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    2024年高考物理第一轮复习:第3讲 限时规范训练

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    2024年高考物理第一轮复习:第3讲 限时规范训练

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    限时规范训练[基础巩固]1(2021·广东卷)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝2626的半衰期为72万年其衰变方程为AlMgY下列说法正确的是(  )AY是氦核BY是质子C再经过72万年现有的铝26衰变一半D再经过144万年现有的铝26全部衰变解析:C 根据电荷数守恒与质量数守恒可知Y为正电子eAB错误;经过一个半衰期26衰变一半经过两个半衰期26还剩下四分之一C正确D错误.2关于原子、原子核的相关知识下列说法正确的是(  )A核反应AlHePX方程中的X是中子B轻核聚变的过程质量增加重核裂变的过程质量亏损C当发生光电效应时光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大D天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转解析:A 根据质量数和电荷数守恒X是中子A正确;轻核聚变和重核裂变的过程质量都亏损B错误;当发生光电效应时光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大C错误;天然放射现象中产生的γ射线不带电故其不能在电场或磁场中发生偏转D错误.3(2021·河西区天津实验中学高三一模)2020112704华龙一号核电5号机组首次并网成功标志着我国正式进入核电技术先进国家行列.华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能则下列叙述正确的是(  )A太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变B典型的裂变方程为UBaKr2nC裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大D90是铀235的裂变产物其半衰期为28那么经过56年锶90便衰变没了解析:C 太阳内部发生聚变A错误;典型的裂变方程为UnBaKr3nB错误;裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结合能C正确;经过56年锶90剩下原来的四分之一D错误.4(2021·河北卷)银河系中存在大量的铝同位素26Al.26Alβ衰变的衰变方程为AlMge测得26Al核的半衰期为72万年.下列说法正确的是(  )A26Al核的质量等于26Mg核的质量B26Al核的中子数大于26Mg核的中子数C将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中其半衰期不变D银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg解析:C 26Al核发生β衰变的过程中释放正电子的同时还有核能释放发生质量亏损所以26Al核的质量大于26Mg核的质量A错误;26Al核的中子数n126131326Mg核的中子数n2261214所以26Al核的中子数小于26Mg核的中子数B错误;半衰期是原子核固有的属性与物理环境和化学状态无关C正确;铝同位素26Al的半衰期为72万年所以经过144万年也就是两个半衰期后还剩下没有衰变D错误.5(多选)2021413日本政府宣布将向太平洋倾倒逾125万吨福岛核电站内储存的核废水消息一出举世哗然.福岛核电站的裂变材料是铀235核废水含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90、钴60129、钉106等放射性核素.由于含氚的水和普通的水具有相同的化学性质物理性质也相近因而现有的废水处理技术很难去除235的半衰期大约为12.5年.