高考總復(fù)習(xí)物理隨堂課件與課后習(xí)題第十五章近代物理課時(shí)規(guī)范練44原子核及核反應(yīng)

課時(shí)規(guī)范練44原子核及核反應(yīng)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練1.(質(zhì)能方程應(yīng)用)(2021河北邢臺(tái)高二月考)目前太陽向外輻射的能量是由太陽內(nèi)部氫聚變產(chǎn)生的,大約在40億年以后太陽內(nèi)部將會(huì)啟動(dòng)另一種核反應(yīng),其核反應(yīng)方程為

24He+

24He+24HeC。若

24He的質(zhì)量為m1,612C的質(zhì)量為A.(m1-m2)c2B.(3m1-m2)c2C.(m1-m2)cD.(3m1-m2)c2.(衰變、結(jié)合能、半衰期、玻爾理論)下列說法正確的是()A.β衰變所釋放的電子來源于原子的最內(nèi)層電子B.結(jié)合能越大,原子中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定C.放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)D.根據(jù)玻爾理論,氫原子核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大3.(核反應(yīng)方程)1919年,盧瑟福用氦核轟擊氮原子核,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了另一種元素,該核反應(yīng)方程可寫為

24He+714N→

8A.m=16,n=1 B.m=17,n=1C.m=16,n=0 D.m=17,n=04.(多選)(聚變反應(yīng))“東方超環(huán)”是我國自主設(shè)計(jì)建造的世界上第一個(gè)非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。2018年11月,有“人造太陽”之稱的東方超環(huán)實(shí)現(xiàn)1億攝氏度等離子體運(yùn)行等多項(xiàng)重大突破,獲得的實(shí)驗(yàn)參數(shù)接近未來聚變堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式所需要的物理?xiàng)l件,朝著未來聚變堆實(shí)驗(yàn)運(yùn)行邁出了關(guān)鍵一步,已知“人造太陽”核聚變的反應(yīng)方程為

12H+13H→24He+ZA.要使輕核發(fā)生聚變,就要利用粒子加速器,使輕核擁有很大的動(dòng)能B.Z=0,M=1C.1mol氘核和1mol氚核發(fā)生核聚變,可以放出17.6MeV的能量D.聚變比裂變更安全、清潔5.(衰變)(2021河北邢臺(tái)高二月考)氫的同位素氚(13H)的半衰期為12.5年,衰變時(shí)會(huì)發(fā)射β射線。下列有關(guān)氚衰變的說法正確的是(A.氚衰變時(shí)發(fā)射的β粒子來自核外電子B.2g氚經(jīng)過25年還剩下0.5gC.氚發(fā)生β衰變后的生成物是

2D.氚發(fā)生β衰變時(shí)要吸收能量素養(yǎng)綜合練6.某煙霧探測(cè)器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅

95241Am來探測(cè)煙霧。當(dāng)正常空氣分子穿過探測(cè)器時(shí),镅

95241Am衰變所釋放的射線會(huì)將它們電離,從而產(chǎn)生電流。一旦有煙霧進(jìn)入探測(cè)腔內(nèi),煙霧中的微粒會(huì)吸附部分射線,導(dǎo)致電流減小,從而觸發(fā)警報(bào)。則A.镅

95241Am放出的是B.镅

95241Am放出的是C.1mg的镅

95241Am經(jīng)864年將有0.D.發(fā)生火災(zāi)時(shí),煙霧探測(cè)器中的镅

952417.(2020全國Ⅱ卷)氘核

12H可通過一系列聚變反應(yīng)釋放能量,其總效果可用反應(yīng)式612H→224He+211H+201n+43.15MeV表示。海水中富含氘,已知1kg海水中含有的氘核約為1.0×1022個(gè),若全都發(fā)生聚變反應(yīng),其釋放的能量與質(zhì)量為m的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)釋放的熱量相等;已知1kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9×107J,1MeV=1.6×10A.40kg B.100kg C.400kg D.1000kg8.假設(shè)在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na+和氯離子Cl-靠靜電相互作用構(gòu)成的單個(gè)氯化鈉分子,若取Na+和Cl-相距無限遠(yuǎn)時(shí)的電勢(shì)能為零,一個(gè)NaCl分子的電勢(shì)能為-6.1eV。已知使一個(gè)中性鈉原子Na最外層電子脫離原子核而形成鈉離子Na+所需的能量(電離能)為5.1eV,使一個(gè)中性氯原子Cl結(jié)合一個(gè)電子形成Cl-所放出的能量(親和能)為3.8eV,由此可算出,在將一個(gè)NaCl分子分解成彼此遠(yuǎn)離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過程中,外界提供的總能量為()A.4.8eV B.15eV C.2.8eV D.7.4eV參考答案課時(shí)規(guī)范練44原子核及核反應(yīng)1.B解析根據(jù)質(zhì)能方程可知,該反應(yīng)中釋放的核能為E=Δmc2=(3m1-m2)c2,故選B。2.C解析β衰變所釋放的電子來源于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的電子,故A錯(cuò)誤;比結(jié)合能越大,原子中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定,故B錯(cuò)誤;放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān),故C正確;根據(jù)玻爾理論,氫原子核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小,故D錯(cuò)誤。3.B解析由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得4+14=m+1,2+7=8+n,解得m=17,n=1,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。4.BD解析“人造太陽”是以超導(dǎo)磁場(chǎng)約束,通過加熱,讓等離子氣體達(dá)到上億攝氏度的高溫而發(fā)生輕核聚變,故A錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒,可以求出

ZMX為中子

01n,即Z=0,M=1,故B正確;1個(gè)氘核和1個(gè)氚核發(fā)生核聚變,可以放出17.6MeV的能量,故C錯(cuò)誤;輕核聚變產(chǎn)生物為氦核,沒有輻射和污染,所以聚變比裂變更安全、清潔5.B解析氚衰變時(shí)發(fā)射的β粒子來自原子核內(nèi)部的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子同時(shí)生成一個(gè)電子,A錯(cuò)誤;經(jīng)過25年即2個(gè)半衰期,據(jù)半衰期公式m余=m122=0.5g,B正確;根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知,氚的衰變方程為

13H→23He+-6.C解析镅

95241Am會(huì)釋放出射線將空氣分子電離,從而產(chǎn)生電流,而三種射線中α射線能使空氣電離,故镅

95241Am放出的是α射線,故A、B錯(cuò)誤;半衰期為432年,當(dāng)經(jīng)過864年時(shí),發(fā)生兩次衰變,1mg的镅將衰變掉四分之三即0.75mg,還剩下0.25mg沒有衰變,故C正確;半衰期由原子核本身的性質(zhì)決定,與物理?xiàng)l件和化學(xué)狀態(tài)均無關(guān),則溫度升高半衰期不變7.C解析1MeV=1.6×10-13J,1kg海水中氘核全都發(fā)生聚變反應(yīng)釋放的核能W=1.0×10226×43.15MeV=1.15×1010J,又標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值q=2.9×107J/kg,則m=Wq=397kg,約為400kg,C正確8.A解析設(shè)每一過程中,若吸收能量為正值(即E>0),放