1、第十九章 原子核 (90分钟100分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。多选题已在题号后标出)1.核反应方程HeNO+X,X所代表的粒子是()AH BH Ce Dn2.卢瑟福用粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为NHeOH。已知氮核质量为mN=14.007 53u,氧核的质量为mO=17.004 54u,氦核质量mHe=4.003 87u,质子(氢核)质量为mp=1.008 15u,(已知:1 uc2=931 MeV)对于这一核反应,下列说法正确的是()A.放出热量0.001 29 MeVB.吸收热量0.001 29 MeVC.放出热量1.20 MeVD.吸收热量1.20
2、 MeV【互动探究】若入射氦核以v0=3107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为150。求氧核的速度大小。3.放射性元素()经衰变成为钋(),半衰期约为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石,其原因是()A.目前地壳中的主要来自于其他放射性元素的衰变B.在地球形成的初期,地壳中元素的含量足够高C.当衰变产物积累到一定量以后, 的增加会减慢的衰变进程D.主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期4.现有三个核反应方程:NaMge;UnBaKr+n;HHHen。下列说法正确的是()
3、A.是裂变,是衰变;是聚变B.是聚变,是裂变;是衰变C.是衰变,是裂变;是聚变D.是衰变,是聚变;是裂变5.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子,其半衰期为3.8天,1 g氡经过7.6天衰变掉的质量以及衰变成的过程中放出的粒子分别是()A.0.25 g,粒子 B.0.75 g,粒子C.0.25 g,粒子 D.0.75 g,粒子6.(多选)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为:X+YHeH+HHHe+X+17.6 MeV,下列表述正确的有()A.X是中子B.Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应7.(多选)下列说法中正确
4、的是()A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C.约里奥居里夫人用粒子轰击铝箔发现了中子D.原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量8.(多选)正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是将放射性同位素O注入人体,参与人体的代谢过程O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像,则根据PET原理判断下列表述正确的是()A.O在人体内衰变方程是ONeB.正、负电子湮灭方程是ee2C.在PET中O主要用途是作为示踪原子D.在PET中O主要用途是参与人体的
5、新陈代谢9.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(),由于衰变它放出一个粒子,此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆,大圆与小圆的直径之比为421,如图所示,那么氡核的衰变方程应为()10.静止的氡核Rn放出粒子后变成钋核Po,粒子动能为E。若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能,真空中的光速为c,则该反应中的质量亏损为()A.B.C. D.11.(多选)朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目,其焦点问题就是朝鲜生产供研制核武器用的钚239Pu),这种Pu可由铀239U)经过衰变而产生。则下列判断中正确的是()A.Pu与U的核内具有相同的中子数BPu与U的核内具有相同的核子数CU经过1次衰变
6、产生PuDU经过2次衰变产生Pu12.(多选)中子和质子结合成氘核时,质量亏损为m,相应的能量E=mc2=2.2 MeV是氘核的结合能。下列说法正确的是()A.用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核不能分解为一个质子和一个中子B.用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零C.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零D.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和不为零二、计算题(本大题共4小题,共40分。要有必要的文字说
7、明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.(8分)一个氘H)和一个氚H)结合成一个氦He),同时放出一个中子,已知氚核质量为m1=2.014 1 u,氘核质量为m2=3.016 0 u,氦核质量为m3=4.002 6 u,中子质量为m4=1.008 7 u。(1)写出聚变的核反应方程。(2)反应过程中释放的能量为多少?平均每个核子能放出多少核能?14.(10分)(2015沧州高二检测)一个锂核Li)受到一个质子H)轰击变为2个粒子He)。已知质子的质量为1.672 610-27kg,锂原子的质量为11.650 510-27kg,一个粒子的质量为6.646 710-27kg。(1)写出该核反应
8、的方程。(2)该核反应释放的核能是多少?(真空中光速c=3.0108m/s)15.(10分)钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态*和粒子,而铀核激发态*立即衰变为,并放出能量为0.097 MeV的光子。已知、和粒子的质量分别为mPu=239.052 1 u、mU=235.043 9 u和m=4.002 6 u,u=931.5 MeV/c2。(1)写出衰变方程。(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,求粒子的动能。16.(12分)如图甲所示,静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v0=7.7104m/s的中子而发生核反应,即LinHHe,若已知He的速度v2=2.0104m/s,其方向与反应前中子速度方向相同,试求:(1H的速度大小和方向。(2)在图乙中,已画出并标明两粒子的运动轨迹,请计算出轨道半径之比。(3)当He旋转三周时,粒子H旋转几周? 5
