【學(xué)生卷】初中高中物理選修三第五章《原子核》經(jīng)典復(fù)習(xí)題(課后培優(yōu))

一、選擇題1．下列核反應(yīng)中，屬于原子核的衰變的是（）TOC\o"1-5"\h\z4He+27Al-30P+in2131503H+2Hf4He+in1120235U+inf90Sr+i36Xe+101n92038540238Uf234Th+4He92902.以下說法正確的是（）a粒子散射實驗說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的0射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C.氫彈利用了核聚變反應(yīng)D.查德威克發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.下列說法中不正確的是（）TOC\o"1-5"\h\zA.2H+3Hf4He+in是聚變1120B235U+infi4oXe+94Sr+2in是裂變.92054380226Raf222Rn+4He是a衰變9896224Naf24Mg+oe是裂變iii2-i4.下列說法正確的是（）238U衰變?yōu)?22Rn要經(jīng)過4次a衰變和2次P衰變9286B.衰變中產(chǎn)生的P射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的C.查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，并第一次實現(xiàn)了人工合成放射性同位素D.湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子，并準(zhǔn)確測出了電子的電荷量5.下列說法中正確的是（）A.釷的半衰期為24天。1g釷2390Th經(jīng)過120天后還剩0,2g釷一單色光照到某金屬表面時，有光電子從金屬表面逸出，延長入射光照射時間，光電子的最大初動能不會變化C.放射性同位素2390Th經(jīng)a、0衰變會生成2；；Rn,其中經(jīng)過了2次a衰變和3次0衰變D.大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，最多可產(chǎn)生4種不同頻率的光子6.鈷－60放射性的應(yīng)用非常廣泛，幾乎遍及各行各業(yè)。在農(nóng)業(yè)上，常用于輻射育種、刺激增產(chǎn)、輻射防治蟲害和食品輻射保藏與保鮮等；在醫(yī)學(xué)上，常用于癌和腫瘤的放射治療。一個鉆60原子核（60Co）放出一個0粒子后衰變成一個銀核（60Ni）,并伴隨產(chǎn)生2728了Y射線。已知鉆60的半衰期為5.27年，該反應(yīng)中鉆核、0粒子、鎳核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3。下列說法正確的（）A.核反應(yīng)中釋放的能量為（m1—m2—m3）c2B.核反應(yīng)中釋放出的Y射線的穿透本領(lǐng)比0粒子弱C.若有16個鉆60原子核，經(jīng)過5.27年后只剩下8個鉆60原子核D.B粒子是鉆原子核外的電子電離形成的7．朝鮮“核危機”舉世矚目，其焦點問題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆．因為TOC\o"1-5"\h\z重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以產(chǎn)出供研制核武器的钚239Pu這種239Pu由鈾239U衰變949492而產(chǎn)生.則下列判斷中正確的是（）239Pu與239U具有相同的中子數(shù)9492239Pu與239U核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù)9492239U經(jīng)過2次B衰變產(chǎn)生239Pu9294239U經(jīng)過1次a衰變產(chǎn)生239Pu92948.太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氦核的熱核反應(yīng)，這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽能.已知質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.0073u,a粒子的質(zhì)量ma=4.0015u,電子的質(zhì)量me=0.0005u.1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.5MeV的能量，太陽每秒釋放的能量為3.8X1026J,則下列說法正確的是（）A.這個核反應(yīng)方程是2H+3h-4He+0n.這一核反應(yīng)的質(zhì)量虧損是0.0277uC.