（天津?qū)Ｓ茫?020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點規(guī)范練70 天然放射現(xiàn)象、核反應(yīng)、核能（含解析）新人教版

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1、考點規(guī)范練70　天然放射現(xiàn)象、核反應(yīng)、核能 一、單項選擇題 1.(2018·北京西城模擬)放射性元素發(fā)生β衰變放出一個電子,這個電子(　　) A.原來是原子的外層電子 B.原來是原子的內(nèi)層電子 C.是在原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子時產(chǎn)生的 D.是在原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的 2.(2018·全國Ⅲ卷)1934年,約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁核?1327Al,產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X:α+1327Al→n+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為(　　) A.15和28 B.15和30 C.16和30 D.17和31 3.已知氘核的比結(jié)合能為1.1 MeV,氦核的比結(jié)合能為7.

2、1 MeV,則兩個氘核結(jié)合成一個氦核時(　　) A.釋放出4.9 MeV的能量 B.釋放出6.0 MeV的能量 C.釋放出24.0 MeV的能量 D.吸收4.9 MeV的能量 4.(2018·河南豫南九校期中)一個靜止在磁場中的放射性同位素原子核?1530P,放出一個正電子后變成原子核?1430Si,在圖中近似反映正電子和Si核軌跡的圖是(　　) 5.鈾核(92235U)經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變變成鉛核(82207Pb),關(guān)于該過程,下列說法正確的是(　　) A.m=5,n=4 B.鈾核(92235U)的比結(jié)合能比鉛核(82207Pb)的比結(jié)合能小 C.衰變產(chǎn)物的結(jié)合能

3、之和小于鈾核(92235U)的結(jié)合能 D.鈾核(92235U)衰變過程的半衰期與溫度和壓強有關(guān) 二、多項選擇題 6.一靜止的鋁原子核?1327Al俘獲一速度為1.0×107 m/s 的質(zhì)子p后,變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核?1428Si,下列說法正確的是(　　) A.核反應(yīng)方程為p+1327Al→1428Si B.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒 C.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒 D.核反應(yīng)前后核子數(shù)相等,所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和 E.硅原子核速度的數(shù)量級為105 m/s,方向與質(zhì)子初速度的方向一致 7.(2018·廣東深圳羅湖外國語學(xué)校期中)下列說法正確的是(　　) A.玻

4、爾理論成功解釋了所有原子的光譜 B.已知氡的半衰期為3.8天,若取1 g氡放在天平左盤上,砝碼放于右盤,左右兩邊恰好平衡,則7.6天后,需取走0.75 g砝碼天平才能再次平衡 C.714N+24He→817O+11H是原子核的人工轉(zhuǎn)變 D.光電效應(yīng)實驗中,遏止電壓與入射光的頻率有關(guān) 8.(2018·吉林遼源五中期末)關(guān)于核反應(yīng)方程?90234Th→91234Pa+X+ΔE(ΔE為釋放出的核能,X為新生成粒子),已知?90234Th的半衰期為T,則下列說法正確的是(　　) A.?90234Th的半衰期T由原子核內(nèi)部的因素決定,跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān) B.91234Pa比?90

5、234Th少1個中子,X粒子是從原子核中射出的,此核反應(yīng)為β衰變 C.N個?90234Th經(jīng)2T時間因發(fā)生上述核反應(yīng)而放出的核能為3NΔE4(N數(shù)值很大) D.90234Th的比結(jié)合能為ΔE234 三、非選擇題 9.(2018·江蘇蘇州常熟中學(xué)二模)室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡。氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中。氡看不到,嗅不到,即使在氡濃度很高的環(huán)境里,人們對它也毫無感覺。氡進入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌,是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的第二大因素。靜止的氡核?86222Rn放出某種粒子X后變成釙核?84218Po,粒子X的動能為Ek1,若衰變放出的能量全部變成釙核和粒

6、子X的動能。試回答以下問題: (1)寫出上述衰變的核反應(yīng)方程(請用物理學(xué)上規(guī)定的符號表示粒子X); (2)求釙核的動能Ek2。 10.一個靜止的氮核?714N俘獲了一個速度為2.3×107m/s的中子生成一個復(fù)核A,A又衰變成B、C兩個新核,設(shè)B、C的速度方向與中子方向相同,B的質(zhì)量是中子的11倍,速度是106 m/s,B、C在同一磁場中做圓周運動的半徑之比RB∶RC=11∶30。(不考慮相對論效應(yīng)。) (1)求C核的速度大小; (2)根據(jù)計算判斷C核是什么; (3)寫出核反應(yīng)方程。 考點規(guī)范練70　天然放射現(xiàn)象、核反應(yīng)、核能 1.D 2.B　

