（状元课堂）高三物理 （考点透视+典例精析+常见误区+基础演练+实验+综合能力测试）模块十五 原子和原子核 第二节 原子核 核能 新人教版.doc

第二节 原子核 核能【考点透视】一、考纲指要1原子核的组成，天然放射现象，射线，射线，射线，衰变、半衰期 2原子核的人工转变，核反应方程，放射性同位素及其应用 3放射性污染和防护 4核能、质量亏损，爱因斯坦的质能方程 5重核的裂变，链式反应，核反应堆 6轻核的聚变，可控热核反应 7人类对物质结构的认识 二、命题落点1三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转。如例1。2衰变和衰变次数的确定方法。如例2。3重要的核反应方程。如例3。4半衰期的有关计算。如例4。5放射性同位素的应用。如例5。6衰变的粒子在磁场中的运动情况讨论。如例6。7核反应与带电粒子在磁场运动规律的综合应用。如例7。aabc图1521【典例精析】例1：如图1521所示，铅盒a中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有 （ ）a.打在图中a、b、c三点的依次是射线、射线和射线b.射线和射线的轨迹是抛物线c.射线和射线的轨迹是圆弧 d.如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b解析：由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中粒子受的洛伦兹力向上，粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧。由于粒子速度约是光速的1/10，而粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动（如果一个打在b，则另一个必然打在b点下方。） 答案：ac。例2近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展。科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核x经过6次衰变后成为fm，由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是 a.124，259 b.124，265 c.112，265 d.112，277解析：每次衰变质量数减少4，电荷数减少2，因此该超重元素的质量数应是277，电荷数应是112，选d。例3完成下列核反应方程，并指出其中哪个是发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程。n+n c+_ n+he o+_ b+n _+he be+he _+nfe+h co+_解析：根据质量数守恒和电荷数守恒，可以判定：h，h，发现质子的核反应方程 li，c，发现中子的核反应方程 n例4一块含铀的矿石质量为m，其中铀元素的质量为m。铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为t，那么下列说法中正确的有 （ ）a.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了b.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变c.经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8d.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下m/2解析：经过两个半衰期后矿石中剩余的铀应该还有m/4，经过三个半衰期后还剩m/8。因为衰变产物大部分仍然留在该矿石中，所以矿石质量没有太大的改变。本题选c。例5：对于放射性同位素应用的下列说法中正确的有 （ ） a.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的b.利用射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视c.用放射线照射作物种子能使其dna发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种d.用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害解析：利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出。射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视。作物种子发生的dna突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优秀品种。用射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地严格控制剂量。 答案：d。k-abp图1522例6k-介子方程为，其中k-介子和-介子带负的基元电荷，0介子不带电。一个k-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧ap，衰变后产生的-介子的轨迹为圆弧pb，两轨迹在p点相切，它们的半径rk-与r-之比为21。如图1522所示，0介子的轨迹未画出。由此可知-介子的动量大小与0介子的动量大小之比为 a.11 b.12 c.13 d.16解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式r=mv/qb，k-介子和-介子电荷量又相同，说明它们的动量大小之比是21，方向相反。由动量守恒得0介子的动量大小是-介子的三倍，方向与-介子的速度方向相反。答案：c。例7：静止在匀强磁场中的一个b核俘获了一个速度为v=7.3104m/s的中子而发生核反应，生成粒子与一个新核。测得粒子的速度为2104m/s，方向与反应前中子运动的方向相同，且与磁感线方向垂直。写出核反应方程。画出核反应生成的两个粒子的运动轨迹及旋转方向的示意图（磁感线方向垂直于纸面向外）。图1523求粒子与新核轨道半径之比。求粒子与新核旋转周期之比。 解析：由质量数守恒和电荷数守恒得：b+nhe+li由于粒子和反冲核都带正电，由左手定则知，它们旋转方向都是顺时针方向，示意图如图1523所示。由动量守恒可以求出反冲核的速度大小是103m/s方向和粒子的速度方向相反，由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式可求得它们的半径之比是1207由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式可求得它们的周期之比是67【常见误区】1三种射线的特点，性质易混淆。2对核力的性质认识不清。3搞不清核反应过程中质量亏损而将能量关系搞错。【基础演练】1.（05全国理综1）已知介子、介子都是由一个夸克（夸克或夸克）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电量如下表所示，表中为元电荷。带电量下列说法正确的是 （ ）a由和组成 b由和组成c由和组成 d由和组成2.（05北京）为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程e2=mc2，下列说法中不正确的是（ ）ae2=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比b根据e2=mc2可以计算核反应中释放的核能c一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能， 表明此过程中出现了质量亏损de=mc2中的e是发生核反应中释放的核能 图15243 (04年天津) 中子内有一个电荷量为的上夸克和两个 电荷量为的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图1524所示。图1525给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是（ ） 图1525 a b c d4. （06年全国理综卷，14）现有三个核反应：下列说法正确的是（）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是声衰变，是聚变，是裂变5.下列说法正确的是（ ）a.衰变为要经过1次衰变和1次衰变b.衰变为要经过1次衰变和1次衰变c.衰变为要经过6次衰变和4次衰变d.衰变要经过4次衰变和4次衰变6云室处在磁感强度为b的匀强磁场中，一静止的质量为m的原子核在云室中发生一次 衰变，粒子的质量为m，电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内。现测得粒子运动的轨道