高考物理一轮复习课时分层集训34核反应和核能新人教版.doc

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1、1 / 10【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习课时分层集训精选高考物理一轮复习课时分层集训 3434核反应和核能新人教版核反应和核能新人教版(限时：40 分钟)基础对点练原子核的衰变及半衰期1下列说法中正确的是( )A质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收能量B.88Ra(镭)衰变为 86Rn(氡)要经过 1 次 衰变和 1 次 衰变C 射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流D放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间D D 质子与中子结合成氘核，需放出能量，质子与中子结合成氘核，需放出能量，A A 错误根据质量错误根据质量数、电荷数守恒判

2、断，只发生一次数、电荷数守恒判断，只发生一次 衰变，衰变，B B 错误；错误； 射线射线是原子核发生是原子核发生 衰变形成的，是原子核中放出的电子，衰变形成的，是原子核中放出的电子，C C 错错误；根据半衰期的概念，误；根据半衰期的概念，D D 正确正确 2(2018吉林模拟)下列说法正确的是( )A原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和B在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，电荷数守恒”的规律C在天然放射现象中放出的 射线就是电子流，该电子是原子的内层电子受激发后辐射出来的2 / 10D镭 226 衰变为氡 222 的半衰期为 1 620 年，也就是说，100个镭 226 核经过 1

3、620 年后一定还剩下 50 个镭 226 没有发生衰变B B 原子核的结合能是组成原子核的所有核子结合成原子核时原子核的结合能是组成原子核的所有核子结合成原子核时释放出来的能量，选项释放出来的能量，选项 A A 错误；在所有核反应中，都遵从错误；在所有核反应中，都遵从“质质量数守恒，电荷数守恒量数守恒，电荷数守恒”的规律，选项的规律，选项 B B 正确；在天然放射现正确；在天然放射现象中放出的象中放出的 射线就是电子流，该电子是原子核内的中子转射线就是电子流，该电子是原子核内的中子转化成质子和电子，从原子核中辐射出来的，选项化成质子和电子，从原子核中辐射出来的，选项 C C 错误；半衰错误；

4、半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，少量原子核衰变不能运用期是对大量原子核衰变的统计规律，少量原子核衰变不能运用半衰期的统计规律，所以选项半衰期的统计规律，所以选项 D D 错误错误 3. (2018济南模拟)自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态某些原子核的衰变情况如图 1224所示(N 表示中子数，Z 表示质子数)，则下列说法正确的是( )图 1224A由 Ra 到 Ac 的衰变是 衰变B已知 Ra 的半衰期是 T，则 8 个 Ra 原子核经过 2T 时间后还剩 2 个C从 Th 到 Pb 共发生 5 次 衰变和 2 次

5、 衰变D图中发生的 衰变和 衰变分别只能产生 和 射线C C 由题图可知，由题图可知，RaRa 衰变后的新原子核为衰变后的新原子核为 AcAc，新原子核，新原子核的质子数比的质子数比 RaRa 的多的多 1 1 个，所以是个，所以是 衰变，选项衰变，选项 A A 错误；错误；原子核的半衰期是对大量原子核的行为做出的统计预测，原子核的半衰期是对大量原子核的行为做出的统计预测，对于单个的微观事件是不可预测的，选项对于单个的微观事件是不可预测的，选项 B B 错误；由质错误；由质3 / 10量数和电荷数守恒知，从量数和电荷数守恒知，从 ThTh 到到 PbPb 共发生共发生 5 5 次次 衰变和衰变

6、和2 2 次次 衰变，选项衰变，选项 C C 正确；正确； 射线经常是伴随射线经常是伴随 射线射线和和 射线产生的，选项射线产生的，选项 D D 错误错误 4.研究放射性元素射线性质的实验装置如图 1225 所示两块平行放置的金属板 A、B 分别与电源的两极a、b 连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出则( )图 1225Aa 为电源正极，到达 A 板的为 射线Ba 为电源正极，到达 A 板的为 射线Ca 为电源负极，到达 A 板的为 射线Da 为电源负极，到达 A 板的为 射线B B 从题图可以看出，到达两极板的粒子做类平抛运动，从题图可以看出，到达两极板的粒子做类平抛运动，到达到达 A

