【優(yōu)化探究】2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 基礎(chǔ)鞏固演練15-3

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1、 1．(2020年高考全國(guó)卷)原子核U經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍薚h，繼而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍薖a，再經(jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍薝.放射性衰變①、②和③依次為(　　) A．α衰變、β衰變和β衰變 B．β衰變、α衰變和β衰變 C．β衰變、β衰變和α衰變 D．α衰變、β衰變和α衰變 解析：由電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒可分別寫出衰變①為U―→Th＋He，衰變②為Th―→Pa＋e，衰變③為Pa―→U＋e，故知正確答案為A. 答案：A 2．(2020年廣東理綜卷)關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有(　　) A.U→Th＋He　是α衰變 B.N＋He→O＋H　是β衰變 C.H＋

2、H→He＋n　是輕核聚變 D.Se→Kr＋21e　是重核裂變 解析：α衰變是放射出氦核的天然放射現(xiàn)象，A正確；β衰變是放射出電子的天然放射現(xiàn)象，而B項(xiàng)是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的原子核人工轉(zhuǎn)變，故B錯(cuò)；C項(xiàng)是輕核的聚變，D項(xiàng)是β衰變現(xiàn)象，故C對(duì)D錯(cuò)． 答案：AC 3．(2020年北京理綜卷)太陽(yáng)因核聚變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷減少．太陽(yáng)每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，太陽(yáng)每秒鐘減少的質(zhì)量最接近(　　) A．1036kg　　B．1018kg　　C．1013kg　　D．109kg 解析：根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程 ΔE＝Δmc2， 得Δm＝＝kg≈109kg. 答案

3、：D 4．下列關(guān)于放射性現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．原子核發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了4 B．原子核發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與α粒子的總質(zhì)量等于原來(lái)的原子核的質(zhì)量 C．原子核發(fā)生β衰變時(shí)，生成核的質(zhì)量數(shù)比原來(lái)的原子核的質(zhì)量數(shù)多1 D．單質(zhì)的鈾238與化合物中的鈾238的半衰期是相同的 解析：原子核發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了2，A錯(cuò)誤；生成核與α粒子的總質(zhì)量小于原來(lái)的原子核的質(zhì)量，B錯(cuò)誤；原子核發(fā)生β衰變時(shí)，生成核的質(zhì)量數(shù)與原來(lái)的原子核的質(zhì)量數(shù)相同，C錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期由原子核的內(nèi)部因素決定，跟元素的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，所以單質(zhì)的

4、鈾238與化合物中的鈾238的半衰期是相同的，D正確． 答案：D 5．第一代實(shí)用核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂希谔烊烩欀姓?9%的鈾238卻不能利用，為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239(U)很不穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)________次β衰變后變成钚239(Pu)，處于激發(fā)態(tài)的钚239放出γ射線后，其原子序數(shù)將________(選填“增大”、“減小”或“不變”)． 解析：鈾239(U)和钚239(Pu)的質(zhì)量數(shù)相同，電荷數(shù)相差2，每一次β衰變電荷數(shù)增加1，

5、說(shuō)明鈾239(U)經(jīng)過(guò)2次β衰變變成钚239(Pu)；放出γ射線電荷數(shù)不變，所以原子序數(shù)不變． 答案：2　不變 6．放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往會(huì)同時(shí)伴隨________輻射．已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)過(guò)t＝T1·T2時(shí)兩種元素剩余的質(zhì)量相等，它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)量之比mA∶mB＝________. 解析：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變時(shí)，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，多余的能量將以γ光子的形式釋放，因此伴隨γ輻射．放射性元素經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后的剩余質(zhì)量m＝(式中T為該放射性元素的半衰期)．可得＝，得mA∶mB＝2T2∶2T1. 答案：r　2T2∶2T1

6、 7．(2020年高考山東卷)歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5 MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9 MeV的He，(1 MeV＝1.6×10－13 J) (1)上述核反應(yīng)方程為_(kāi)_______________． (2)質(zhì)量虧損為_(kāi)___________kg. 解析：H＋X→He＋He 或H＋Li→He＋He Δm＝＝3.1×10－29 kg. 答案：(1)見(jiàn)解析　(2)3.1×10－29 kg 8．(2020年日照模擬)一靜止的氡核(Rn)發(fā)生α衰變，放出一個(gè)速度為v0、質(zhì)量為m的α粒子和一個(gè)質(zhì)量為M的反沖核釙(Po)，若氡核發(fā)生衰變時(shí)，

7、釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子和釙核的動(dòng)能． (1)寫出衰變方程； (2)求出反沖核的速度； (3)求出這一衰變過(guò)程中虧損的質(zhì)量． 解析：(1)由已知得Rn→Po＋He (2)設(shè)反沖核的速度為v，由動(dòng)量守恒可知：mv0＝Mv. 即：v＝. (3)由質(zhì)能方程可知 E＝Δmc2＝mv＋Mv2 Δmc2＝mv＋M()2 解得：Δm＝. 答案：(1)Rn→Po＋He　(2)　(3) 9．(2020年煙臺(tái)模擬)靜止的氮核N俘獲一個(gè)速度為2.3×107m/s的中子，發(fā)生核反應(yīng)后若只產(chǎn)生了兩個(gè)新粒子，其中一個(gè)粒子為氦核(He)，它的速度大小是8.0×106m/s，方向與反應(yīng)前的中子速度方

8、向相同． (1)寫出此核反應(yīng)的方程式，求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個(gè)粒子的速度大小及方向； (2)此反應(yīng)過(guò)程中是否發(fā)生了質(zhì)量虧損，說(shuō)明依據(jù)． 解析：(1)N＋n→B＋He 用m1、m2、和m3分別表示中子(n)、氦核(He)和新核的質(zhì)量，由動(dòng)量守恒定律得 m1v1＝m2v2＋m3v3 代入數(shù)值，得 v3＝－8.2×105m/s 即反應(yīng)后生成的新核的速度大小為 8．2×105m/s 方向與反應(yīng)前中子的速度方向相反 (2)反應(yīng)前的總動(dòng)能 E1＝m1v 反應(yīng)后的總動(dòng)能 E2＝m2v＋m3v 經(jīng)計(jì)算知E1＞E2，故可知反應(yīng)中發(fā)生了質(zhì)量盈余，沒(méi)有虧損． 答案：(1)N＋n→B＋He 8．2×105m/s　與反應(yīng)前中子的速度方向相反 (2)見(jiàn)解析