1、优质文档优质文档课时作业(四十)(分钟：45 分钟 满分：100 分)一、选择题(每小题 7 分，共 63 分)1氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则这 3 种力从大到小的排列顺序是( )A核力、万有引力、库仑力 B万有引力、库仑力、核力C库仑力、核力、万有引力 D核力、库仑力、万有引力解析 核力是强相互作用(强力)，氦原子核内的 2 个质子是靠核力结合在一起的，可见核力远大于库仑力；微观粒子的质量非常小，万有引力小于库仑力故 D 正确答案 D2下列说法正确的是( )A 射线与 射线都是电磁波B 射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C用加温、加压或
2、改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量解析 射线为粒子流， 射线为电磁波，故 A 错 射线来自原子核内部，不是核外电子电离产生的，故 B 错据放射性元素的衰变规律可知 C 项正确，D 错误答案 C3(2011浙江三校联考)居室装修中经常用到的花岗岩都不同程度地含有放射性元素(含铀、钍等)，会释放出 、 、 射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道疾病根据有关放射性知识判断下列说法中正确的是( )A 射线是发生 衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 4 个B 射线是发生 衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，质量数
3、减少了 1 个C 射线是发生 衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 1 个D在 、 、 三种射线中， 射线的穿透能力最强、电离能力最弱解析 射线是发生 衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 2 个； 射线是发生 衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，质量数不变，中子数减少了 1 个； 射线是发生 衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数不变，故 ABC 错误，D 正确答案 D4放射性同位素被用做示踪原子，主要是因为( )A放射性同位素不改变其化学性质B放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C其半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D放射性同位素
4、容易制造解析 放射性同位素用做示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物优质文档优质文档理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理等，因此，选项 A、B、C 正确，D 不正确答案 ABC5(2011温州五校联考)2010 年 7 月 25 日早 7 时，美国“乔治华盛顿”号核航母驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演，标志此次代号为“不屈的意志”的美韩联合军演正式开始在现代兵器体系中，潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头，整个二战期间，潜艇共击沉航母 17 艘，占全部沉没航母数量的 40.5%.中国有
5、亚洲最大的潜艇部队，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇，核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能核反应方程 Un Ba Kr aX 是反应堆中发生的众多核反应中的一种，23592 14156 9236n 为中子，X 为待求粒子， a 为 X 的个数，则( )AX 为质子 a3 BX 为质子 a2CX 为中子 a2 DX 为中子 a3解析 由重核裂变方程以及核反应方程中电荷数守恒可得出 X 电荷数为 0，即 X 应为中子，又由质量数守恒可得 a3，D 正确答案 D6(2011湖北孝感中学月考) 子与氢原子核(质
6、子)构成的原子称为 氢原子(hydrogenmuon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用图为 氢原子的能级示意图假定光子能量为 E 的一束光照射容器中大量处于 n2 能级的 氢原子吸收光子后，发出频率为 1、 2、 3、 4、 5和 6的光，且频率依次增大，则 E 等于( )A.h( 3 1) B h( 5 6)C h 3 D h 4解析 处于 n2 能级的 氢原子受到光的照射后辐射出 6 种光，则应从 2 能级跃迁到 4 能级，由能量和频率的关系 E h 知，E4 E3 h 1， E3 E2 h 2， E4 E2 h 3， E2 E1 h 4， E3 E1 h 5和 E4 E1 h
7、 6，所以选项 C 正确答案 C7(2011佛山联考)铀裂变的产物之一氪 90( Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变9036最终成为稳定的锆 90( Zr)，这些衰变是( )904A1 次 衰变，6 次 衰变 B4 次 衰变C2 次 衰变 D2 次 衰变，2 次 衰变解析 氪 90( Kr)衰变成为锆 90( Zr)，质量数不发生变化，说明只发生 衰变，9036 904且发生 4 次，选项 B 正确优质文档优质文档答案 B8近代物理学研究表明，质子是由 2 个上夸克和 1 个下夸克组成，中子是由 1 个上夸克和 2 个下夸克组成，质子与中子间发生的转变实质就是上、下夸克发生了转变已知上夸克电荷