該核反應(yīng)釋放的能量為4.13X10-12jD.太陽每秒減少的質(zhì)量為4.2X109Kg.某原子核A先進行一次B衰變變成原子核B,再進行一次a衰變變成原子核C,則（）A.核C的質(zhì)子數(shù)比核A的質(zhì)子數(shù)少2B.核A的質(zhì)量數(shù)減核C的質(zhì)量數(shù)等于3C.核A的中子數(shù)減核C的中子數(shù)等于3D.核A的中子數(shù)減核C的中子數(shù)等于510.238U變成206Pb要經(jīng)過m次衰變、n次衰變，中子數(shù)減少的個數(shù)為4，則（）9282A.m=8,n=6,q=32B.m=6,n=8,q=32C.m=8,n=6,q=22D.m=6,n=8,q=2211.下列說法正確的是（）A.較小比結(jié)合能的原子核不穩(wěn)定，容易發(fā)生裂變B.放射性元素的半衰期跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，但與外部條件有關(guān)C.某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(yīng)，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D.根據(jù)玻爾的原子理論，氫原子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12.一個靜止的原子核aX經(jīng)a衰變放出一個a粒子并生成一個新核，a粒子的動能為bE0.設(shè)衰變時產(chǎn)生的能量全部變成a粒子和新核的動能，則在此衰變過程中的質(zhì)量虧損為

EE（a-4）EaEA-/B-G-4）C2C.,2°D-G-4%213.下列說法中正確的是（）A.a粒子散射實驗證明原子內(nèi)部的正電荷是均勻分布的B.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜C.在電子的單縫衍射實驗中，狹縫變窄，電子動量的不確定量變小D.鎘棒在反應(yīng)堆中的作用是控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度14.地球的年齡到底有多大，科學(xué)家利用天然放射性元素的衰變規(guī)律，通過對目前發(fā)現(xiàn)最古老的巖石中鈾和鉛含量來推算。測得該巖石中現(xiàn)含有的鈾是巖石形成初期時（巖石形成初期時不含鉛）的一半，鈾238衰變后形成鉛206,鈾238的相對含量隨時間變化規(guī)律如圖所示，圖中N為鈾238的原子數(shù)，N0為鈾和鉛的總原子數(shù)。由此可以判斷出（）鼬原子她相對憂A.鈾238的半衰期為90億年B.地球的年齡大致為90億年C.被測定的巖石樣品在90億年時，鈾、鉛原子數(shù)之比約為1:3D.根據(jù)鈾半衰期可知，20個鈾原子核經(jīng)過一個半衰期后就剩下10個鈾原子核.在足夠大的勻強磁場中，靜止的鈉的同位素24Na發(fā)生衰變，沿與磁場垂直的方向釋放出一個粒子后，變?yōu)橐粋€新核，新核與放出的粒子在磁場中運動的軌跡為內(nèi)切圓，如圖所示，下列說法正確的是（）A.A.24Na發(fā)生的是a衰變11C.新核的中子數(shù)為13二、填空題B.軌跡1是新核的徑跡D.新核沿逆時針方向旋轉(zhuǎn).在核反應(yīng)1n+Xf3H+4He+AEe過程中，X是未知核。由核反應(yīng)知識可以確定X012核為。若m、X核、3H和4He的靜止質(zhì)量分別為m「m、m和m,則AE的0121x34值為。.大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電，氘核聚變反應(yīng)方程是：2H+2Hf3He+in,已知2H的質(zhì)量為2.0136u,3He的質(zhì)量為3.0150u,112012伊的質(zhì)量為1.0087u,lu=931MeV。笊核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為Mev(保留兩位有效數(shù)字).核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進行發(fā)電，235U是核電站常用的核燃料。92受一個中子轟擊后裂變成交Ba和;;Kr兩部分，并產(chǎn)生個中子。要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要—(選填"大于〃、"等于〃或“小于〃)臨界體積。.質(zhì)子與中子發(fā)生核反應(yīng)生成笊核，放出能量，其核反應(yīng)方程為；已知中子的質(zhì)量機=1.6749x10-27kg,質(zhì)子的質(zhì)量爪=1.6726x10-27kg,笊核的質(zhì)量nPm=3.3436x10-27kg,真空中的光速為3.00x108m/s,則笊核的比結(jié)合能為D(保留兩位有效數(shù)字)。.