7、 A 极板的粒子在初速度方向的位移小于到达极板的粒子在初速度方向的位移小于到达 B B 极板极板的粒子在初速度方向的位移，粒子在初速度方向做匀速的粒子在初速度方向的位移，粒子在初速度方向做匀速直线运动，则根据公式直线运动，则根据公式 x xv0tv0tv0v0，两个粒子初速度，两个粒子初速度 v0v0相差不大，两极板间电压相差不大，两极板间电压 U U 相同，放射源与两极板的距相同，放射源与两极板的距离也相同，而电子的小得多，所以电子在初速度方向的离也相同，而电子的小得多，所以电子在初速度方向的位移小，故达到位移小，故达到 A A 极板的是极板的是 射线，射线，A A 极板带正电，极板带正电，

8、a a为电源的正极，故选项为电源的正极，故选项 B B 正确正确 (多选)(2017南通模拟)钍 Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤 Pa，同时伴随有 射线产生，其方程为 ThPaX，钍的半衰期为 24 天则下列说法中正确的是( )AX 为质子4 / 10BX 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C 射线是镤原子核放出的D1 g 钍 Th 经过 120 天后还剩 0.312 5 gBCBC 根据电荷数和质量数守恒知，钍核衰变过程中放出根据电荷数和质量数守恒知，钍核衰变过程中放出了一个电子，即了一个电子，即 X X 为电子，故为电子，故 A A 错误；发生错误；发生 衰变时释衰变

9、时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的，放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的，故故 B B 正确；正确； 射线是镤原子核放出的，故射线是镤原子核放出的，故 C C 正确；钍的正确；钍的半衰期为半衰期为 2424 天，天，1 1 g g 钍钍 ThTh 经过经过 120120 天即经过天即经过 5 5 个半衰个半衰期，故经过期，故经过 120120 天后还剩天后还剩 0.0310.031 2525 g g，故，故 D D 错误错误 核反应方程5如图 1226 所示为查德威克发现中子的实验示意图，利用钋(Po)衰变放出的 粒子轰击铍(Be)，产生的粒子 P 能将石蜡中的质

10、子打出来下列说法正确的是( )图 1226A 粒子是氦原子B粒子 Q 的穿透能力比粒子 P 的强C钋的 衰变方程为 PoPbHeD 粒子轰击铍的核反应方程为 HeBeCnD D 粒子是氦原子核，选项粒子是氦原子核，选项 A A 错误；粒子错误；粒子 P P 是中子，是中子，粒子粒子 Q Q 是质子，由于质子带正电，当质子射入物体时，是质子，由于质子带正电，当质子射入物体时，受到的库仑力作用会阻碍质子的运动，而中子不带电，受到的库仑力作用会阻碍质子的运动，而中子不带电，不受库仑力作用，所以选项不受库仑力作用，所以选项 B B 错误；在钋衰变中，根据错误；在钋衰变中，根据质量数守恒知产生的是质量数

11、守恒知产生的是 PbPb，并非，并非 PbPb，选项，选项 C C 错误；错误；HeHeBe6CBe6Cn n 是查德威克发现中子的核反应方程，选是查德威克发现中子的核反应方程，选项项 D D 正确正确 5 / 106(2018淮北模拟)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：92Unab2n，则 ab 可能是( )A.56BaKr B.54XeSrC.56BaSr D.54XeKrB B 核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数都守恒，核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数都守恒，A A 质量数质量数不守恒，不守恒，B B 质量数和电荷数都守恒，质量数和电荷数都守恒，C C 电荷数不守

12、恒，电荷数不守恒，D D 质量质量数和电荷数都不守恒，故数和电荷数都不守恒，故 B B 正确正确 7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，放出能量这几种反应的总效果可以表示为6HkHedH2n43.15 MeV由平衡条件可知( ) 【导学号：84370497】Ak1，d4 Bk2，d2Ck1，d6 Dk2，d3B B 核反应的基本规律是质量数和电荷数守恒，所以核反应的基本规律是质量数和电荷数守恒，所以62624k4kd d2,612,612k2kd d，解得，解得 k k2 2，d d2 2，因此，因此 B B 选选项正确项正

