新教材2023-2024學年高中物理第5章原子核章末綜合訓練新人教版選擇性

第五章章末綜合訓練一、選擇題1.(2023北京海淀高二階段練習)關(guān)于原子核

83210Bi,下列說法正確的是(A.核外有83個電子,核內(nèi)有127個質(zhì)子B.核外有83個電子,核內(nèi)有83個質(zhì)子C.核內(nèi)有83個質(zhì)子,210個中子D.核內(nèi)有210個核子2.(2023海南高二階段練習)已知碘131發(fā)生β衰變的方程為

53131IX+β,則X原子核內(nèi)中子數(shù)為(A.54 B.77 C.78 D.1313.(2023四川德陽五中階段練習)下列核反應(yīng)方程正確的是()A.鈾核發(fā)生α衰變的核反應(yīng)方程是

92238UTh+B.輕核聚變反應(yīng)方程

12H+1C.鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為

92235UBa+3689KrD.614C發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程為

614C4.(2023貴州畢節(jié)高二期中)如圖所示,一個原子核X經(jīng)圖中所示的14次衰變,其中有m次α衰變、n次β衰變,生成穩(wěn)定的原子核Y,則()A.m=8,n=6 B.m=6,n=8C.m=4,n=10 D.m=2,n=125.(2023江蘇南通中學階段練習)藥物濃度的衰減與原子核衰變的規(guī)律相似。服用某藥物后血漿中藥物濃度的最大值為20μg/mL,藥物濃度低于3μg/mL就要補充用藥,若6h要服用一次藥物,由此可推斷服用藥物后血漿中藥物濃度下降的半衰期約為()A.1h B.2h C.3h D.4h6.(2023安徽高二階段練習)镅是一種人工獲得的放射性元素,符號Am,原子序數(shù)95,具有強放射性,化學性質(zhì)活潑,是同位素測厚儀和同位素X熒光儀等的放射源,常用于薄板測厚儀、溫度計、火災(zāi)自動報警儀及醫(yī)學上。其衰變方程為

95241AmNp+X+γ,已知

95241Am核的質(zhì)量為m1,93237Np核的質(zhì)量為m2,X的質(zhì)量為m3A.該衰變?yōu)棣滤プ傿.95241Am的結(jié)合能為(m1m2m3)C.95241Am的比結(jié)合能小于D.衰變后

93237Np核核外電子處于高能級,向低能級躍遷發(fā)出7.(2023全國甲卷)在下列兩個核反應(yīng)方程中X+714NY+Y+37Li2X和Y代表兩種不同的原子核,以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù),則()A.Z=1,A=1B.Z=1,A=2C.Z=2,A=3D.Z=2,A=48.(2023湖南卷)2023年4月13日,中國“人造太陽”反應(yīng)堆中科院環(huán)流器裝置(EAST)創(chuàng)下新紀錄,實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行,為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步,下列關(guān)于核反應(yīng)的說法正確的是()A.相同質(zhì)量的核燃料,輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多B.氘氚核聚變的核反應(yīng)方程為

