2019-2020年高三物理一轮总复习（选修3-5）3.2放射性元素的衰变核能课时作业新人教版.doc

2019-2020年高三物理一轮总复习（选修3-5）3.2放射性元素的衰变核能课时作业新人教版一、选择题1下列与粒子相关的说法中正确的是()A天然放射现象中产生的射线速度与光速相当，穿透能力很强B.U (铀238)核放出一个粒子后就变为Th(钍234)C高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为HeN OnD丹麦物理学家玻尔进行了粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型【解析】射线是速度为0.1c的氦核流，穿透能力最弱，A错误由核反应过程中质量数、核电荷数守恒可知B项正确C项中核电荷数和质量数都不守恒，C错误D项中的物理学家不是玻尔而是卢瑟福所以D错误【答案】B2在存放放射性元素时，若把放射性元素置于大量水中；密封于铅盒中；与轻核元素结合成化合物则()A措施可减缓放射性元素衰变B措施可减缓放射性元素衰变C措施可减缓放射性元素衰变D上述措施均无法减缓放射性元素衰变【解析】放射性元素的衰变快慢由其原子核内部结构决定，与外界因素无关，所以A、B、C错误，D正确【答案】D3表示放射性元素碘131(I)衰变的方程是()A.ISbHeB.IXeeC.IInD. ITeH【解析】衰变的实质是放射出电子(e)，由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知B正确【答案】B4某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为HCNQ1HNCXQ2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核HHeHeCNN质量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1以下推断正确的是()AX是He，Q2Q1BX是He，Q2Q1CX是He，Q2Q1DX是He，Q2Q1.【答案】B5(多选)正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素O注入人体，O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图象，则根据PET原理判断下列表述正确的是()A.O在人体内衰变的方程是ONeB正、负电子湮灭的方程是ee2C在PET中，O主要用途是穿透作用D在PET 中，O主要用途是参与人体的新陈代谢【解析】由题意知A、B正确，显像的原理是采集光子，即注入人体内的O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为光子，因此O主要用途是作为示踪原子，故C、D错【答案】AB6(多选)目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀、钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的B射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力C已知氡的半衰期为3.8天，若取1 g氡放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则7.6天后，需取走0.75 砝码天平才能再次平衡D发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2【解析】衰变是原子核内的中子转化成质子同时释放一个电子，A正确，B错误半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间，而不是原子核的质量减少一半，C错误粒子为氦原子核，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2，D正确【答案】AD7(多选)(xx茂名模拟)从一个小孔射出的、三种射线沿同一直线进入同一匀强磁场或匀强电场，这三种射线在场内的径迹情况有可能是()A三条重合B两条重合C三条分开D与的径迹一定分开【解析】当三种射线沿磁场方向运动时，三种射线中粒子均不受洛伦兹力作用，保持匀速直线运动状态，三条径迹重合，A项正确；当三种射线入射方向与电场或磁场方向不同时，射线不偏转，、粒子电性相反，向相反方向偏转，三条径迹是分开的，C项正确【答案】AC8(多选)(xx汕头模拟)热核反应方程：HHHeX17.6 MeV，其中X表示某种粒子，则下列表述正确的是()AX是质子B该反应需要吸收17.6 MeV的能量才能发生 C平均每个核子能释放3MeV以上能量 D(mHmH)(mHemX)【解析】由核反应中的质量数守恒和电荷数守恒可知X为中子，则选项A错误；该反应为轻核聚变，反应过程中应释放能量，则选项B错误；该反应共有5个核子，平均每个核子释放的能量为17.6 MeV/53.52 MeV，则选项C正确；由于该反应释放能量，则反应前后存在质量亏损，反应前的质量应大于反应后的质量，则选项D正确【答案】CD9如图，放射性元素镭衰变过程中释放出、三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A表示射线，表示射线B表示射线，表示射线C表示射线，表示射线D表示射线，表示射线【解析】射线带正电，射线带负电，射线不带电，在如题图所示的电场中，射线向右偏，射线向左偏，射线不偏转；在如题图所示的磁场中，射线向左偏，射线向右偏，射线不偏转，选项C正确【答案】C10质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)()A(m1m2m3)c B(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2 D(m1m2m3)c2【解析】根据爱因斯坦质能方程Emc2，此核反应放出的能量E(m1m2m3)c2，故C正确【答案】C1114C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t0时14C的质量图中能正确反映14C衰变规律的是()【解析】设半衰期为，则剩余质量m，故mt图象是曲线C正确【答案】C二、非选择题12(xx咸阳联考)核能是一种高效的能源(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳(见图甲)结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是_(2)图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了_射线的辐射【答案】(1)混凝土(2)或和13(xx江苏卷)取质子的质量mp1.672 61027 kg，中子的质量mn1.674 91027 kg，粒子的质量m6.646 71027 kg，光速c3.0108 m/s.请计算粒子的结合能(计算结果保留2位有效数字)【解析】组成粒子的核子与粒子的质量差m(2mp2mn)m结合能Emc2代入数据得E4.31012 J【答案】4.31012 J14如图所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v07.7104 m/s的中子而发生核反应，LinHHe，若已知He的速度为v22.0104 m/s，其方向跟中子反应前的速度方向相同(已知mn1 u，mHe4 u，mH3 u)求：(1)H的速度是多大？(2)在图中画出粒子H和He的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比(3)当粒子He旋转了3周时，粒子H旋转几周？【解析】(1)Li俘获n的过程，系统动量守恒，则mnv0mHv1mHev2，即v1.代入数据得v11.0103 m/s，负号表示跟v0的方向相反(2)运动轨迹如图所示H和He在磁场中半径之比为rH：rHe：3：40.(3)H和He的周期之比为TH：THe：3：2，所以它们的转速之比为nH：nHeTHe：TH2：3.当粒子转3周时，氚核转动2周【答案】(1)1.0103 m/s，跟v0的方向相反(2)3：40(3)2