2024高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)練37原子核及核反應(yīng)含解析

PAGE4-課時(shí)規(guī)范練37原子核及核反應(yīng)1.(衰變、結(jié)合能、半衰期、玻爾理論)(2024湖北荊門高三元月調(diào)考)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)合得越堅(jiān)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.依據(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),要釋放肯定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大2.(核反應(yīng)方程)2024年是世界上首次實(shí)現(xiàn)元素人工轉(zhuǎn)變100周年。1919年,盧瑟福用氦核轟擊氮原子核,發(fā)覺產(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=03.(多選)(聚變反應(yīng))(2024河南洛陽高三一模)“東方超環(huán)”是我國自主設(shè)計(jì)建立的世界上第一個(gè)非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克核聚變?cè)囼?yàn)裝置。2024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,獲得的試驗(yàn)參數(shù)接近將來聚變堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式所須要的物理?xiàng)l件,朝著將來聚變堆試驗(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.聚變比裂變更平安、清潔4.(衰變)(2024山東德州一模)2024年1月3日,“玉兔二號(hào)”月球車與“嫦娥四號(hào)”著陸器分別,實(shí)現(xiàn)月球背面著陸?！坝裢枚?hào)”搭載了一塊核電池,利用

94238Pu衰變?yōu)?/p>

92234U釋放能量,可在月夜期間供應(yīng)肯定的電能。已知

94238Pu的質(zhì)量為mPu,92234U的質(zhì)量為mUA.94238Pu發(fā)生β衰變后產(chǎn)生的新核為B.94238Pu衰變?yōu)?/p>

92234C.溫度上升時(shí),94238D.94238Pu衰變?yōu)?/p>

92234U釋放的能量為(mPu-m素養(yǎng)綜合練5.(2024湖南永州高三三模)煙霧探測器運(yùn)用了一種半衰期為432年的放射性元素镅

95241Am來探測煙霧。當(dāng)正?？諝夥肿哟┻^探測器時(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)入探測腔內(nèi),煙霧中的微粒會(huì)吸附部分射線,導(dǎo)致電流減小,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),煙霧探測器中的镅

95241Am因溫度6.(2024全國卷Ⅱ)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=A.40kg B.100kg C.400kg D.1000kg7.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-6.10V。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3.88V,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,外界供應(yīng)的總能量為()A.4.88V B.15V C.2.8V D.7.40V參考答案課時(shí)規(guī)范練37原子核及核反應(yīng)1.Cβ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)合得越堅(jiān)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;依據(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),要釋放肯定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能增大,電勢(shì)能減小,故D錯(cuò)誤。2.B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。3.BD“人造太陽”是以超導(dǎo)磁場約束,通過加熱,讓等離子氣體達(dá)到上億度的高溫而發(fā)生輕核聚變,故A錯(cuò)誤;依據(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,所以聚變比裂變更平安、清潔4.B94238Pu衰變?yōu)?/p>

92234U,依據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知衰變方程為

94238Pu→

92234U+24He,則發(fā)生的是α衰變,其質(zhì)量數(shù)削減4,核電荷數(shù)削減2,故中子數(shù)削減2,故A錯(cuò)誤,B正確;半衰期與外界因素?zé)o關(guān),即溫度上升時(shí),94238Pu的衰變快慢不變,故C錯(cuò)誤;核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為Δm=mPu-mU-mα,核反應(yīng)的過程中釋放的能量E=5.C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)確定,與物理?xiàng)l件和化學(xué)狀態(tài)均無關(guān),則溫度上升而半衰期不變6.C1MeV=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7.A設(shè)每一過程中,若汲取能量為正值(即E>0),