第22章 原子核.doc

1、优质文档优质文档1关于天然放射现象，下列说法正确的是 ( )A放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B放射性物质放出的射线中， 粒子的动能很大，因此贯穿物质的本领很强C当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生 衰变D放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出 射线2在下列 4 个核反应方程中，表示质子的是 ( )A +x B +xP3015Si U2389Th23490C + +x D + +xl27nMg271 Al71HeP153下列关于放射线的探测说法正确的是( )A气泡室探测射线的原理与云室探测射线的原理类似B由气泡室内的射线径迹可

2、以分析粒子的带电、动量、能量等情况C盖革米勒计数器探测射线的原理中也利用了射线的电离本领D盖革米勒计数器不仅能计数，还能用来分析射线的性质4对原子核的组成，下列说法正确的是( )A核力可使一些中子组成原子核B核力可使较多的质子组成原子核C不存在只有质子的原子核D质量较大的原子核内一定有中子5目前核电站利用的核反应是( )A裂变，核燃料为铀 B聚变，核燃料为铀C聚变，核燃料为氘 D聚变，核燃料为氘6氡 222 衰变为钋 218 的半衰期为 38 天，20g 氡 222 经过 76 天后还剩下( )A10g B5gC2.5g D1.25g7如图所示，x 为未知的放射源，L 为薄铝片，计数器对 粒子

3、、 粒子， 光子均能计数若在放射源和计数器之间加上 L 后，计数器的计数率大幅度减小，在 L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则 x 可能是( )A、 和 的混合放射源B纯 放射源C 和 的放射源D纯 放射源8一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个 光子已知质子、中子、氘核的质量分别为 m1、m 2、m 3，普朗克常量为 h，真空中的光速为 c下列说法正确的是( )A核反应方程是： + +H1n031B聚变反应中的质量亏损m=m 1+m2-m3C辐射出的 光子的能量 E=(m3-m1-m2)c优质文档优质文档D 光子的波长 = 2321)(cmh9. 氘和氚

4、发生聚变反应的方程式是 + + +17.6MeV，若有 2g 氘和 3g 氚全部发生聚变，N AH213e42n10为例伏加德罗常数，则释放的能量是( )AN A176MeV B5N A176MeVC2N A175MeV D3N A176MeV10在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳 14，它所放射的粒子与反冲核的轨迹是两个相切的圆，圆的半径为 5：1，如图所示那么碳的衰变方程是( )A +146He2B04B +C5C + 14601N7D +2511下列反应方程式正确的是（ ）A. + + ； B. + + ；N147He2O168 C126He4N1570C. + + ； D. + +

5、B942C126n0 Ar40182a430n112为了测量某放射性元素衰变时释放的 粒子的动能，让 粒子垂直于磁感线方向进入磁感应强度B=2T 的匀强磁场中，测得其圆周运动的半径 r=30cm，则 粒子的动能为多大( 粒子的质量m =6610 -27kg)（ ）A. 2.7910-9J B. 2.7910-10J C. 2.7910-11J D. 2.7910-12J13放射性元素的原子核在 衰变或 衰变生成新原子核时，往往会同时伴随 辐射已知 A、B 两种放射性元素的半衰期分别为 T1 和 T2，经过 t=T1T2 时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比为 （ ）A.

6、 mA：m B= ： B. mA：m B= ：2T1 2T1C. mA：m B= ： D. mA：m B= T2：T 11214碳原子的质量是 120000u，可以看成是由 6 个氢原子(质量为 10078u) 和 6 个中子(质量为10087u)组成的，则碳原子的平均结合能为 (1u=931MeV) （ ）A. 92.169MeV B. 921.69MeV C. 7.681MeV D. 76.81MeV15太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源(m p=1.0073u，m =40015u，m e=0.00055u)下列说法正确的是

7、( )A. 这个核反应方程 4 +2H1e4201优质文档优质文档B. 这个核反应方程 4 H1e42C. 这一核反应能释放 24.78MeV 的能量D. 已知太阳每秒释放的能量为 3.81026J，则太阳每秒减少的质量为 4.2109kg16(12 分) 一静止的 核转变为 核时放出一个 粒子，已知 232U、 228Th 和 粒子的摩尔质量分U239Th2890别为 M0、M 1、M 2，求放出的 粒子的初动能17(14 分) 如图所示，静止在匀强磁场中的 俘获一个速度 v0=7710 4m/s 的中子而发生核反应 +Li63 Li63 + 若已知 He 的速度 v2=2010 4m/s，

8、其方向跟中子反应前的速度方向相同，则：n10H3e42(1) 的速度为多大?(2)在图中画出粒子 和 的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比；31e42(3)当 旋转了 3 周时，粒子 旋转了几周?e42 H31优质文档优质文档1D 2C 3ABC 4D 5A 6B 7C 8B9A 10D 11. CD 12. D 13. A 14. C 15. ACD 第十九章测试卷1D【解析】：本题是对天然放射现象基本概念的考查半衰期的概念是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，而不是原子核内的核子数发生衰变所需的时间，选项 A 错误；放射性物质放出的射线中 粒子的动能很大，但由于它与外界物质的原子核碰

9、撞时很容易损失能量，因此它贯穿物质的本领很小，选项 B 错误；放射性元素发生衰变是因为原子核不稳定所引起的，与核外电子的能量高低无关，选项 C 错误；放射性元素发生衰变后的新核从高能级向低能级跃迁时会以光子的形式放出能量， 射线即为高能的光子流，选项 D 正确2C【解析】：在核反应中质量数守恒和电荷数守恒，由此可知， + ， + ，P3015Si4e01U2389Th23490He2+ +Al713n0Mg271， + + ，综上可知选项 C 正确He4P3015n3ABC 【解析】 ：气泡室探测射线的原理与云室类似，不同的是气泡室中是在射线经过时产生气泡来显示射线径迹的，故选项 A 正确；由

