出核反應(yīng)方程 U→Pb+nHe+me,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒列出方程:235=207+4m,92=82+2m-n,解得m=7,n=4.故選B.
5.CD 【解析】 原子核分解成核子時需要的能量為結(jié)合能,它等于核子結(jié)合成原子核放出的能量,A錯.中等質(zhì)量的原子核比結(jié)合能較大,B錯.重核的裂變反應(yīng)和輕核的聚變反應(yīng)過程中,都有質(zhì)量虧損,C 正確;若某次核反應(yīng)中,質(zhì)量虧損為Δm,由ΔE=Δmc2可知,本次核反應(yīng)中釋放的能量為Δmc2(c為光速),D正確.
6.CD 【解析】 從題圖可知三種射線的穿透能力由強到弱分別是③(γ射線)、②(β射線)、①(α射線)
9、,其中α射線的電離作用最強,選項B錯;β射線是核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化而來,選項A錯誤;γ射線是原子核從高能級到低能級躍遷產(chǎn)生的,電離作用最弱,選項D正確.故選CD.
7.β α 【解析】 將磁場移開后,計數(shù)器所得計數(shù)率保持不變,說明穿過紙板的粒子中無帶電粒子,故沒有β射線;將薄紙板L移開,計數(shù)率大幅上升,說明射線中有穿透力很弱的粒子,因此放射源有α.
8.H+H→He+n 4E3-2E1-3E2 【解析】 根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量守恒守恒,知核反應(yīng)方程為H+H→He+n,根據(jù)比結(jié)合能等于結(jié)合能與核子數(shù)的比值,則有:該核反應(yīng)中釋放的核能ΔE=4E3-2E1-3E2.
9.(1)He (2)Δmc2 【解
10、析】 根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,核聚變方程是U→Th+He.根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可得該核反應(yīng)中所釋放的能量為ΔE=Δmc2.
10.(1)v (2)(m1-m2-m3)c2 【解析】
根據(jù)動量守恒定律0=m2v-m3v′解得v′=v②質(zhì)量虧損Δm=m1-m2-m3,釋放的總能量ΔE=Δmc2,ΔE=(m1-m2-m3)c2.
11.(1)P→Si+e (2) 【解析】 (1)衰變的方程為:P→Si+e;(2)半衰期為2.5 min,則經(jīng)過5 min后發(fā)生2次衰變,則容器中剩余P的質(zhì)量為:.
12.4.3×10-12 J 【解析】 2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合生成一個α粒子,該核反應(yīng)中有質(zhì)量虧損,釋放出核能.由愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc2可得:ΔE=(2mp+2mn-mα)c2=4.3×10-12 J.