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2015高三第一轮复习 与名师对话 课时跟踪训练 课时跟踪训练46.doc


课时跟踪训练(四十六)
一、选择题 1.(2014· 北京卷)质子、中子和氘核的质量分别为 m1、m2 和 m3.当一个质子和一个中子 结合成氘核时,释放的能量是(c 表示真空中的光速)( A.(m1+m2-m3)c C.(m1+m2-m3)c2 B.(m1-m2-m3)c D.(m1-m2-m3)c2 )

解析:根据爱因斯坦质能方程,知 ΔE=Δmc2=(m1+m2-m3)c2,C 正确. 答案:C 2.(2014· 福建卷)如图,放射性元素镭衰变过程中释放出 α、β、γ 三种射线,分别进入 匀强电场和匀强磁场中,下列说法正确的是( )

A.①表示 γ 射线,③表示 α 射线 B.②表示 β 射线,③表示 α 射线 C.④表示 α 射线,⑤表示 γ 射线 D.⑤表示 β 射线,⑥表示 α 射线 解析:根据三种射线的性质,α 射线氦原子核带正电;β 射线高速电子流带负电;γ 射 线光子流不带电.①向正极板偏转,所以是 β 射线;②不偏转所以是 γ 射线;③向负极板 偏转,所以是 α 射线;④受到洛伦兹力向左,由左手定则知带正电,为 α 射线;⑤不偏转 所以是 γ 射线;⑥向右偏转,带负电,所以是 β 射线.故此 A、B、D 错误,C 正确. 答案:C 3.(2014· 重庆卷)碘 131 的半衰期约为 8 天.若某药物含有质量为 m 的碘 131,经过 32 天后,该药物中碘 131 的含量大约还有( m A. 4 m C. 16 m B. 8 m D. 32 )

m m 解析:其半衰期为 8 天,经过 32 天,即经过 4 个半衰期,则碘 131 剩余量为 4= , 2 16 选项 C 正确. 答案:C

235 1 144 4. (2014· 江门市模拟)典型的铀核裂变是生成钡和氪, 同时放出 x 个中子: 92U+0n→ 56 1 Ba+89 36Kr+x0n,铀 235 质量为 m1,中子质量为 m2,钡 144 质量为 m3,氪 89 的质量为 m4.

下列说法正确的是(

)

A.该核反应类型属于人工转变 B.该反应放出能量(m1-xm2-m3-m4)c2 C.x 的值是 3 D.该核反应比聚变反应对环境的污染较少 解析:该反应是重核裂变反应,选项 A 错误;该反应放出能量[m1-(x-1)m2-m3- m4]c2,选项 B 错误;根据质量数守恒可算得 x=(235+1)-(144+89)=3,选项 C 正确;因 为铀有放射性,故该核反应比聚变反应对环境的污染较大,选项 D 错误. 答案:C 5.(多选)(2014· 辽宁省锦州市高三模拟)以下关于天然放射现象,叙述正确的是( A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减少 B.β 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 C.在 α、β、γ 这三种射线中,γ 射线的穿透能力最强,α 射线的电离能力最强
206 D.铀核(238 92U)衰变为铅核( 82Pb)的过程中,要经过 8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变

)

E.α 衰变的实质是原子核内两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子 解析:放射性物质放射的本质是原子核内部的反应,温度的变化不能影响原子核内部, 所以半衰期不变,选项 A 错.β 衰变所释放的电子是原子核内的一个中子转化为一个质子 和一个电子而形成的,选项 B 错.在 α、β、γ 这三种射线中,γ 射线的穿透能力最强,α 射
205 线的电离能力最强,选项 C 对.铀核(238 92U)衰变为铅核( 82Pb)的过程,假设发生 x 次 α 衰变

和 y 次 β 衰变,则有质量数守恒 238=4x+206 和电荷数守恒 92=2x-y+82,可得 x=8,y =6,选项 D 对.α 衰变的实质是原子核内两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子离开原子 核的过程,选项 E 对. 答案:CDE 6.中子和质子结合成氘核时,质量亏损为 Δm,相应的能量 ΔE=Δmc2=2.2 MeV 是氘 核的结合能.下列说法正确的是( )

A.用能量小于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核能分解为一个质子和一个中子 B. 用能量等于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时, 氘核可能分解为一个质子和一个中子, 它们的动能之和为零 C. 用能量大于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时, 氘核可能分解为一个质子和一个中子, 它们的动能之和为零 D. 用能量大于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时, 氘核可能分解为一个质子和一个中子, 它们的动能之和不为零

解析:由结合能的概念可知,结合成氘核和氘核分解时,释放和吸收的能量都是 2.2 MeV,用能量小于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,不能分解,所以选项 A 错误.用能量 大于等于结合能的光子照射氘核时,氘核可能分解,只要分解,分解出的质子和中子动能 之和一定不为零(若动能之和为零就分不开了),所以选项 B、C 错误,D 正确. 答案:D 7. 某种元素具有多种同位素, 反映这些同位素的质量数 A 与中子数 N 关系的是图( )