8、量为2 e/3，下夸克电荷量为 e/3， e 为元电荷当发生 衰变时( )A原子核内的一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子B原子核内的一个质子转变为一个中子，同时放出一个电子C从夸克模型看，使质子内的一个上夸克转变为一个下夸克D从夸克模型看，使中子内的一个下夸克转变为一个上夸克答案 AD9利用氦3( He)和氘进行的聚变安全无污染，容易控制月球上有大量的氦3，32每个航天大国都将获取氦3 作为开发月球的重要目标之一 “嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦3 的分布和储量已知两个氘核聚变生成一个氦3 和一个中子的核反应方程是 2 H He n3.26 MeV，若有 2 g 氘
9、全部发生聚变，则释放的能21 32 10量是( NA为阿伏加德罗常数)( )A0.53.26 MeV B3.26 MeVC0.5 NA3.26 MeV D NA3.26 MeV解析 2 g 氘含有 1 mol 氘分子，则由聚变核反应 2 H He n3.26 MeV 知 2 个21 32 10氘核聚变释放能量 3.26 MeV，则 2 g 氘聚变释放的能量是 0.5NA3.26 MeV，选项 C 正确答案 C二、非选择题(共 37 分)10(10 分)(1)放射性物质 Po 和 Co 的核衰变方程分别为：21084 6027Po PbX 1 Co NiX 221084 20682 6027 6
10、028方程中的 X1代表的是_，X 2代表的是_(2)如下图所示，铅盒内装有能释放 、 和 射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上电场 E 或磁场 B，在图(a)、(b)中分别画出射线运动轨迹的示意图(在所画轨迹上须标明是 、 和 中的哪种射线)解析 (1)由质量数守恒可知 X1、X 2的质量数分别为 4、0，由电荷数守恒可知X1、X 2的电荷数分别为 2、1，故 X1是 He，X 2是 e.42 0 1(2) 粒子带正电，在图(a)电场中向右偏，在图(b)的磁场受到指向左侧的洛伦兹力向左偏， 粒子带负电，故在图(a)中向左偏而在图(b)中向右偏， 粒子不带电，故不发生偏转，如图所示(曲率半径
11、不作要求，每种射线可只画一条轨迹)优质文档优质文档答案 (1) He e (2)见解析图42 0 111(13 分)(1)近期媒体报道，叛逃到英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡英国警方调查认为，毒杀利特维年科的是超级毒药放射性元素钋(Po)Po 的半衰期为 138 d，经衰变生成稳定的铅(Pb)，那么经过 276 d,100 g Po 已衰变的质量为_g.(2)一个氘核( H)和一个氚核( H)结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为21 31m ，已知阿伏加德罗常数为 NA，真空中的光速为 c，若 1 mol 氘和 1 mol 氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为_A N
12、Amc 2 B2 NAmc 2C. NAmc 2 D5 NAmc 212(3)用速度为 v0、质量为 m1的 He 核轰击质量为 m2的静止的 N 核，发生核反应，最42 147终产生两种新粒子 A 和 B.其中 A 为 O 核，质量为 m3，速度为 v3；B 的质量为 m4.178计算粒子 B 的速度 vB.粒子 A 的速度符合什么条件时，粒子 B 的速度方向与 He 核的运动方向相反解析 (1)根据半衰期的定义，经过 276 d(两个半衰期 )，100 g Po 已衰变的质量为 75 g.1002 502(2)根据爱因斯坦的质能方程，一个氘核( H)和一个氚核( H)结合成一个氦核并放出一
13、21 31个中子释放的能量为 mc 2,1 mol 氘和 1 mol 氚完全发生上述核反应，释放的能量为上述反应的 NA倍，即 NAmc 2.(3)由动量守恒定律有： m1v0 m3v3 m4vB，解得： vB .m1v0 m3v3m4B 的速度与 He 核的速度方向相反，即： m1v0 m3v3 .m1v0m3答案 (1)75 (2)A(3) v3m1v0 m3v3m4 m1v0m312(14 分)(1)一个氡核 Rn 衰变成钋核 Po 并放出一个粒子，其半衰期为 3.822286 21884天.1 g 氡经过 7.6 天衰变掉的氡的质量以及 Rn 衰变成 Po 时放出的粒子是( )2228
14、6 21884A0.25 g， 粒子 B0.75 g， 粒子C0.25 g， 粒子 D0.75 g， 粒子(2)在核反应堆里，中子的速度不能太快，否则会与铀 235 原子核“擦肩而过” ，铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变科学家常用石墨作减速剂，使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速假设中子与碳核发生的是没有机械能损失的弹性正碰，优质文档优质文档且碰撞前碳核是静止的已知碳核的质量近似为中子质量的 12 倍，中子原来的动能为E0，试求：经过一次碰撞后中子的能量变为多少？解析 (1)经过一个半衰期，一半原子核发生衰变，1 g 氡经两个半衰期将有 0.75 g 氡衰变掉；要据质量数守恒和电荷数守恒，可写出氡核衰变的核反应方程为Rn Po He，B 选项正确22286 21884 42(2)弹性正碰遵循动量守恒和能量守恒两个规律设中子的质量 m，碳核的质量 M.有： mv0 mv1 Mv2， mv Mv Mv12 20 12 21 12 2由上述两式整理得 v1 v0 v0 v0m Mm M m 12mm 12m 1113则经过一次碰撞后中子的动能E1 mv m 2 E0.12 21 12( 1113v0) 121169答案 (1)B (2) E0121169