12H+1C.核聚變的核反應(yīng)燃料主要是鈾235D.核聚變反應(yīng)過程中沒有質(zhì)量虧損9.(2023全國乙卷)2022年10月,全球眾多天文設(shè)施觀測到迄今最亮伽馬射線暴,其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠鏡等裝置在該事件觀測中作出重要貢獻。由觀測結(jié)果推斷,該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級為1048J。假設(shè)釋放的能量來自物質(zhì)質(zhì)量的減少,則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為(光速為3×108m/s)()A.1019kg B.1024kgC.1029kg D.1034kg二、計算題10.(2023山東濟寧高二階段練習)13H的質(zhì)量是3.016050u,質(zhì)子的質(zhì)量是1.007277u,中子的質(zhì)量是1.008665u,已知1u相當于931.5MeV的能量,普朗克常量h=6.63×1034J·s,元電荷e=1.6×10(1)一個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合為氚核,是吸收能量還是釋放能量?該能量為多少MeV?(2)氚核的結(jié)合能和比結(jié)合能各是多少?(3)如果(1)中的能量以光子的形式放出,則光子的頻率是多少Hz?(用科學記數(shù)法表示)11.(2023江蘇連云港高二階段練習)某核反應(yīng)堆采用的燃料是鈾235,用一個動能約為0.025eV的熱中子(慢中子)轟擊鈾235,生成不穩(wěn)定的鈾236,從而再裂變?yōu)殇^144和氪89,同時放出能量和3個快中子,而快中子不利于鈾235的裂變。為了能使裂變反應(yīng)繼續(xù)下去,需要將反應(yīng)中放出的快中子減速,從而使生成的中子繼續(xù)撞擊其他鈾235。有一種減速的方法是用石墨(碳12)作減速劑,設(shè)中子與碳原子的碰撞是對心彈性碰撞。已知lg7=0.845,log1113=0.鈾235的鏈式反應(yīng)(1)寫出核反應(yīng)方程。(2)一個動能為E0=1.75MeV的快中子與靜止的碳原子碰撞一次后損失的動能為原來動能的多少?(3)一個動能為E0=1.75MeV的快中子需要與靜止的碳原子碰撞多少次,才能減速成為慢中子?

章末綜合訓練(五)1.D根據(jù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),可知該原子核的質(zhì)量數(shù)為210,質(zhì)子數(shù)為83,中子數(shù)為127,而質(zhì)子與中子統(tǒng)稱為核子,則核子數(shù)為210,但由于不知道該原子的電性,因此不能確定核外電子數(shù),故D正確。2.B53131I發(fā)生β衰變的方程為

53131I3.B鈾核發(fā)生α衰變的核反應(yīng)方程是

92238UTh+24He,故A錯誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為Z=0,A=1,所以X表示中子,故B正確;鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為

92235U+01nBa+3689Kr+3014.A衰變過程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,則有238=206+4m,92=82+2mn,聯(lián)立解得m=8,n=6,故選A。5.B根據(jù)m=m0126T,其中m0=20μg/mL,m=3μg/mL,可得6.C根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,衰變方程為

95241AmNp+24He+γ,所以該衰變?yōu)棣了プ?A錯誤;根據(jù)質(zhì)能方程可知ΔE=(m1m2m3)c2,為衰變釋放的能量,不是

95241Am的結(jié)合能,B錯誤;比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定,所以

952417.D設(shè)Y的電荷數(shù)為Z1,質(zhì)量數(shù)為A1,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得A+14=A1+17,Z+7=Z1+8,A1+7=2A,Z1+3=2Z,解得Z=2,A=4,選項D正確。8.A核聚變是輕核的聚變,相同質(zhì)量的核燃料,輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多,A正確,C錯誤;氘氚核聚變反應(yīng)遵守電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,B錯誤;核聚變反應(yīng)有質(zhì)量虧損,D錯誤。9.C由愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2可得ΔmΔt=ΔEc10.答案(1)釋放能量7.97MeV(2)7.97MeV2.66MeV(3)1.92×1021Hz解析(1)一個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成氚核的核反應(yīng)方程是

11H+20反應(yīng)前各核子總質(zhì)量為mp+2mn=1.007277u+2×1.008665u=3.024607u反應(yīng)后新核的質(zhì)量為mH=3.016050u質(zhì)量虧損為Δm=3.024607u3.016050u=0.008557u因反應(yīng)前的總質(zhì)量大于反應(yīng)后的總質(zhì)量,故此核反應(yīng)釋放能量,釋放的核能為ΔE=0.008557×931.5MeV=7.97MeV。(2)氚核的結(jié)合能即為ΔE=7.97MeV它的比結(jié)合能為ΔE3=2(3)放出的光子的頻率為ν=ΔEh=7.97×1011.答案(1)92235U+01nBa+3689Kr+3解析(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知核反應(yīng)方程為

92235U+01n(2)設(shè)中子和碳核的質(zhì)量分別為m和m',碰撞前中子的速度為v0,碰撞后中子和碳核的速度分別為v和v',因為碰撞是彈性碰撞,所以在碰撞前后,動量和機械能均守恒,又因v0、v和v'沿同一直線,故有mv