13、确 8(2016江苏高考)贝可勒尔在 120 年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用下列属于放射性衰变的是( )A.6C7NeB.UnIY2nC.HHHenD.HeAlPn6 / 10A A 放射性元素自发地放出射线的现象叫天然放射现象放射性元素自发地放出射线的现象叫天然放射现象A A 选选项为项为 衰变方程，衰变方程，B B 选项为重核裂变方程，选项为重核裂变方程，C C 选项为轻核聚变选项为轻核聚变方程，方程，D D 选项为原子核的人工转变方程，故选选项为原子核的人工转变方程，故选 A.A.核能的理解和计算9(2018太原模拟)下列说法正确的是( )A组成原

14、子核的核子越多，它的结合能越高，比结合能越大B核子结合成原子核时核力做正功，将放出能量，这部分能量就是原子核的结合能C原子核的比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D原子核的质量大于组成它的核子的质量之和C C 组成原子核的核子越多，它的结合能越高，但是结合能与组成原子核的核子越多，它的结合能越高，但是结合能与核子数的比值即原子核的比结合能不一定越大，但比结合能越核子数的比值即原子核的比结合能不一定越大，但比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，A A 错误，错误，C C正确；自由核子结合成原子核时核力做正功，将放出能量，

15、而正确；自由核子结合成原子核时核力做正功，将放出能量，而原子核的结合能是指把核子分开所需要的能量，故原子核的结合能是指把核子分开所需要的能量，故 B B 错误；发错误；发生核反应时，存在质量亏损，原子核的质量小于组成它的核子生核反应时，存在质量亏损，原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，的质量之和，D D 错误错误 10 “超导托卡马克”(英名称：EAST，俗称“人造太阳”)是我国自行研制的可控热核反应实验装置设该实验反应前氘核(H)的质量为 m1，氚核(H)的质量为 m2，反应后氦核(He)的质量为 m3，中子(n)的质量为 m4，光速为 c.下列说法中不正确的是( )A这种装置中发生的核

16、反应方程式是 HHHenB由核反应过程质量守恒可知 m1m2m3m4C核反应放出的能量等于(m1m2m3m4)c27 / 10D这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同B B 可控热核反应装置中发生的核反应方程式是可控热核反应装置中发生的核反应方程式是H HHHeHHen n，故，故 A A 正确；核反应过程中质量数守恒，但质量正确；核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此m1m1m2m3m2m3m4m4，故，故 B B 错误；核反应过程中的质量亏损错误；核反应过程中的质量亏损mmm1m1m2m2m3m3m4m4

17、，释放的核能，释放的核能EEmc2mc2(m1(m1m2m2m3m3m4)c2m4)c2，故，故 C C 正确；这种装置的核正确；这种装置的核反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它们的核反应原理不相同，故们的核反应原理不相同，故 D D 正确正确 11已知氦原子的质量为 MHeu，电子的质量为 meu，质子的质量为mpu，中子的质量为 mnu，u 为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程 Emc2 可知：1 u 对应于 931.5 MeV 的能量，若取光速c3108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为( )

18、A2(mpmn)MHe931.5 MeVB2(mpmnme)MHe931.5 MeVC2(mpmnme)MHec2 JD2(mpmn)MHec2 JB B 核反应方程为核反应方程为 2H2H2nHe2nHe，质量亏损，质量亏损 mm2(mp2(mpmn)mn)(MHe(MHe2me)2me)2(mp2(mpmnmnme)me)MHeMHe，所以释放的能量为，所以释放的能量为EEm931.5m931.5 MeVMeV2(mp2(mpmnmnme)me)MHe931.5MHe931.5 MeVMeV，选项，选项 B B 正确正确 考点综合练12现代科学的发展极大地促进了人们对原子、原子核的认识，下

