長沙市高中物理選修三第五章《原子核》經(jīng)典習題

1、28281 2 28281 2 31714一、選擇題1下列有關原子、原子核的說法中正的是（ ）A天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有電子B瑟福用 粒子散射實驗證明了原子核內(nèi)存在中子C均結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定射性元素的半衰期與外界強和溫度有關，與原子的化學狀態(tài)無關2天然放射性元素在衰變過程中會輻 射線、 射和 射線。關于原子核衰變，下列 說法中正確的是（ ）A 射來源于原子的核外電子B 射可以用來探測金屬部件內(nèi)部的缺陷C射性原子核衰變成新核，原子核的比結(jié)合能減小 個半衰期為 的某放射性同位素，經(jīng) 6h 還剩 125 個3以下說法正確的是（ ）A 衰所釋放的電子是原子核內(nèi)的中

2、子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的BTh成為原子核Pb，要經(jīng)過 8 次 衰和 6 次 衰變C 、 、 種射線中， 射的穿透能力和電離能力都最強 半期為 21 小，則 10 個 原子核，經(jīng)過 21 小時后還有 5 個未衰變 12 124太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著 個質(zhì)子（ ）變?yōu)?1 個氦核（ ）熱核反應，核 反應方程是4 1 4 2He+2X，這個核反應釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核X 的質(zhì)量分別為 、 、 ，空中的光速為 c。下列法中正確的是（ ） A方程中的 X 表中子 0B程中的 X 表示電子 -1C個核反應中質(zhì)量虧損 1 3個核反應中釋放的核能 1 3252020 年 月 15 日國散列中子源利CSN

3、S）用中子成像技術幫助中國科技大學進行 了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探測物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運動的科研裝置。 CNSN 是我國重點建設的大科學裝置，將成為發(fā)展中國家擁有第一臺散裂中子源。下列關 于中子研究的說法正確的是（ ）A 粒轟擊 ，成 ，產(chǎn)生了中子7 8B U 經(jīng) 次 衰變2 次 衰，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)少了 6 個C射性 射線其實質(zhì)是高速中子流，可用于醫(yī)學的放射治療電站可通過控制中子數(shù)目控制核反應劇烈程度6一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為U 234Th+He.下說法正確的是（ ）1 151 22 12 12 11 151 22 12 12 12 1 2

4、424A衰變后釷核的動能等于粒子的動能B變后釷核的動量大小等于 粒的動量大小 C核的半衰期等于其放出一個 粒子所經(jīng)歷的時間變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量7下列哪些事實表明原子核具有復雜構(gòu)A 粒子的散射實驗B然放射現(xiàn)象C極射線的發(fā)現(xiàn) 射線的發(fā)現(xiàn)8某科學家提出年輕熱星體中核聚變一種理論，其中的兩個核反應方程為，H+12 ， H+ 7N 126C+X+Q2，方程式中 Q ， 表釋放的能量，相關的原子核質(zhì)量見下表：原子核HCNN質(zhì)量u1.0078 3.0160 4.0026 12.0000 13.0057 15.0001以下推斷正確的是（ ）A 是He ， QB 是， QC 是He ，

5、Q 是 Q Q 9下列說法正確的是（ ）A較小比結(jié)合能的原子核不穩(wěn)定，容易生裂變B射性元素的半衰期跟原子所處的化學狀態(tài)無關，但與外部條件有關C種頻率的紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠發(fā)生光電效應，若增大該種紫外線照射的 強度，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能并不改變據(jù)玻爾的原子理論，氫原的核外電子由能量較高的定態(tài)軌道躍遷到能量較低的定 態(tài)軌道時，會輻射一定頻率的光子，同時核外電子的動能變小10 Na 是工產(chǎn)生的放射性元素， Na 產(chǎn)生后會自發(fā)的衰變?yōu)?。于 Na 衰 12 11為 Mg ，列描述正確的是（ ）A上述核反應屬于 衰變B Na 的衰期隨溫度升高、壓強增大而小11C述核反應屬于 衰變

6、 Na 的半衰期隨著數(shù)量減少而增大1111 衰中放出的電子來 )A原子核外軌道上的電子B子核內(nèi)所含的電子C子核內(nèi)中子變成質(zhì)子時放出的電子子核內(nèi)質(zhì)子變成中子時放的電子12射性元素 A 經(jīng)過 次 衰變和 1 次 衰后生成一新元素 ，則元素 B 在素周期2061417 12341312 1 902061417 12341312 1 90A 253表中的位置較元素 A 的置向前移動了A 位B 位C 位 位13子核 在然衰變?yōu)?的程中，經(jīng)過的 衰次數(shù)質(zhì)子數(shù)減少的個數(shù)、 中子數(shù)減少的個數(shù)依次為（ ）A、22B、22、 C、810 、22、14下列四個核反應式中X 表示中子的是（ ）A N O H7 1B

7、Th Pa90 C C 6 U Sr Xe10X 38 15近幾年，原子核科學在超重元素的探測方面取得重大進展1996 年學家在研究 某兩個重核結(jié)合成超重元素的反應時，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核 X 經(jīng)過 次 衰、 次Z 衰后的產(chǎn)物為 Y由此可以判定超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是（ ）100A110， B110， C277 D，二、填空題16 衰中常伴有一種稱“中子的子出，中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實 驗中很難探測。 年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中11H的核反應，間接地證實了中微子的存在。（）微子與中的 H 生核反應，產(chǎn)生中子（ ）正電子（ ），即中微

