高考物理一輪復(fù)習(xí)天然放射現(xiàn)象衰變核反應(yīng)核能練習(xí)

練習(xí)三十八天然放射現(xiàn)象衰變核反響核能選擇題局部共10小題，每題6分.在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.、β、γ三種射線，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()，它的貫穿能力最強(qiáng)，它具有中等的貫穿能力，它的貫穿能力最強(qiáng)，它的貫穿能力最弱答案：C2.正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)的根本原理是：將放射性同位素eq\o\al(15,8)O注入人體內(nèi)，eq\o\al(15,8)O在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)γ光子，被探測(cè)器探測(cè)到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖像.根據(jù)PET的原理，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.eq\o\al(15,8)O在人體內(nèi)的衰變方程是：eq\o\al(15,8)O→eq\o\al(15,7)N＋eq\o\al(0,1)e：eq\o\al(0,1)e＋eq\o\al(0,－1)e→2γ，eq\o\al(15,8)O的主要用途是作為示蹤原子，eq\o\al(15,8)O的主要用途是參與人體的代謝過(guò)程答案：ABC3.在北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館的建立中，大量采用了環(huán)保新技術(shù)，如場(chǎng)館周?chē)穆窡粲锰?yáng)能電池供電，洗浴熱水通過(guò)太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)生等.太陽(yáng)能產(chǎn)生于太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變，其核反響方程是()eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)eB.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HC.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,54)Xe＋eq\o\al(90,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He答案：A4.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()D.同一原子核在發(fā)生衰變時(shí)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生三種射線解析：α射線為氦核(eq\o\al(4,2)He)流.γ射線是伴隨α、β衰變時(shí)放出的光子，沒(méi)有所謂的γ衰變，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤.α、β射線都是從原子核放出的，說(shuō)明原子核可以再分，應(yīng)選項(xiàng)C正確.同一原子不會(huì)同時(shí)發(fā)生α衰變和β衰變，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：AC、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來(lái)檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖.圖乙中檢查所利用的射線是()甲乙解析：γ射線的穿透能力足夠強(qiáng)，它能穿透薄金屬板.答案：C6.在居室裝修中經(jīng)常使用到花崗巖、大理石等材料，這些材料都不同程度地含有放射性元素.比方，有一些含鐳的材料會(huì)釋放出放射性惰性氣體氡，而氡產(chǎn)生后很快衰變成一系列放射性產(chǎn)物，最終成為穩(wěn)定元素鉛，這一過(guò)程會(huì)放出α、β、γ射線.根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()，氡的半衰期會(huì)變小，放射性衰變將會(huì)停頓C.三種射線中，α粒子的質(zhì)量最大，穿透能力最強(qiáng)D.三種射線中，γ射線的速度最大，穿透能力最強(qiáng)答案：D7.eq\o\al(238,92)U放射性衰變有多種可能途徑，其中一種途徑是先變成eq\o\al(210,)83Bi，而eq\o\al(210,)83Bi可以經(jīng)一次衰變變成eq\o\al(210,a)X(X代表某種元素)，也可以經(jīng)一次衰變變成b81Ti，eq\o\al(210,a)X和b81Ti最后都變成eq\o\al(206,)82Pb，衰變路徑如以下圖.可知圖中()A.a＝82，b＝206B.①是β衰變，放出電子，電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的C.②是β衰變，放出電子，電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的D.eq\o\al(238,)92U可經(jīng)過(guò)假設(shè)干次衰變都放出同一種粒子生成新的原子核eq\o\al(210,)83Bi解析：衰變①的方程式為：eq\o\al(210,)83Bi→eq\o\al(210,)84X＋eq\o\al(0,－1)e，為β衰變，放出電子，選項(xiàng)B正確、A錯(cuò)誤；衰變②的方程式為：eq\o\al(210,)83Bi→eq\o\al(206,)81Ti＋eq\o\al(4,2)He，為α衰變，應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤；eq\o\al(238,)92U需經(jīng)過(guò)8次α衰變和6次β衰變后可生成新核eq\o\al(206,)82Pb，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：B8.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.如果地球外表沒(méi)有大氣層，太陽(yáng)照亮地球的范圍要比有大氣層時(shí)略大些“B超”是利用了電磁波能產(chǎn)生干預(yù)的原理C.原子核能發(fā)生β衰變，說(shuō)明原子核內(nèi)含有電子D.