针对这一事件下列同学的观点正确的是(  )A为了保护海洋环境日本政府应在12.5年后再排放经过处理的核废水B比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核235的平均核子质量最大C比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核235的比结合能最大D核反应方程:UnBaKr3X中的X是中子解析:BD 为了保护海洋环境日本政府在12.5年后还是不能排放经过处理的核废水因为经过一个半衰期只是有半数发生衰变还有大多数的没有衰变所以废水还是具有放射性的所以不能排放A错误;比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核235的平均核子质量最大所以B正确;比较铀235、钡141、氪92、锶90的原子核,铀235的比结合能最小因为比结合能越大原子越稳定所以C错误;根据核反应过程中遵循电荷数质量数守恒定律所以核反应方程UnBaKr3X方程中的X是中子nD正确.6原子核裂变一般生成两个中等质量的原子核我国科学家钱三强和何泽慧夫妇研究铀核裂变时发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分.关于原子核的裂变下面表述正确的是(  )A裂变过程质量亏损但不一定释放能量B.U裂变成两个中等质量的原子核XeSrUU是同位素C.U容易俘获快中子而发生裂变释放核能D.U的纯度越高其裂变的链式反应越难进行解析:B 裂变过程质量亏损根据质能方程,一定释放能量,A错误;U裂变成两个中等质量的原子核XeSrUU质子数相同而中子数不同是同位素B正确;U容易俘获慢中子而发生裂变释放核能C错误;U的纯度越高其裂变的链式反应越容易进行D错误.7(多选)下列关于课本中四幅插图的相关描述,符合实际情况的是(  )A图甲为卢瑟福通过α粒子散射实验得出原子的核式结构模型B图乙为工业上利用放射性同位素射线的穿透能力来控制金属板或塑料板的厚度C图丙中镉棒的作用是使快中子变成慢中子从而影响链式反应速度D由图丁可知质量数大于60的原子核质量数越大结合能越小解析:AB 图甲为卢瑟福通过α粒子散射实验得出原子的核式结构模型,所以A正确;图乙为工业上利用放射性同位素射线的穿透能力来控制金属板或塑料板的厚度所以B正确;图丙中镉棒的作用是吸收中子使中子数减小从而影响链式反应速度所以C错误;由图丁可知质量数大于60的原子核质量数越大比结合能越小所以D错误.8氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量该反应方程为HHHeX式中X是某种粒子.已知:HHHe和粒子X的质量分别为2.0141 u3.0161 u4.0026 u1.0087 u1 u931.5 MeV/c2c是真空中的光速.由上述反应方程和数据可知(  )A粒子XHB该反应中的质量亏损为0.0289 uC该反应释放出的能量约为17.6 MeVD该反应中释放的全部能量转化为粒子X的动能解析:C 根据核反应前、后质量数守恒和电荷数守恒可判断X为中子选项A错误;该反应中的质量亏损为Δm2.0141 u3.0161 u4.0026 u1.0087 u0.0189 uB错误;由爱因斯坦质能方程可知释放出的能量为ΔE0.0189×931.5 MeV17.6 MeV选项C正确;该反应中释放的能量一部分转化为粒子X的动能一部分转化为He的动能D错误.[能力提升]9(2021·山东卷)在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时常利用沉积物中半衰期较短的Pb其衰变方程为PbBiX.以下说法正确的是(  )A衰变方程中的X是电子B升高温度可以加快Pb的衰变C.PbBi的质量差等于衰变的质量亏损D方程中的X来自于Pb内质子向中子的转化解析:A 根据核反应方程的质量数守恒和核电荷数守恒可知X的质量数为2102100核电荷数为8283=-1X为电子A正确;原子核的衰变与外界因素无关B错误;衰变的质量亏损应等于核反应前后所有核的质量之差C错误;方程中的X来自于Pb内中子向质子转化D错误.10(2021·全国甲卷)如图所示一个原子核X经图中所示的一系列αβ衰变后生成稳定的原子核Y在此过程中放射出电子的总个数为(  )A6         B8C10  D14解析A 本题考查原子核的衰变规律.根据题图可得X原子核质子数为中子数为146则质量数为238Y原子核质子数为82中子数为124则质量数为206根据原子核经过一次α衰变电荷数减小2质量数减小4一次β衰变后电荷数增加1质量数不变写出衰变方程为Y8He6e故此过程中放射出6个电子A正确.11一个不稳定的原子核质量为M处于静止状态放出一个质量为m的粒子后反冲.已知放出的粒子的动能为E0则原子核反冲的动能为(  )AE0         BE0C.E0  DE0解析:C 放出质量为m的粒子后剩余质量为Mm该过程动量守恒,有mv0(Mm)v放出的粒子的动能为E0mv原子核反冲的动能Ek(Mm)v2联立得EkE0ABD错误C正确.12201913玉兔二号月球车与嫦娥四号着陆器分离实现月球背面着陆.