8、子 +1H ，可以判定中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是_）A 和 和 和 和 （）述核反產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（）即 。已知正電子和電子的質(zhì)量都為 ，反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約（留 2 位有效數(shù)字）。在下列描述核反應的方程中，屬于 衰變的_，于裂變的是，屬于聚 變的是_A B He 7N O HC 10 23592U 14054 9438 1018電站利用核反應堆工時釋放出的熱能使水汽化以推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。請解答以 下問題，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。(1)核應堆中的燃料是 ，完成核反應方程式：U n 90 Xe 1n；（）_） H H Li

9、6 (2)鈾的質(zhì)量 m 為U235.0439u，中子的質(zhì)量 為，鍶（Sr）核的質(zhì)量 為Sr ，氙（ ）核的質(zhì)量 m 為 135.9072u 1u 為 kg，濃縮鈾中鈾235 的含量占 2% 。求一座 100 萬千瓦核電站每年（ t 7s 大約需要多少噸濃縮鈾？（_）19勻強磁場中，一個原靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩 個相切圓 1 和 2 的跡照片 ( 如所示 ) ，知兩個相切圓半徑分別為 r 、 r ，有無可 2能是 衰_，有無可能是 衰_，跡_(1 或 2)可能是衰變后新核的徑跡，若衰變方程是 ，則 r ： r =_。 20電站利用原子核鏈式應放出的巨大能量進行發(fā)電，

10、23592U是核電站常用的核燃料。23592U受一個中子轟擊后裂變成 和 Kr 兩部分，并產(chǎn)_個子。要使鏈式反應發(fā) 36生，裂變物質(zhì)的體積_（選“大于、等于或小于”）臨界體積。21可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射象，揭開了人類研究原子核結(jié)構(gòu)的序幕。如圖中 P 為放在勻 強電場中的天然放射源，其放出的射線在電場中分成 A、C 三束。(1)三射線中，穿透能力最強，經(jīng)常用來對屬探傷的_射；電離作用最強， 動量最大，經(jīng)常用來轟擊原子核的_射線。(2)請成以下與上述粒子有關的兩個核反應程：23490Th ； _2713Al 3015P+10。22質(zhì)子轟擊鋰核 Li 生成兩個 粒子，已知質(zhì)子 粒子、鋰核的質(zhì)量分別為 m

11、 、m 、 （）出核反方程_（）核反應質(zhì)量虧 eq oac(, )（）核反應放的能 eq oac(, )E=_23中子轟擊鋰核（ Li）發(fā)生核反應，生成氚核和 粒，并釋放出 4.8Mev 的能量3請寫出核反應方24成下列內(nèi)容2351 7 4 1 0 22351 7 4 1 0 2(1)請出鈾 發(fā)生 衰生成釷 Th 的反方_(2)若該反應過程中釋放的核能為 ，則該反應過程中質(zhì)量虧損_(真中的光速 為 (3)放性元素 的半衰期是 2 天，2g 該素過 4 天剩25 年德威克用 粒子去轟擊鈹核 ，發(fā)現(xiàn)了中子，并產(chǎn)生一個碳核 C 6， 已 粒質(zhì)量為m，鈹核的質(zhì)量為 m ，中子的質(zhì)量為 ，核的質(zhì)量為 n

12、C。該核反應方程為，反應過程的質(zhì)量虧損為_。26變反應是目前核能利中常用的反應，以原子核23592U為燃料的反應堆中，當23592U俘獲一個慢中子后發(fā)生的裂變反應可以有多種方式，其中一種可表示為：23592U10139549538Sr+310。已知 U 的子質(zhì)量為 235.0439 ， 的原子質(zhì)量為 92 01.0087 ，Xe 的子質(zhì)量為 138.9178 ，Sr的原子質(zhì)量為 93.9154 ，且 的量對應的能量為 9.3102 三、解答題，裂變反應釋放出的能量_MeV。 介、介都是由一個夸克（夸克 u 或克 ）一反夸克（反夸克或反夸克 ）組成的，它們所帶電荷量如表所示，表中 e 為電荷。粒

13、子+-udd帶電荷量+e-e+-e3-+e3(1)按簡單的組成， 介由哪兩種粒子組成？(2)按簡單的組成，介由哪兩種粒子組成？28 年，盧瑟福用 粒轟擊氮核 的子。已知 氮核質(zhì)量為m 14.00753uN，氧核的質(zhì)量為m 17.00454u0， 粒質(zhì)量為m ，新粒子的質(zhì)量為m 。（已知：相當于 ，結(jié)果保留 位效數(shù)字）求：(1)寫發(fā)現(xiàn)新粒子的核反應方程；(2)核應過程中是吸收還是釋放能量，并求能量的大?。?3) 粒以v / s 的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核，反應生成的氧核和新的粒子同方向運動，且速度大小之比: 43，求氧核的速度大小。29個氫原子的質(zhì)量為 1.673610kg，個鋰（ Li ）原子的質(zhì)量為 kg，3一個氦原子的質(zhì)量為 6.646710kg。個鋰核受到一個質(zhì)子轟擊變