1、课后限时自测(四十)一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共70分)1图1331甲是、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图图乙中检查所利用的射线是()甲乙图1331A射线B射线C射线 D三种射线都可以【解析】射线的穿透能力足够强，它能穿透薄金属板故检查金属内部伤痕所利用的射线是射线【答案】C2(2011北京高考)表示放射性元素碘131(I)衰变的方程是()A.ISbHe B.IXeeC.IIn D.ITeH【解析】衰变的实质是放射出电子(e)，由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知B正确【答案】B3(2010上海高考)某放射性元素经过11.4天有
2、7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为()A11.4天 B7.6天C5.7天 D3.8天【解析】根据半衰期的定义，剩余原子个数NN总()，t是经历的天数，是半衰期，故11.43，3.8天，D项正确【答案】D4对于下述四个核反应方程的说法中正确的有()UThXHHHe能量 UnSrXexnThPaYA中的X是电子B是链式反应方程C是核裂变方程，其中x10D是衰变方程，其中Y是中子【解析】核反应前后遵循质量数守恒、电荷数守恒的规律，由此可知X为氦原子核，A错；链式反应是生成的一个粒子能撞击其他原子核使反应持续下去的反应，由此可知不是链式反应而是聚变反应，B错；由反应前后遵循质量数守恒、电荷数守
3、恒的规律可知235190136x，x10，同时式为裂变反应，C对；同理234234Y，由此可知Y的质量数为0，核电荷数为1，所以Y为电子，D错【答案】C5(多选)(2013广东高考)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是UnBaKr3n.下列说法正确的有 ()A上述裂变反应中伴随着中子放出B铀块体积对链式反应的发生无影响C铀核的链式反应可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响【解析】根据裂变反应的规律和影响半衰期的因素解决问题裂变反应式中的n为中子，铀块体积大于临界体积，才能发生链式反应，且铀核的链式反应是可控的，选项A、C正确，选项B错误；放射性元素的半衰期不受外界压强、温度
4、的影响，选项D错误【答案】AC6科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3)它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为HeHe2HHe.关于He聚变，下列表述正确的是()A聚变反应不会释放能量B聚变反应产生了新的原子核C聚变反应没有质量亏损D目前核电站都采用He聚变反应发电【解析】核聚变过程中会发生质量亏损，同时伴有巨大的核能放出，故A、C都是错误的；聚变反应中会产生新的原子核，如本题中生成了He，故B正确；目前核电站的核燃料一般还是铀235，故D错误【答案】B7(2010北京高考)太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J
5、，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近()A1036 kgB1018 kgC1013 kgD109 kg【解析】根据爱因斯坦质能方程Emc2，得m kg109 kg.【答案】D8(2014广东省深圳市一模)核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇有一种核裂变方程为：UnXSr10n，下列说法正确的是()A裂变反应中亏损的质量变成了能量B裂变反应出现质量亏损导致质量数不守恒CX原子核中有54个质子DX原子核比铀核的平均结合能大【解析】裂变反应中释放的原子能量是裂变反应出现质量亏损引起的裂变反应虽出现质量亏损，但是质量数仍守恒，选项A、B错误由核反应遵循的质量数守恒和电荷数守恒，X原子核中有
6、54个质子，选项C正确重核裂变是由平均结合能小的重核在中子的轰击下裂变为平均结合能较大的中等质量核，所以X原子核比铀核的平均结合能大，选项D正确【答案】A9(2013重庆市第八中学模拟)下列说法正确的是()A研制核武器的钚239(Pu)由铀239(U)经过4次衰变而产生B发现中子的核反应方程是BeHe CnC20 g的U经过两个半衰期后其质量变为15 gD.U在中子轰击下，生成Sr和Xe的核反应前后，原子核的核子总数减少【解析】UPU2e发生2次衰变，A错误.20 gU经过两个半衰期后其质量m20()2g5 g，C错误在核反应中质量数、电荷数都守恒，D错误所以只有B正确【答案】B10我国科学家
7、研制世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”，用来解决人类的能源之需，代替煤、石油等不可再生资源“人造太阳”的实验装置模拟太阳产生能量的方式从海水中提取氘和氚，使其在上亿度的高温下产生聚变反应，反应方程式为：HHHenE.设氘(H)的质量为m1，氚(H)的质量为m2，氦(He)的质量为m3，中子(n)的质量为m4，c为光在真空中传播的速度核反应放出的能量E为 ()A(m1m2)c2 B(m3m4)c2C(m1m2m3m4)c2 D(m3m4m1m2)c2【解析】由爱因斯坦的质能方程Emc2，反应前后的质量亏损为m1m2m3m4，所以对外释放的核能为(m1m2m3m4)c2，C对【答案】C二、非选择
8、题(本大题共2小题，共30分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(14分)静止的Li核俘获一个速度v17.7104 m/s的中子而发生核反应，生成两个新核已知生成物中He的速度v22.0104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同(1)写出上述反应方程(2)求另一生成物的速度【解析】(1)LinHeH.(2)设中子、氦核、新核的质量分别为m1、m2、m3，它们的速度分别为v1、v2、v3，根据核反应动量守恒有：m1v1m2v2m3v3v31.5103 m/s负号说明新核运动方向与氦核相反【答案】(1)LinHeH(2)速度大小为1.5103 m/s，方向与氦核方向
9、相反12(16分)已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u，He的质量为3.015 0 u.(1)写出两个氘核聚变成He的核反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能；(3)若两氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的He和中子的动能各是多少？【解析】(1)应用质量数守恒和核电荷数守恒不难写出核反应方程为：HHHen.(2)由题给条件可求出质量亏损为：m2.013 6 u2(3.015 01.008 7)u0.003 5 u所以释放的核能为Emc2931.50.003 5 MeV3.26 MeV.(3)因为该反应中释放的核能全部转化为机械能，即转化为He和中子的动能若设He和中子的质量分别为m1、m2，速度分别为v1、v2，则由动量守恒及能的转化和守恒定律，得m1v1m2v20，Ek1Ek22Ek0E又由Ek1m1v，Ek2m2v可得，则Ek1(2Ek0E)(20.353.26) MeV0.99 MeVEk2(2Ek0E)(20.353.26) MeV2.97 MeV.【答案】(1)HHHen(2)3.26 MeV(3)0.99 MeV2.97 MeV
