2021年高考物理总复习 3.2放射性元素的衰变 核能考题演练(含解析)(选修3-5)

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2021年高考物理总复习 3.2放射性元素的衰变 核能考题演练（含解析）（选修3-5）

1.(xx·福建高考)如图,放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ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.①表示γ射线,③表示α射线 B.②表示β射线,③表示α射线 C.④表示α射线,⑤表示γ射线 D.⑤表示β射线,⑥表示α射线

【解题指南】解答本题时应注意以下两点： (1)三种射线的带电特点。

(2)带电粒子在磁场或电场中的偏转情况。

【解析】选C。由放射现象中α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电,结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线,③④是α射线,故选C。

2.(xx·重庆高考)碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还有( ) A.

B.

C.

D.

【解题指南】解答本题时应注意以下两点： (1)正确书写原子核的衰变公式。 (2)准确求解原子核衰变的次数。

【解析】选C。由原子核的衰变公式m余=m(),其中n===4,为衰变的次数,解得m余=,故选C。

3.(xx·北京高考)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

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n

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放的能量是(c表示真空中的光速)( ) A.(m1+m2-m3)c C.(m1+m2-m3)c

2

B.(m1-m2-m3)c

D.(m1-m2-m3)c

2

【解题指南】解答本题可按以下思路进行： (1)确定质量的变化量Δm。

(2)根据质能方程ΔE=Δmc计算释放的能量。

【解析】选C。由题意可知,质量的变化量Δm=m1+m2-m3;根据质能方程ΔE=Δmc计算释放的能量为E=(m1+m2-m3)c。

4.(xx·上海高考)核反应方程BeHeC+X中的X表示( ) A.质子 C.光子

B.电子 D.中子

2

2

2

【解题指南】解答本题注意以下两点： (1)核反应方程的书写满足电荷数守恒。 (2)核反应方程的书写满足质量数守恒。

【解析】选D。根据质量数守恒可知X的质量数为1;根据电荷数守恒可知X的电荷数为0,所以X表示中子。 5.(xx·西工大附中模拟)美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过Ca(钙48)轰击Cf(锎249)发生核反应,成功合成了第118号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素。实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子x,再连续经过3次α衰变后,变成质量数为282的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子x是( ) A.中子

B.质子

C.电子

D.α粒子

【解析】选A。第118号元素的原子核,三次α衰变后核电荷数变为112,说明先前放出的3个相同的粒子x是不带电的中子,故A正确。

6.(xx·安溪模拟)下面关于结合能和平均结合能的说法中,正确的有( ) A.核子结合成原子核吸收的能量或原子核分解成核子放出的能量称为结合能 B.平均结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大 C.重核与中等质量原子核相比较,重核的结合能和平均结合能都大 D.中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的要大

【解析】选D。核子结合成原子核放出的能量或原子核分解成核子吸收的能量称为结合能,故A错误;平均结合能越大的原子核越稳定,它的结合能还和核子的数量有关,故B错误;重核与中等质量原子核相比较,重核的结合能大,重核的核子平均结合能比中等核的小,故C错误;与轻核相比,中等质量原子核中一个核子受到更多其他粒子的强作用力,所以平均结合能大,结合能就更大,故D正确。

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7.(1)关于天然放射现象,下列说法正确的是( ) A.α射线是由氦原子核衰变产生 B.β射线是由原子核外电子电离产生 C.γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D.通过化学反应不能改变物质的放射性

(2)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到10K时,可以发生“氦燃烧”。 ①完成“氦燃烧”的核反应方程He+ Be+γ。

Be是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10s。一定质量的Be,经7.8×10s后所剩Be占开始时的 。

【解析】(1)选D。α射线是在α衰变中产生的,本质是氦核,A错误;β射线是在β衰变中产生的,本质是高速电子束,B错误;γ射线是发生α衰变和β衰变时原子核发生能级跃迁而产生的电磁波,C错误;物质的放射性由原子核内部自身的因素决定,与原子所处的化学状态和外部条件无关,D正确。 (2)①根据核反应方程和电荷守恒定律可知, HeHeBe+γ。

Be的半衰期为2.6×10s,经过7.8×10s后,也就是经过3个半衰期后剩余的质量为m′=()m=()m, 所剩Be占开始时的。

答案：(1)D (2)He ②或12.5%

8.(1)(xx·重庆高考)铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应:Una+b+n,则a+b可能是( )

-16

-16

n

3

-16

-16

8

(2)已知氘核的质量为2.013 6 u,中子质量为1.008 7 u,氦3He)的质量为 3.015 0 u。

①写出两个氘核聚变生成氦3的核反应方程。 ②计算两个氘核聚变所释放出的核能。

③若两个氘核以相同的动能Ek=0.35 MeV正碰而发生核聚变,同时释放出一对向相反方向运动的光子,每个光子的能量为0.5 MeV,试求生成的氦核的动能。

【解析】(1)选D。根据题中所给裂变反应方程,质量数守恒,电荷数守恒,故a+b的质量数应为235+1-2=234,电荷数应为92,故只有D选项正确。 (2)HHHen

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