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1、(江蘇專版)2022年高考物理總復習 課時作業(yè)六十四 原子核
1.一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核,衰變方程為U→Th+He.下列說法正確的是( )
A.衰變后釷核的動能等于α粒子的動能
B.衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小
C.鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間
D.衰變后α粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量
2.下列核反應方程中,屬于α衰變的是( )
A.N+He→O+H B.U→Th+He
C.H+H→He+n D.Th→Pa+e
3.如圖中曲線a、
2、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡,氣泡室中磁感應強度方向垂直于紙面向里.以下判斷可能正確的是( )
第3題圖
A.a(chǎn)、b為β粒子的徑跡 B.a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡
C.c、d為α粒子的徑跡 D.c、d為β粒子的徑跡
4.235 92U經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變,變成Pb,則( )
A.m=7,n=3 B.m=7,n=4
C.m=14,n=9 D.m=14,n=18
5.(多選)下列說法正確的是( )
A.核子結合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結合能
B.重核與中等質量原子核相比較,
3、重核的結合能和比結合能都大
C.重核的裂變反應和輕核的聚變反應過程中,都有質量虧損
D.若某次核反應中,質量虧損為Δm,則本次核反應中釋放的能量為Δmc2(c為光速)
6.(多選)天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力如圖所示,由此可推知( )
第6題圖
A.②來自于原子核外的電子
B.①的電離作用最強,是一種電磁波
C.③照射食品可以殺死腐敗的細菌
D.③的電離作用最弱,屬于原子核內(nèi)釋放的光子
7.如圖所示,x為放射源,L為一紙板,紙板與計數(shù)器之間有強磁場B.當強磁場移開時,計數(shù)器的計數(shù)率不變,說明放射源中沒有______(選填“α”、“
4、 β”或“γ”)粒子;將紙板L移開,計數(shù)器計數(shù)率大幅度上升,這表明放射源中有______(選填“α”、“ β”或“γ”)粒子.
第7題圖
8.(17年南京三模)太陽內(nèi)部不斷進行著各種核聚變反應,一個氘核和一個氚核結合成一個氦核是其中一種,請寫出其核反應方程__________________;如果氘核的比結合能為E1,氚核的比結合能為E2,氦核的比結合能為E3,則上述反應釋放的能量可表示為__________.
9.輕核聚變比重核裂變能夠釋放更多的能量,若實現(xiàn)受控核聚變,且穩(wěn)定地輸出聚變能,人類將不再有“能源危機”.一個氘核(H)和一個氚核(H)聚變成一個新核并放出一個中子(n)
5、.
(1)完成上述核聚變方程H+H→______+n
(2)已知上述核聚變中質量虧損為Δm,真空中光速為c,則該核反應中所釋放的能量為________.
10.(16年南通一模)一靜止的钚核發(fā)生衰變后放出一個α粒子變成鈾核.已知钚核質量為m1,α粒子質量為m2,鈾核質量為m3,光在真空中的傳播速度為c.
(1)如果放出的粒子的速度大小為v,求鈾核的速度大小v′.
(2)求此衰變過程中釋放的總能量.
11.P是人類首先制造出的放射性同位素,其半衰期為
2.5 min,能衰變?yōu)镾i和一個未知粒子.
(1)寫出該衰變的方程;
(2)已知容器中原有純P的質量為m
6、,求5 min后容器中剩余P的質量.
12.(15年江蘇高考)取質子的質量mp=1.6726×10-27 kg,中子的質量mn=1.6749×10-27 kg,α粒子的質量mα=6.6467×10-27 kg,光速c=3×108 m/s,請計算α粒子的結合能.(計算結果保留兩位有效數(shù)字)
課時作業(yè)(六十四) 原子核
1.B 【解析】 A、D項,衰變后質量轉化為能量,故動能不守恒,質量不守恒,故A項、D項錯誤.B項,衰變滿足動量守恒,故B項正確.C項,原子核的半衰期指的是有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需要的時間,描述的是統(tǒng)計規(guī)律;而衰變放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間是一個原子核
7、發(fā)生衰變所需要的時間,兩者一般情況下不相等,故C項錯誤.綜上所述,本題正確答案為B.
2.B 【解析】 α衰變是指質量較大的原子核向外輻射出α粒子,即在核反應中有新核的產(chǎn)生,并且其中之一為α粒子.在C中也生成了α粒子,但是是兩個質量較小的核生成的新核,這個核反應為聚變反應.所以答案選B.
3.D 【解析】 β粒子帶負電,根據(jù)左手定則可知β粒子初始時受到的洛倫茲力向下,所以β粒子會向下偏轉,故A項錯誤,D項正確.γ粒子不帶電,所以不受洛倫茲力的作用,不會發(fā)生偏轉,故B項錯誤.α粒子帶正電,根據(jù)左手定則可知α粒子初始時受到的洛倫茲力向上,所以α粒子會向上偏轉,故C項錯誤.
4.B 【解析】
8、衰變過程滿足質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒.先寫出核反應方程 U→Pb+nHe+me,根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒列出方程:235=207+4m,92=82+2m-n,解得m=7,n=4.故選B.
5.CD 【解析】 原子核分解成核子時需要的能量為結合能,它等于核子結合成原子核放出的能量,A錯.中等質量的原子核比結合能較大,B錯.重核的裂變反應和輕核的聚變反應過程中,都有質量虧損,C 正確;若某次核反應中,質量虧損為Δm,由ΔE=Δmc2可知,本次核反應中釋放的能量為Δmc2(c為光速),D正確.
6.CD 【解析】 從題圖可知三種射線的穿透能力由強到弱分別是③(γ射線)、②(β射線)、①(α射線)
9、,其中α射線的電離作用最強,選項B錯;β射線是核內(nèi)中子轉化而來,選項A錯誤;γ射線是原子核從高能級到低能級躍遷產(chǎn)生的,電離作用最弱,選項D正確.故選CD.
7.β α 【解析】 將磁場移開后,計數(shù)器所得計數(shù)率保持不變,說明穿過紙板的粒子中無帶電粒子,故沒有β射線;將薄紙板L移開,計數(shù)率大幅上升,說明射線中有穿透力很弱的粒子,因此放射源有α.
8.H+H→He+n 4E3-2E1-3E2 【解析】 根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量守恒守恒,知核反應方程為H+H→He+n,根據(jù)比結合能等于結合能與核子數(shù)的比值,則有:該核反應中釋放的核能ΔE=4E3-2E1-3E2.
9.(1)He (2)Δmc2 【解
10、析】 根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,核聚變方程是U→Th+He.根據(jù)愛因斯坦質能方程可得該核反應中所釋放的能量為ΔE=Δmc2.
10.(1)v (2)(m1-m2-m3)c2 【解析】
根據(jù)動量守恒定律0=m2v-m3v′解得v′=v②質量虧損Δm=m1-m2-m3,釋放的總能量ΔE=Δmc2,ΔE=(m1-m2-m3)c2.
11.(1)P→Si+e (2) 【解析】 (1)衰變的方程為:P→Si+e;(2)半衰期為2.5 min,則經(jīng)過5 min后發(fā)生2次衰變,則容器中剩余P的質量為:.
12.4.3×10-12 J 【解析】 2個質子和2個中子結合生成一個α粒子,該核反應中有質量虧損,釋放出核能.由愛因斯坦質能方程ΔE=Δmc2可得:ΔE=(2mp+2mn-mα)c2=4.3×10-12 J.