解析:元素的质量数 A 与中子数 N、质子数 Z 的关系为:A=Z+N,又因为同位素的 质子数相同,即 Z 为常数,故 A 是 N 的一次函数,且 A 随 N 的增大而增大,选项 B 正确, A、C、D 错误. 答案:B 8.(多选)正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是:将放射性同位素15 8O 注入 人体,15 8O 在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为一对 γ 光子,被 探测器采集后, 经计算机处理生成清晰图象. 则根据 PET 原理判断下列表述正确的是(
15 15 0 A.15 8O 在人体内衰变的方程是 8O→ 7N+1e 0 B.正、负电子湮灭的方程是0 1e+-1e→2γ

)

C.在 PET 中,15 8O 主要用途是作为示踪原子 D.在 PET 中,15 8O 主要用途是参与人体的新陈代谢 解析:由题意知 A、B 正确,显像的原理是采集 γ 光子,即注入人体内的15 8O 衰变放出 正电子和人体内的负电子湮灭转化为 γ 光子,因此15 8O 主要用途是作为示踪原子,故 C 对, D 错. 答案:ABC 9.一个电子(质量为 m,电量为-e)和一个正电子(质量为 m,电量为 e),以相等的初 动能 Ek 相向运动,并撞到了一起,发生“湮灭”,产生两个频率相同的光子,设产生光子的 频率为 ν;若这两个光子的能量都是 hν,动量分别为 p 和 p′,下列关系中正确的是( A.hν=mc2 1 B.hν= mc2,p=p′ 2 C.hν=mc2+Ek,p=-p′ 1 D.hν= (mc2+Ek),p=-p′ 2 )

解析:由能量守恒知 2mc2+2Ek=2hν,故 hν=mc2+Ek,由动量守恒知 0=p+p′,故 p=-p′,故选项 C 正确,选项 A、B、D 错误. 答案:C 10. 如图 k 介子衰变的方程为 k →π +π0, 其中 k 介子和 π 介子带负的基元电荷, π0
- - - - -

介子不带电.一个 k 介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,



其轨迹为圆弧 AP,衰变后产生的 π 介子的轨迹为圆弧 PB,两轨迹在 P 点相切,它们 的半径 Rk-与 Rπ-之比为 2∶1.π0 介子的轨迹未画出. 由此可知 π 介子的动量大小与 π0 介子




的动量大小之比为(

)

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶6 解析:根据题意,分别计算出带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径.根据动量的 定义,分别求出两个介子的动量大小,再从图中确定两个介子动量的方向,最后运用动量 守恒, 计算出 π0 粒子的动量大小. Bqvk-=mk- v2k- mk--vk- pk- pπ- , Rk-= = qB , Rπ-= qB , qB Rk-

pk- 2 = ,pπ-=-pk-+pπ0,p0 π=3pπ-.选项 C 正确. pπ- 1 答案:C 二、非选择题 11.(2014· 江苏淮安市高三调研)一静止的铀核232 92U(原子 质量为 232.0372 u)放出一个带电粒子(原子质量为 4.0026 u)后衰变成钍核228 90Th(原子质 量为 228.0287 u). (1)该过程的衰变方程为____________________. (2)求该衰变过程中放出的核能(1 u 相当于 931 MeV,结果保留 2 位有效数字). 解析:(1)根据衰变过程中原子质量数、电荷数守恒可知,放出的带电粒子的质量数为: A=232-228=4,电荷数为:Z=92-90=2,所以该粒子为4 2He,其衰变方程为:
232 228 4 92U→ 90Th+2He.

(2)根据爱因斯坦质能方程可知,该衰变过程中放出的核能为:ΔE=Δmc2=232.0372 u -(228.0287 u+4.0026 u)=0.0059 u=0.0059× 931 MeV=5.5 MeV.

228 答案:(1)232 90Th+4 (2)5.5 MeV 92U→ 2He

12.室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡.氡存在于建筑水泥、矿 渣砖、装饰石材及土壤中.氡看不到,嗅不到,即使在氡浓度很高的环境里,人们对它也 毫无感觉.氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的第二大因素.静止的
218 氡核222 86Rn 放出某种粒子 X 后变成钋核 84Po,粒子 X 的动能为 Ek1,若衰变放出的能量全部

变成钋核和粒子 X 的动能.试回答以下问题: (1)写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子 X); (2)求钋核的动能 Ek2.
218 4 解析:(1)题述衰变的核反应方程为222 86Rn→ 84Po+2He.

(2)设粒子 X 的质量为 m1、速度为 v1,钋核的质量为 m2、速度为 v2,根据动量守恒定 律有 0=m1v1-m2v2,所以钋核的动能 Ek2=
218 4 答案:(1)222 86Rn→ 84Po+2He 2 ?m2v2?2 m1v1 m1 2Ek1 = × = . 2m2 2 m2 109

2Ek1 (2) 109


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