19、8 / 10列有关原子、原子核的叙述正确的是( ) 【导学号：84370498】A卢瑟福 粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B天然放射现象表明原子核内部有电子C轻核聚变反应方程有：HHHenD氢原子从 n3 能级跃迁到 n1 能级和从 n2 能级跃迁到n1 能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长C C 卢瑟福通过卢瑟福通过 粒子散射实验提出原子的核式结构模型，粒子散射实验提出原子的核式结构模型，天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A A、B B 错误；错误；轻核聚变方程电荷数守恒、质量数守恒，轻核聚变方程电荷数守恒、质量数守恒，C C 正

20、确；氢原子从正确；氢原子从n n3 3 能级跃迁到能级跃迁到 n n1 1 能级放出的光子能量比从能级放出的光子能量比从 n n2 2 能级跃能级跃迁到迁到 n n1 1 能级的大，由公式能级的大，由公式 E E，可知前者跃迁辐射出的光，可知前者跃迁辐射出的光子波长比后者的短，子波长比后者的短，D D 错误错误 13(多选)(2018扬州模拟)科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量核反应方程分别为：XYHeH4.9 MeV 和 HHHeX17.6 MeV.下列表述正确的有( )AX 是中子BY 的质子数是 3，中子数是 6C两个核反应都没有质量亏损D氘和氚的核反应是核聚变反应AD

21、AD 在该核反应中，在该核反应中，H HHHeHHeX X17.617.6 MeVMeV，根据电荷数守，根据电荷数守恒、质量数守恒，则恒、质量数守恒，则 X X 的电荷数为的电荷数为 0 0，质量数为，质量数为 1 1，可知，可知 X X 是是中子，故中子，故 A A 正确在正确在 X XYHeYHeH H4.94.9 MeVMeV 中，根据电荷数中，根据电荷数守恒、质量数守恒，守恒、质量数守恒，Y Y 的电荷数为的电荷数为 3 3，质量数为，质量数为 6 6，则，则 Y Y 的质的质子数为子数为 3 3，中子数为，中子数为 3 3，故，故 B B 错误两个核反应都释放能量，错误两个核反应都释

22、放能量，9 / 10都有质量亏损，故都有质量亏损，故 C C 错误两核反应均为核聚变反应，故错误两核反应均为核聚变反应，故 D D 正正确确 14钚的放射性同位素 Pu 静止时衰变为铀核激发态 U*和 粒子，而铀核激发态 U*立即衰变为铀核 U，并放出能量为 0.097 MeV 的 光子已知：Pu、U 和 粒子的质量分别为 mPu239.052 1 u、mU235.043 9 u 和 m4.002 6 u,1 uc2931.5 MeV .(1)写出衰变方程；(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求 粒子的动能. 【导学号：84370499】解析(1)衰变方程为PuU*He，U*U.23994或

23、两式合并为PuUHe.23994(2)上述衰变过程的质量亏损为 mmPumUm，由质能方程得 Emc2由能量守恒得 EEkUEkE设衰变后的铀核和 粒子的速度分别为 vU 和 v，则由动量守恒定律得 mUvUmv又 EkUmUv，Ekmv2 联立解得 Ek(mPumUm)c2E，代入题给数据得 Ek5.034 MeV.答案(1)PuUHe(2)5.034 MeV15在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个 粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片，如图 1227 所示，今测10 / 10得两个相切圆半径之比 r1r2441，求：图 1227(1)这个原子核原来所含的质子数是多少？(2)图

24、中哪一个是 粒子的径迹？解析(1)设衰变后新核的带电荷量为 qx， 粒子的带电荷量为 q2e，它们的质量分别为 mx 和 m，衰变后的速度分别为 vx 和 v，所以原来原子核的带电荷量(即质子数)qqxq(或 ZZxZ)根据轨道半径公式 r可知，在同一磁场中 ，所以qxq()()又由于衰变过程中遵循动量守恒定律，即mxvxmv解和式，得：qxqrrxqx(rrx)q88e，(只能是 rrx441，否则 qx无意义)代入式得：q90e，Z90.(2)由于轨道半径与粒子带电量(在本题中)成反比，所以圆轨道 1 是 粒子的径迹，圆轨道 2 是新核的径迹，两者电性相同，运动方向相反 答案答案(1)90(1)90 (2)1(2)1