在原子核的人工轉(zhuǎn)變過(guò)程中，科學(xué)家常用中子(而不是質(zhì)子)轟擊原子核，這主要是因?yàn)橹凶邮请娭行缘慕馕觯汗饩€經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)發(fā)生折射，使得照亮地球的范圍略大于半個(gè)地球外表，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤；醫(yī)院中用“B超”檢查病情是利用“B型超聲波”(一種機(jī)械波)的直線傳播與反射原理，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；β衰變是原子核中的中子放出一個(gè)電子后變成一個(gè)質(zhì)子，原子核中不含有單獨(dú)存在的電子，應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于中子不帶電，它與原子核之間不存在電排斥力，因而用它來(lái)產(chǎn)生核反響時(shí)，比用其他帶電高能粒子的效果好得多，應(yīng)選項(xiàng)D正確.答案：D9.美國(guó)科研人員在研制一種新型鎳銅長(zhǎng)效電池，它采用了半衰期長(zhǎng)達(dá)100年的放射性同位素鎳63(eq\o\al(63,28)Ni)和銅兩種金屬作為長(zhǎng)壽命電池的材料，利用鎳63發(fā)生衰變時(shí)釋放電子給銅片的特性，用鎳63和銅片做電池的兩極，為外接負(fù)載提供電能.以下有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.鎳63的衰變方程是：eq\o\al(63,28)Ni→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(63,27)CuB.鎳63的衰變方程是：eq\o\al(63,28)Ni→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(64,29)CuC.外接負(fù)載時(shí)，鎳63的電勢(shì)比銅片高解析：衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷量守恒，衰變方程應(yīng)為：eq\o\al(63,28)Ni→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(63,29)Cu，應(yīng)選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；Ni原子放出一個(gè)電子后，變成29個(gè)質(zhì)子、28個(gè)核外電子的Cu＋.應(yīng)選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤.答案：C10.雷蒙德·戴維斯因研究來(lái)自太陽(yáng)的電子中微子(νet四氯乙烯(C2Cl4)的溶液的巨桶.電子中微子可以將一個(gè)氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)氬核，其核反響方程為νe＋eq\o\al(37,17)Cl→eq\o\al(37,18)Ar＋eq\o\al(0,－1)e，已知eq\o\al(37,17)u，eq\o\al(37,18)u，0－1u,1MeV.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，參與上述反響的電子中微子的最小能量為()MeVMeVMeVMeV解析：核反響增加的質(zhì)量為：Δmu需吸收的能量ΔE＝Δmc2MeV.答案：A非選擇題局部共3小題，共40分.11.(8分)1999年4月，人類(lèi)在合成超重元素方面進(jìn)入了一個(gè)新的里程，美國(guó)勞倫斯—柏克萊國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的領(lǐng)導(dǎo)人、核化學(xué)家KennethE.Gregorieh宣布：在該實(shí)驗(yàn)室的88英寸盤(pán)旋加速器上，研究者用高能eq\o\al(86,36)Kr離子轟擊eq\o\al(208,)82Pb靶，氪核與鉛核結(jié)合，放出1個(gè)中子，形成了一種新元素A；120μs后，該A元素的原子核分裂出一個(gè)α粒子，衰變成另一種新元素B；600μs后B元素又釋放出一個(gè)α粒子，形成另一種新元素C.寫(xiě)出生成新元素A的原子核的核反響方程和新元素B的原子核發(fā)生衰變的衰變方程：，.答案：eq\o\al(86,36)Kr＋eq\o\al(208,)82Pb→eq\o\al(293,118)A＋eq\o\al(1,0)neq\o\al(289,116)B→eq\o\al(285,114)C＋eq\o\al(4,2)He12.(15分)裂變反響是目前核能利用中常用的反響，以原子核為燃料的反響堆中，當(dāng)俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反響可以有多種方式，其中一種可表示為：eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)neq\o(→,\s\up7())eq\o\al(139,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋3eq\o\al(1,0)n反響方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子核的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位).已知1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為9.3×102MeV，此裂變反響釋放的能量是MeV.解析：由題中給出的核反響方程計(jì)算質(zhì)量虧損Δm，即：Δm＝m－m′＝(235.0439＋1.0087－138.9178－93.9154－3×1.0087)uu所以釋放的能量為：ΔE＝Δmc23×9.3×102MeV＝1.8×102MeV.答案：1.8×102u，u，u,1u＝1.66×10－27(1)寫(xiě)出氘和氚聚合的反響方程.(2)試計(jì)算這個(gè)核反響釋放出來(lái)的能量.(3)假設(shè)建一座發(fā)電功率為3.0×105kW的核聚變電站，假設(shè)聚變所產(chǎn)生的能量有一半轉(zhuǎn)變成了電能，那么每年要消耗多少千克氘？(一年按3.2×107s計(jì)算，光速c＝3.0×108解析：(1)eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n.(2)質(zhì)量虧損Δm＝[(2.0141u＋3.0160u)－(4.0026u＋1.0087u)]＝0.0188u＝3.12×10－29產(chǎn)生的核能ΔE＝Δmc2＝2.8×10－12J.(3)核電站在一年中產(chǎn)生的核能為：E＝2E電＝2Pt＝1.92×10161mol的eq\o\al(2,1)H的質(zhì)量m0＝2