玉兔二号搭载了一块核电池利用Pu衰变为U放能量,可在月夜期间提供一定的电能.已知Pu的质量为mPuU的质量为mU真空中的光速为c下列说法正确的是(  )A.Pu发生β衰变后产生的新核为UB.Pu衰变为U中子数减少2C温度升高时Pu的衰变会加快D.Pu衰变为U释放的能量为(mPumU)c2解析:B Pu衰变为U根据质量数守恒与电荷数守恒可知衰变方程为PuUHe则发生的是α衰变其质量数减少4核电荷数减少2则中子数减少2A错误;B正确;半衰期与外界因素无关即温度升高时Pu的衰变快慢不变C错误;核反应过程中的质量亏损为ΔmmPumUmα核反应过程中释放的能量E(mPumUmα)c2D错误.13(多选)下列说法正确的是(  )A卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析提出了原子核内有中子存在B核泄漏事故污染物137Cs能够产生对人体有害的辐射其核反应方程式为CsBaX可以判断X为电子C若氢原子从n6能级向n1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应则氢原子从n6能级向n2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应D质子、中子、α粒子的质量分别是m1m2m3质子和中子结合成一个α粒子释放的能量是(2m12m2m3)c2解析:BCD 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子核式结构模型,没有提出原子核内有中子存在,故A错误;根据137Cs的核反应方程式CsBaX可知X的质量数为1371370电荷数为5556=-1X为电子B正确;氢原子从n6能级向n1能级跃迁时辐射出的光子的频率大于从n6能级向n2能级跃迁时辐射出的光子的频率故若从n6能级向n1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应则氢原子从n6能级向n2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应,故C正确;质子和中子结合成一个α粒子需要两个质子和两个中子质量亏损Δm2m12m2m3由质能方程可知释放的能量ΔEΔmc2(2m12m2m3)c2.D正确.14(2021·广西高三二模)考古学家常用到14C断代法生物体死亡时停止14C的摄入体内的14C发生放射性衰变变成14N而生物体内14C的含量与原始含量的比值P其中t的单位为年.现通过测量得知某古生物样品中14C的含量与原始含量的比值P则下列判断正确的是(  )A14C发生α衰变变成14NB该古生物的年代距今9975C.伴随着14C衰变过程将向外释放能量D具体推测结果还需要考虑该古生物样品的发掘位置的气候、湿度、岩层等的影响解析:C 14C发生放射性衰变变成14N的核反应方程为CNe则该核反应为β衰变A错误;因古生物样品中14C的比例正好是现代该生物所制样品的八分之一则可知经过的时间为三个半衰期即该古生物的年代距今约为17 190B错误;14C发生β衰变的同时还会往外释放γ射线故会释放能量C正确;外界环境不影响放射性元素的半衰期D错误.15宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流由各种原子核以及非常少量的电子、光子和中微子等组成它可能携带着宇宙起源、天体演化的信息一直吸引着科学家的关注.宇宙线粒子的能量范围非常大有的可以高达5×1019 eV.宇宙线逃逸出宇宙线源在星际空间中传播时会与磁场、星际介质等发生相互作用,导致一系列复杂的物理效应产生.利用空间探测器可以得到宇宙线在银河系中传播的一些数据比如:铍109其中的铍9是宇宙线中原有的铍10在传播过程中衰变产生的.据此材料以下叙述正确的是(  )A宇宙线粒子的能量可以高达8×1038 JB宇宙线中的电子不会受到星际磁场的影响C根据可以得到宇宙线在银河系中平均传播时间的相关信息D根据宇宙线到达探测器时的方向可以得到宇宙线源方位的相关信息解析:C  由题可知宇宙线粒子的能量范围非常大有的可以高达5×1019 eV8 J而不是8×1038 JA错误;由题意可知宇宙线中的电子会与磁场、星际介质等发生相互作用所以会受到星际磁场的影响B错误;由于铍9是宇宙线中原有的铍10在传播过程中衰变产生的所以结合半衰期的特点可知根据可以得到宇宙线在银河系中平均传播时间的相关信息C正确;由于宇宙线中的电子会与磁场、星际介质等发生相互作用传播的方向会发生一些变化所以根据宇宙线到达探测器时的方向不能得到宇宙线源方位的相关信息D错误.   

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