新教材2023_2024学年高中物理第5章原子核章末综合训练课件新人教版选择性必修第三册

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第五章章末综合训练(五)12345678910111.(2023北京海淀高二阶段练习)关于原子核 ,下列说法正确的是(　　)A.核外有83个电子,核内有127个质子B.核外有83个电子,核内有83个质子C.核内有83个质子,210个中子D.核内有210个核子D解析 根据质量数=质子数+中子数,可知该原子核的质量数为210,质子数为83,中子数为127,而质子与中子统称为核子,则核子数为210,但由于不知道该原子的电性,因此不能确定核外电子数,故D正确。 12345678910112.(2023海南高二阶段练习)已知碘131发生β衰变的方程为 ,则X原子核内中子数为(　　)A.54 B.77 C.78 D.131B12345678910113.(2023四川德阳五中阶段练习)下列核反应方程正确的是(　　) B123456789101112345678910114.(2023贵州毕节高二期中)如图所示,一个原子核X经图中所示的14次衰变,其中有m次α衰变、n次β衰变,生成稳定的原子核Y,则(　　)A.m=8,n=6 B.m=6,n=8 C.m=4,n=10 D.m=2,n=12A解析 衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒,则有238=206+4m,92=82+2m-n,联立解得m=8,n=6,故选A。12345678910115.(2023江苏南通中学阶段练习)药物浓度的衰减与原子核衰变的规律相似。服用某药物后血浆中药物浓度的最大值为20 μg/mL,药物浓度低于3 μg/mL就要补充用药,若6 h要服用一次药物,由此可推断服用药物后血浆中药物浓度下降的半衰期约为(　　)A.1 h B.2 h C.3 h D.4 hB12345678910116.(2023安徽高二阶段练习)镅是一种人工获得的放射性元素,符号Am,原子序数95,具有强放射性,化学性质活泼,是同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源,常用于薄板测厚仪、温度计、火灾自动报警仪及医学上。其衰量为m2,X的质量为m3,真空中的光速为c,下列说法正确的是(　　)A.该衰变为β衰变C123456789101112345678910117.(2023全国甲卷)在下列两个核反应方程中 X和Y代表两种不同的原子核,以Z和A分别表示X的电荷数和质量数,则(　　)A.Z=1,A=1 B.Z=1,A=2C.Z=2,A=3 D.Z=2,A=4D解析 设Y的电荷数为Z1,质量数为A1,由质量数守恒和电荷数守恒得A+14=A1+17,Z+7=Z1+8,A1+7=2A,Z1+3=2Z,解得Z=2,A=4,选项D正确。12345678910118.(2023湖南卷)2023年4月13日,中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录,实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步,下列关于核反应的说法正确的是(　　)A.相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多C.核聚变的核反应燃料主要是铀235D.核聚变反应过程中没有质量亏损A1234567891011解析 核聚变是轻核的聚变,相同质量的核燃料,轻核聚变比重核裂变释放的核能更多,A正确,C错误;氘氚核聚变反应遵守电荷数守恒和质量数守恒,B错误;核聚变反应有质量亏损,D错误。12345678910119.(2023全国乙卷)2022年10月,全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴,其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推断,该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为1048 J。假设释放的能量来自物质质量的减少,则每秒钟平均减少的质量量级为(光速为3×108 m/s)(　　)A.1019 kg B.1024 kgC.1029 kg D.1034 kgC123456789101110.(2023山东济宁高二阶段练习) 的质量是3.016 050 u,质子的质量是1.007 277 u,中子的质量是1.008 665 u,已知1 u相当于931.5 MeV的能量,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,元电荷e=1.6×10-19 C。(计算结果保留三位有效数字)(1)一个质子和两个中子结合为氚核,是吸收能量还是释放能量?该能量为多少MeV?(2)氚核的结合能和比结合能各是多少?(3)如果(1)中的能量以光子的形式放出,则光子的频率是多少Hz?(用科学记数法表示)1234567891011答案 (1)释放能量　7.97 MeV　(2)7.97 MeV　2.66 MeV(3)1.92×1021 Hz反应前各核子总质量为mp+2mn=1.007 277 u+2×1.008 665 u=3.024 607 u反应后新核的质量为mH=3.016 050 u质量亏损为Δm=3.024 607 u-3.016 050 u=0.008 557 u因反应前的总质量大于反应后的总质量,故此核反应释放能量,释放的核能为ΔE=0.008 557×931.5 MeV=7.97 MeV。1234567891011(2)氚核的结合能即为ΔE=7.97 MeV 123456789101111.(2023江苏连云港高二阶段练习)某核反应堆采用的燃料是铀235,用一个动能约为0.025 eV的热中子(慢中子)轰击铀235,生成不稳定的铀236,从而再裂变为钡144和氪89,同时放出能量和3个快中子,而快中子不利于铀235的裂变。为了能使裂变反应继续下去,需要将反应中放出的快中子减速,从而使生成的中子继续撞击其他铀235。有一种减速的方法是用石墨(碳12)作减速剂,设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞。已知lg 7=0.845,铀235的链式反应 1234567891011(1)写出核反应方程。(2)一个动能为E0=1.75 MeV的快中子与静止的碳原子碰撞一次后损失的动能为原来动能的多少?(3) 一个动能为E0=1.75 MeV的快中子需要与静止的碳原子碰撞多少次,才能减速成为慢中子?1234567891011解析 (1)根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程为 (2)设中子和碳核的质量分别为m和m',碰撞前中子的速度为v0,碰撞后中子和碳核的速度分别为v和v',因为碰撞是弹性碰撞,所以在碰撞前后,动量和机械能均守恒,又因v0、v和v'沿同一直线,故有mv0=mv+m'v'12345678910111234567891011