2012高考物理 第16章第2讲 放射性元素的衰变 核能③课后限时作业 新人教版.doc

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1、放射性元素的衰变核能一、选择题（每小题5分，共20分）1.太阳每年辐射到地球上的能量相当于1813亿吨标准煤，是全世界年需能量总和的5000倍，是地球上最大的能源.太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：+→+.若已知的质量为m1,的质量为m2,的质量为m3,的质量为m4,则下列说法中正确的是()A.是中子B.和是两种不同元素的原子核C.和在常温下就能够发生聚变D.这个反应释放的核能为ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2【解析】是中子，A正确；和是同位素，它们是同种元素，B错误；在常温下是不可能发生聚变的，C错误

2、；根据质能方程，可以得到D正确.【答案】A、D2.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀、钍的花岗岩等会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病.根据有关放射性知识可知，下列说法正确是（）A.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B.β衰变所释放的电子是核内的中子衰变成质子所产生的C.γ射线一般伴随着α和β射线产生的，在这3种射线中，γ射线的穿透能力最

3、强，电离能力最弱D.发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4【解析】由于半衰期是统计规律，A项错误；发生α衰变时.中子数减少2，D项错误，正确答案B、C.【答案】B、C3．浙江秦山核电站第3期工程两个60万千瓦发电机组已并网发电．发电站的核能来源于U的裂变，下面说法正确的是（）A.U裂变时释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小B.U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为：U＋n→-5-用心爱心专心【解析】放射性同位素可作为示踪原子，A对；α射线贯穿本领弱，不能用于金属探伤，

4、B错；放射性元素发生一次β衰变，由衰变规律知质子数增加1，C错；元素的半衰期只由核本身的因素决定，而与原子处的物理状态或化学状态无关，D错，故选A.【答案】A二、非选择题（共80分）5.（10分）用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现.天然放射性同位素只不过40多种，而目前人工制造的同位素已达1000多种，每种元素都有放射性同位素.放射性同位素在农业、医疗卫生、科研等许多方面得到广泛应用.（1）带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失，其原因是（）A.射线的贯穿作用B.射线的电离作用C.射线的物理、化学作用D

5、.以上3个选项都不是（2）右图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，若工厂生产的是厚度1mm的铝板，在α、β、γ3种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是　　射线.（3）在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛结晶是同一物质.为此，曾采用放射性同位素作为.【答案】（1）B（2）β（3）示踪原子6.（12分）某核反应方程为+→+X.已知的质量为2.0136u，的质量为3.0180u,的质量为4.0026u,X的质量为1.0087u.（1）X是什么粒子？（2）该反应释放能

6、量还是吸收能量？【解析】本题考查了核反应方程中质量数、核电荷数守恒及核能的相关知识，同时考查对核反应方程和质能方程的综合应用能力.根据核反应前后质量数及电荷数守恒，可得X为，-5-用心爱心专心反应前的总质量为m1=2.0136u+3.018u=5.0316u,反应后的总质量为m2=4.0026u+1.0087u=5.0113u.由于m1>m2，反应过程中释放能量且释放的能量可由质能方程求得.【解析】（1）根据电荷数守恒和质量数守恒可判断X为中子（），且a=3，根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2，有ΔE=（mU-mBa-

7、mkr-2mn）c2.（2）反应堆每年提供的核能：E=PT/η(其中T表示一年的时间)以M表示每年消耗的的质量，则M∶mU=E∶ΔE，解得M=mUPT/ηΔE.代入数据得M=1.10×103kg.【答案】（1）3（mU-mBa-mkr-2mn）c2（2）1.10×103kg8.（12分）用速度为v0、质量为m1的核轰击质量为m2的静止的核，发生核反应，最终产生两种粒子A和B.其中A为核，质量为m3，速度为v3；B的质量为m4.（1）写出核反应方程式；（2）计算粒子B的速度vB;（3）粒子A的速度符合什么条件时，粒子B的

8、速度方向与He核的运动方向相反？【解析】（1）+→+.（2）由动量守恒定律：m1v0=m3v3+m4vB,解得vB=.（3）B的速度与He核的速度方向相反，即<0,解得v3>.-5-用心爱心专心【答案】（1）4.2×106t（2）6×1014个10.（17分）浙江秦山核电站第3期工程两个60万千瓦发电机组已并网发电.（1）发电站的