2020高考物理大一輪361度全程復(fù)習(xí) 第3節(jié) 知能 訓(xùn)練 選修3-5

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1、課時·知能·訓(xùn)練 1．(2020·上海高考)現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于(　　) A．天然放射性元素衰變放出的能量 B．人工放射性同位素放出的能量 C．重核裂變放出的能量 D．化學(xué)反應(yīng)放出的能量 2．(2020·全國Ⅰ)原子核92U經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍?0Th，繼而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍?1Pa，再經(jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍?2U.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 3．(2020·全國Ⅱ)原子核X與氘核H反應(yīng)生成一個α粒子和一個質(zhì)子．由此可知(　

2、　) A．A＝2，Z＝1　　　　　B．A＝2，Z＝2 C．A＝3，Z＝3 D．A＝3，Z＝2 4．(2020·安徽高考)原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源．當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時，氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量．這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為 6H→kHe＋dH＋2n＋43.15 MeV 由平衡條件可知(　　) A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2 C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3 5．(2020·蘇州模擬)如果原子X是原子P的同位素，而且它們分別發(fā)生了如下的衰變：XYZ，PQR，則下列說法正確的是(　　) A．X的質(zhì)量數(shù)

3、和P的相同 B．Y的質(zhì)子數(shù)比Q的質(zhì)子數(shù)多 C．X的中子數(shù)和P的相同 D．Z和R是同位素 6．(2020·重慶高考)某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應(yīng)方程為 H＋6C→7N＋Q1　H＋7N→6C＋X＋Q2 方程式中Q1、Q2表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表： 原子核 H He He C 7N 7N 質(zhì)量/u 1.007 8 3.016 0 4.002 6 12.000 0 13.005 7 15.000 1 以下推斷正確的是(　　) A．X是He，Q2＞Q1　　　　B．X是He，Q2＞Q1 C．X是He，Q2＜Q1

4、 D．X是He，Q2＜Q1 7．目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，從而放射出α、β、γ射線，會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列說法正確的是(　　) A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后就一定剩下了一個原子核了 B. β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的 C. γ射線一般伴隨著α射線或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱 D．發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4 8．(2020·天津高考)下列說法正確的是

5、(　　) A.7N＋H→6C＋He是α衰變方程 B.H＋H→He＋γ是核聚變反應(yīng)方程 C.U→Th＋He是核裂變反應(yīng)方程 D.He＋Al→P＋n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程 9．靜止的鋰核(Li)俘獲一個速度為7.7×106 m/s的中子，發(fā)生核反應(yīng)后若只產(chǎn)生了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核(He)，它的速度大小是8.0×106 m/s，方向與反應(yīng)前的中子速度方向相同． (1)寫出此核反應(yīng)的方程式； (2)求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個粒子的速度大小及方向． 10．(2020·揚州檢測)若92U俘獲一個中子裂變成Sr及54Xe兩種新核，且三種原子核的質(zhì)量分別為235.043 9 u、89.90

6、7 7 u和135.907 2 u，中子質(zhì)量為1.008 7 u(1 u＝1.660 6×10－27 kg,1 u·c2相當(dāng)于931.50 MeV) (1)寫出鈾核裂變的核反應(yīng)方程； (2)求9.2 kg純鈾235完全裂變所釋放的能量是多少？(取兩位有效數(shù)字) 答案及解析 1．【解析】　現(xiàn)在核電站所用原料主要是鈾，利用鈾裂變放出的核能發(fā)電，故C項正確． 【答案】　C 2．【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92U→90 Th＋He，衰變②為90Th→91Pa＋　0－1e，衰變③為91Pa→92U＋　0－1e，故知正確答案為A. 【答案】

7、　A 3．【解析】　該核反應(yīng)的方程式為：ZX＋H→He＋H，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：A＝4＋1－2＝3，Z＝2＋1－1＝2，故正確答案為D. 【答案】　D 4．【解析】　核反應(yīng)的基本規(guī)律是質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，所以6×2＝4k＋d＋2,6×1＝2k＋d，解得k＝2，d＝2，因此B選項正確． 【答案】　B 5．【解析】　同位素是質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的原子，D正確，A、C錯誤；Y的質(zhì)子數(shù)比Q的質(zhì)子數(shù)少3，B錯誤． 【答案】　D 6．【解析】　H＋C→7N中質(zhì)量虧損為Δm1＝1.007 8 u＋12.000 0 u－13.005 7 u＝0.002 1 u；根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知

8、H＋7N→6C＋X中X的電荷數(shù)為2、質(zhì)量數(shù)為4，知X是He，質(zhì)量虧損為Δm2＝1.007 8 u＋15.000 1 u－12.000 0 u－4.002 6 u＝0.005 3 u，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程可知Q1＝Δm1c2、Q2＝Δm2c2，則Q1＜Q2.故B正確． 【答案】　B 7．【解析】　氡的半衰期為3.8天，經(jīng)7.6天后該放射性物質(zhì)剩余的質(zhì)量是原來質(zhì)量的1/4，是宏觀量，而不是對于某幾個微觀粒子來說的，故選項A是錯誤的．β衰變的實質(zhì)是：X→Y＋e，所以選項B是正確的．γ射線是頻率很高的電磁波，一般是伴隨著α射線或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故選

9、項C是正確的．α衰變是：X→Y＋He，中子數(shù)減少了2個，故選項D是錯誤的． 【答案】　BC 8．【解析】　核反應(yīng)類型分四種，核反應(yīng)的方程特點各有不同，衰變方程的左邊只有一個原子核，右邊出現(xiàn)α或β粒子．聚變方程的左邊是兩個輕核反應(yīng)，右邊是中等原子核．裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)，右邊是中等原子核．人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見元素的原子核反應(yīng)，右邊也是常見元素的原子核，由此可知B、D兩選項正確． 【答案】　BD 9．【解析】　(1)依據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，核反應(yīng)方程為Li＋n→He＋H (2)由動量守恒定律得m1v1＝m2v2＋m3v3 解得v3＝＝－8.1×106 m/s

10、 即反應(yīng)后生成的氚核的速度大小為8.1×106 m/s 方向與反應(yīng)前中子的速度方向相反． 【答案】　(1)見解析　(2)8.1×106 m/s，方向與反應(yīng)前中子的速度相反 10．【解析】　(1)92U＋n→Sr＋54Xe＋10n. (2)因為一個鈾核裂變的質(zhì)量虧損 Δm＝(235.043 9 u＋1.008 7 u)－(89.907 7 u＋135.907 2 u＋10×1.008 7 u)＝0.150 7 u， 故9.2 kg的鈾裂變后總的質(zhì)量虧損為 ΔM＝6.02×1023×0.150 7×9.2×103/235 u ＝3.55×1024 u， 所以ΔE＝ΔMc2＝3.55×1024×931.50 MeV ＝3.3×1027 MeV. 【答案】　(1)92U＋n→Sr＋54Xe＋10n (2)3.3×1027 MeV