10、气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等，可分析射线的带电、动量、能量等情况，故选项 B 正确；盖革米勒计数器利用射线的电离作用，产生电脉冲进而计数，所以选项 C 正确；由于对于不同射线产生的脉冲现象相同，因此计数器只能用来计数，不能区分射线的种类，所以选项 D 错误4D【解析】：由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核，但核力也不能把较多的质子集聚在一起组成原子核，原因是核力是短程力，质子之间还存在“长程力”库仑力，选项 A、B 错误自然界中存在一个质子的原子核 ，选项 C 错误；较大质量的原子核内只有存在一些中子，才能消弱库仑力，H1维系原子核的稳定，故选项 D 正确5A【解析】

11、：目前核电站是利用核铀 235 的裂变释放核能来发电的核反应方程 + +U2359n10a456+3 ，故选项 A 正确目前对聚变的利用还只是处于研究阶段，尚未用于建筑核电站Kr9236n106B【解析】：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间叫做这种元素的半衰期氡的半衰期为 38 天，20g 氡 222 经过 76 天，经历了 2 个半衰期，剩下的质量 m=m0( )n =20( )2g=5g217C【解析】：依据三种射线的不同贯穿本领判断通过 L 后的射线，然后再依据磁场对运动电荷的作用确定计数器记录的是哪种粒子，由此可判断放射源的情况在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大

12、幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即 粒子在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有 射线因此放射源可能是 和 的放射源8B【解析】：此核反应的核反应方程为 + +，选项 A 错；由质能方程可知 光子的能量为H1n021E=(m1+m2-m3)c2，选项 C 错；由 E=h 知，波长 = ，选项 D 错；故选项 B 正确ccmh)(3219A【解析】：由于 、 均为 1mol，其原子核数相等，完全发生聚变反应时，共有 NA 次，释放能H13量应为 NA176MeV，故选项 A 正确10D【解析】：由于两个轨迹为外切圆，放出的粒子和

13、反冲核方向相反，由左手定则可知，它们必均为正电荷；而衰变过程中两者动量大小相等，方向相反，由于 qBv= ，则 R= ，因半径之比为Rv2qBv5：1，它们的电荷量之比为 1：5，由此可知选项 D 正确优质文档优质文档11(1) (2) (3) (4) 【解析】：根据核反应方程的电荷数和质量数守恒进行分析O178N157Be94H421227910 -12【 解析】：因为 r= ，v= ，所以 Ek= mv2= ，代人数据可算得：qmvBr1mrBq2Ek=27910 -12J13 ： 【解析】：放射性元素的原子核在 衰变或 衰变时出现质量亏损，多余的能量将以2T1 光子的形式释放，因此伴随

14、辐射放射性元素经过一段时间 t 后剩余质量 m=m0 (其中 T 为该t)21放射性元素的半衰期)可得 mA =mB ，得 mA：m B= ： 12)(T21)(T2T1147681MeV【解析】：6 个氢原子和 6 个中子的总质量为 m1=(100786+100876)u=12 0990u，碳原子的质量 m2=120000u6 个氢原子和 6 个中子结合为碳原子时质量亏损为：m=(12 0990-120000)u=00990u由质能方程E= mc2 可得结合能为：E=00990931MeV=92 169MeV所以平均结合能为：7681MeV12MeV69.15(1)4 +2 (2)24 78

15、MeV (3)4210 9kgH401【解析】：根据爱因斯坦的质能方程求解(1)核反应方程是 4 +2 1He4201(2)这一核反应的质量亏损为：m=4mp-m-2mc=00266u核反应释放的核能为：E=mc2=002669315MeV2478MeV(3)由E= mc2 得每秒太阳的质量减少为：m= = kg4210 9kg2cE286)103(.16 (M0-M1-M2)c2【解析】：首先根据质量关系，可计算出核反应过程中释放出的核能，设21M232U、 228Th 和 He 核的质量分别为 m0、m 1、m 2，忽略电子的质量，则核反应放出的能量E=(m 0-m1-m2)c2一个 23

16、2U 原子的质量应为 m0= (NA 为阿伏加德罗常数) 同理 m1= ，m 2= ，即E=NMANMA因为反应前后总动拿守恒，设反应后 228Th 与 He 核的动量分别为 p1、p 2，则 p1-ANc210)(p2=0设 228Th 与 He 核的动能为 Ek1、E k2，则 Ek1= ，E k2= ，故 粒子的初动能为 Ek2= =12mp2 2m= (M0-M1-M2)c221mE21M17(1)1010 3m/s (2)如图所示 3：40 (3)2 周【解析】：这是一个核反应跟动量守恒及洛伦兹力相结合的问题(1)6 核俘获 的过程中系统的动量Li63n10守恒：m nv0=mHv1+mHev2，所以 v1= ，代人数据 mn=1u，m He=4u，m H=3u，得 v1=-H2e0mvn1010 3m/s，负号表示与 v1 的方向相反 (2)运动轨迹如图所示， 和 在磁场中的半径之比31e42rH：r He= ： ，代人数据得 rH：r He=3：40Bq1:2He:优质文档优质文档(3) 和 的周期之比 TH：T He= ： ，代人数据得 TH：T He=3：2，所以它们的转动周期数H31e42 Bqm1H22e之比为 2：3，当 粒子转动 3 周时，氚核转动 2 周