完成下列核反應(yīng)方程，并指出各屬于哪一種核反應(yīng).TOC\o"1-5"\h\zwN+m-uB+，是70560co-6oNi+,是272824Mg+4He-27A1+,是.12213238U—234Th+,是.9290地球的年齡到底有多大，科學(xué)家利用天然放射性元素的衰變規(guī)律，通過對目前發(fā)現(xiàn)最古老的巖石中鈾和鉛含量來推算.測得該巖石中現(xiàn)含有的鈾是巖石形成初期時(巖石形成初期時不含鉛)的一半，鈾238衰變后形成鉛206,鈾238的相對含量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，圖中/V為鈾238的原子數(shù)，/V。為鈾和鉛的總原子數(shù).由此可知地球的年齡大約為億年，被測定的古老巖石樣品在90億年時的鈾、鉛原子數(shù)之比約為劭原子數(shù)和笛三冬一劭原子數(shù)和笛三冬一太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氦核同時放出兩個正電子的熱核反應(yīng)，這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽的能源.已知質(zhì)子質(zhì)量為mH=1.0073u,氦核質(zhì)量為mHe=4.0015u,正電子質(zhì)量為me=0.00055u,計算結(jié)果保留兩位小數(shù)，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量.則這個核反應(yīng)的反應(yīng)方程為；發(fā)生一次這樣核反應(yīng)能釋放MeV的能量.一個靜止的钚核239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核295U和另一個原子核X，并釋放出一定的能量.其核衰變方程為：239PUT235U+X.9490(1)方程中的X核符號為.⑵钚核的質(zhì)量為239.0522u,鈾核的質(zhì)量為235.0439u,X核的質(zhì)量為4.0026u,已知山相當(dāng)于931.5MeV的能量，則該衰變過程放出的能量是MeV.(保留兩位小數(shù))一個氘核和一個氚核結(jié)合成一個氦核的反應(yīng)方程是，此反應(yīng)過程的質(zhì)量虧損為m.已知阿伏伽德羅常數(shù)為N真空中的光速為c.若1m。/笊核和1m。/A瓶完全發(fā)生核反應(yīng)生成氮核，則在這個核反應(yīng)中釋放的能量為.鈕232經(jīng)過處a衰變和4次6衰變后變成一種穩(wěn)定的元素，這種元素的原子量為，核隔取為.4個氫核聚變成一個氮核，同時放出兩個正電子，釋放出2.8xl06eV的能量，寫出核反應(yīng)方程，并計算1g氫核完成這個反應(yīng)后釋放出能量（1g氫核即1mol所包含的氫核的粒子個數(shù)為6.02x1023個）。三、解答題1kg鈾全部裂變釋放出的能量約為8.5x1013J,相當(dāng)于完全燃燒多少無煙煤放出的能量？一個靜止的鈾核232U放出一個a粒子后衰變成社核Th92⑴寫出鈾核的衰變反應(yīng)方程；⑵圖中的軌跡哪個是a粒子和哪個是鈕核Th,并求出它們半徑的比值；⑶若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為a粒子和新核的動能，已知a粒子的動能為￡°,則在此衰變過程中釋放的能量為多少？碰撞在宏觀、微觀世界中都是十分普遍的現(xiàn)象。⑴如圖1所示，在水平光滑的桌面上有兩個大小相同的小球A、B,質(zhì)量分別是m2,A球以％的速度與靜止的B球相碰。碰撞后A、B的速度分別是《、少。如果碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫做彈性碰撞；如果碰撞過程中機械能不守恒，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞。若m『2kg、m2=lkg,某次碰撞滿足％=2m/s、匕，=2m/s。通過計算碰撞前后的機械能說明該次碰撞屬于彈性碰撞還是非彈性碰撞。⑵裂變反應(yīng)可以在人工控制下進行，用慢化劑中的原子核跟中子發(fā)生碰撞，使中子的速率降下來，從而影響裂變反應(yīng)的反應(yīng)速度。如圖2所示，一個中子以速度與慢化劑中靜止的原子核發(fā)生彈性正碰，中子的質(zhì)量為m,慢化劑中靜止的原子核的質(zhì)量為M,而且M>mo為把中子的速率更好地降下來，現(xiàn)有原子核質(zhì)量M大小各不相同的幾種材料可以作為慢化劑，通過計算碰撞后中子速度的大小，說明慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的。o~~1O中子原子核圖工30.太陽大約在幾十億年后，進入紅巨星時期，其核心溫度會逐漸升高。當(dāng)溫度升至某一溫度時