7、解析已知α粒子的質(zhì)量數(shù)是4,核電荷數(shù)為2,中子的質(zhì)量數(shù)為1,不帶電,原核反應(yīng)方程可以寫為?24He+?1327Al→01n+X,根據(jù)核電荷數(shù)守恒,可知X的核電荷數(shù)即原子序數(shù)為15,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,可知X的質(zhì)量數(shù)為30,選項B正確。 3.C　解析根據(jù)題意可寫出兩個氘核結(jié)合成一個氦核的核反應(yīng)方程為?12H+12H→24He,由于氘核的比結(jié)合能為1.1MeV,氦核的比結(jié)合能為7.1MeV,故結(jié)合前氘核的結(jié)合能為E1=2×1.1MeV,結(jié)合后氦核的結(jié)合能為E2=4×7.1MeV,故ΔE=2E1-E2=-24.0MeV,負(fù)號表示釋放能量,選項C正確。 4.B　解析放射性元素放出正電子時,正粒子與反沖

8、核的速度相反,而電性相同,則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相反,兩個粒子的軌跡應(yīng)為外切圓,而放射性元素放出β粒子時,β粒子與反沖核的速度相反,而電性相反,則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相同,兩個粒子的軌跡應(yīng)為內(nèi)切圓。當(dāng)放射性元素放出正電子時,兩帶電粒子的動量守恒。由半徑公式r=mvqB=pqB,可得軌跡半徑與動量成正比,與電量成反比,而正電子的電量比反沖核的電量小,則正電子的半徑比反沖核的半徑大,A、C、D錯誤,B正確。 5.B　解析此衰變方程可寫為?92235U→82207Pb+mα+nβ,根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒有235=207+4m,得m=7,以及92=82+7×2-n,得n=4,A錯誤;

9、衰變后的產(chǎn)物相對于衰變前要穩(wěn)定,所以鈾核(92235U)的比結(jié)合能比鉛核(82207Pb)的比結(jié)合能小,B正確;穩(wěn)定性更高,比結(jié)合能更大,核子總數(shù)不變,故衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于鈾核的結(jié)合能,C錯誤;原子核的半衰期與環(huán)境的溫度、壓強等無關(guān),D錯誤。 6.ABE　解析核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒,選項A正確;核反應(yīng)過程中遵循系統(tǒng)動量守恒和能量守恒,故選項B正確,C錯誤;核反應(yīng)過程中有質(zhì)量虧損,選項D錯誤;由mPv=mSiv'得v'=mPmSiv≈3.57×105m/s,選項E正確。 7.CD　解析玻爾理論只能成功解釋氫原子的光譜,A錯誤;氡的半衰期為3.8天,經(jīng)7.6天后,有0.75

10、g衰變成新核,故取走的砝碼小于0.75g,天平才能再次平衡,B錯誤;用α粒子去轟擊氮核,屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變,C正確;根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=eUc=hν-W0,知遏止電壓與入射光的頻率有關(guān),D正確。 8.ABC　解析原子核的半衰期T由原子核內(nèi)部的因素決定,跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān),A正確;由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知X的質(zhì)量數(shù)是0,電荷數(shù)是-1,為電子,是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子而釋放一個電子,為β衰變,B正確;經(jīng)2T時間還剩余14沒衰變,發(fā)生上述核反應(yīng)而放出的核能為34NΔE,C正確;91234Pa的比結(jié)合能是234個核子結(jié)合成?91234Pa時放出的能量,該能量不是它衰變時放出的能量Δ

11、E,所以?91234Pa的比結(jié)合能不是ΔE234,90234Th的比結(jié)合能也不是ΔE234,D錯誤。 9.解析(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該核反應(yīng)方程為?86222Rn→84218Po+24He。 (2)設(shè)粒子X的質(zhì)量為m1、速度為v1,釙核的質(zhì)量為m2、速度為v2 根據(jù)動量守恒定律有0=m1v1-m2v2 釙核的動能:Ek2=(m2v2)22m2=m1v122×m1m2=2Ek1109 故釙核的動能為2Ek1109。 答案(1)86222Rn→84218Po+24He　(2)2Ek1109 10.解析氮核吸收了一個中子變成復(fù)核不穩(wěn)定,發(fā)生衰變,整個過程中中子、氮核以及兩個新

12、核組成一個系統(tǒng),過程前后都不受外界的干擾,所以整個系統(tǒng)在俘獲與衰變過程中動量均守恒,利用這一點,可求出C核的速度。然后根據(jù)粒子在磁場中的運動情況就可以判斷出新核的種類,寫出核反應(yīng)方程。 氮核俘獲中子到衰變成B、C兩個新核的過程中動量守恒: mnvn=mBvB+mCvC　① 且有mn∶mB∶mC=1∶11∶(14+1-11)=1∶11∶4。 由此解得vC=3×106m/s。 再由帶電粒子在洛倫茲力的作用下做圓周運動的知識得R=mvBq 由RB∶RC=11∶30,mn∶mB∶mC=1∶11∶4且qB+qC=7|e| 代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得qC=2|e|,而mC=4mn,則C核是氦原子核,核反應(yīng)方程式是?714N+01n→511B+24He。 答案(1)3×106 m/s　(2)氦原子核　(3)714N+01n→511B+24He 4