高三物理第一轮复习 光电效应、核反应、核能基础过关练习 粤教版

高三物理第一轮复习 光电效应、核反应、核能基础过关练习

粤教版

一、单项选择题

1．(2011年湖南湘潭市二模)钍核(234 90Th)有放射性，它能放出一个粒子变成镤核(234

91Pa)，并伴随该过程放出光子，下列说法正确的是( )

A ．光线可能是红外线，该粒子是正电子

B ．光线可能是X 射线，该粒子是中子

C ．光线一定是γ射线，该粒子是质子

D ．光线一定是γ射线，该粒子是电子

解析：选 D.该反应的核反应方程为234 90Th→234 90Pa ＋ 0

－1e ，放出的粒子为电子，伴随放出的射线为γ射线．

2．(2011年河南调研)在下列两个核反应方程中，X 1、X 2分别代表一种粒子．①238 92 U→234

90Th

＋X 1 ②21H ＋31H→4

2He ＋X 2，以下判断中正确的是( )

A ．①是重核裂变反应

B ．②是轻核聚变反应

C ．X 1是α粒子，此种粒子形成的射线具有很强的贯穿本领

D ．X 2是中子，X 2的质量等于21H 与31H 质量之和减去4

2He 的质量

解析：选B.①是α衰变，选项A 错误；②是轻核聚变，选项B 正确；X 1是α粒子，但是α粒子的穿透本领不是很强，选项C 错误；X 2是中子，核反应过程中反应前后质量数守恒，但反应前后质量不守恒，故选项D 错误．

3．(2011年广东惠州模拟)放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随γ辐射．已知A 、B 两种放射性元素的半衰期分别为T 1和T 2，经过t ＝T 1·T 2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比m A ∶m B 为( )

A ．(12)T 2∶(1

2

)T 1 B ．1∶1

C ．2T 1∶2T 2

D ．2T 2∶2T 1

解析：选D.放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，新原子核往往有多余的能量，亦即新原子核处于激发态，这些能量再以γ光的形式放出，这就是γ衰变，γ衰变总是伴随着α衰变或β衰变．

根据衰变公式：m ＝m 0(12)t

T

有：m A (12)t T 1＝m B (12)t

T 2

又因为t ＝T 1·T 2

所以m A ∶m B ＝2T 2∶2T 1. 二、双项选择题

4．(2011年广东汕头模拟)在下列四个核反应方程中，X 1、X 2、X 3和X 4各代表某种粒子： ①31H ＋X 1→42He ＋10n ②14 7N ＋42He→17

8O ＋X 2 ③94Be ＋42He→12

6C ＋X 3 ④2412Mg ＋42He→27

13Al ＋X 4

以下判断中正确的是( )

A ．X 1是质子

B ．X 2是中子

C ．X 3是中子

D ．X 4是质子

解析：选CD.由质量数和电荷数守恒可知：X 1是21H(氘核)；X 2是11H(质子)；X 3是1

0n(中子)；X 4是1

1H(质子)；故选项C 、D 正确．

5．(2011年广东深圳一模)在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，都不同程

度地含有放射性元素，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出α、β、γ射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是( )

A ．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2

B ．发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少1

C ．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流

D ．在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱

解析：选BD.α衰变是两个质子与两个中子作为一个整体从原子核中抛射出来，即21

1H ＋210n→4

2He ，发生α衰变时，核内质量数减少4，选项A 错误；β衰变是原子核内一个中子转

化成一个质子和一个电子，即10n→11H ＋ 0

－1e ，发生β衰变时，核内中子数减少1，核子数不变，选项B 正确而C 错误；由三种射线性质可得，选项D 正确．

6．(2011年福建厦门模拟)2008年北京奥运会场馆设施采用很多太阳能技术．太阳的能

量来源于氢核的聚变，每次聚变反应可以看成是4个氢核(11H)结合成1个氦核(4

2He)，同时放

出正电子(0

1e)．已知氢核的质量为m p ，氦核的质量为m α，正电子的质量为m e ，真空中光速为c .下列关于氢核聚变的说法正确的是( )

A ．核反应方程为411H→42He ＋20

1e

B ．核反应方程为411H→42He ＋0

1e

C ．每次核反应所释放的能量为(4m p －m α－2m e )c 2

D ．每次核反应所释放的能量为(4m p －m α－m e )c 2

解析：选AC.由质量数、电荷数守恒知，A 对，B 错；此核反应的质量亏损为Δm ＝4m p －m α

－2m e ，由质能方程，释放的核能为ΔE ＝Δmc 2＝(4m p －m α－2m e )c 2

，C 对，D 错．

7．(2011年广东惠州模拟)

如图所示，两个相切的圆表示一个静止原子核发生某种核变化后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，可能的是( )

A ．原子核发生了α衰变

B ．原子核发生了β衰变

C ．原子核放出了一个正电子

D ．原子核放出了一个中子 解析：选AC.两个相切的圆表示在相切点处是静止的原子核发生了衰变，由于无外力作用，动量守恒，说明原子核发生衰变后，新核与放出的粒子速度方向相反，若是它们带相同性质的电荷，则它们所受的洛仑兹力方向相反，则轨道应是外切圆，若它们所带电荷的性质不同，则它们的轨道应是内切圆．图示的轨迹说明是放出了正电荷，所以可能是α衰变或放出了一个正电子，故A 、C 两选项正确．

三、非选择题

8．(2009年高考山东卷)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5

MeV 的质子11H 轰击静止的A Z X ，生成两个动能均为8.9 MeV 的42He.(1 MeV ＝1.6×10－13

J)

(1)上述核反应方程为________． (2)质量亏损为________kg.

解析：(1)11H ＋73X→42He ＋42He 或11H ＋73Li→42He ＋4

2He.

(2)Δmc 2

＝E 末－E 初，所以Δm ＝E 末－E 初c

2

＝

2×8.9－0.5×1.6×10－13

3×1082

kg≈3.1×10－29

kg. 答案：(1)11H ＋73X→42He ＋42He 或11H ＋73Li→42He ＋4

2He

(2)3.1×10－29

9．(2010年高考浙江卷)(1)在核反应10n ＋X→31H ＋4

2He ＋ΔE 过程中，X 是未知核．由核反

应知识可以确定X 核为__①__.若10n 、X 核、31H 和4

2He 的静止质量分别为m 1、m X 、m 3和m 4，则ΔE 的值为__②__.

(2)核能、风能等新能源是近来能源发展的重点方向之一．与煤、石油等传统能源相比较，