学人教版选修35 19.2放射性元素的衰变 作业（5）.docx

2017-2018学年度人教版选修3-5 19.2放射性元素的衰变 作业（5）11932年考克饶夫特(jdcockroft)和瓦耳顿(etswalton)发明了世界上第一台粒子加速器高压倍压器，他们将质子()加速到0.5mev的能量去撞击静止的原子核x，得到两个动能均为8.9mev的氦核()，这是历史上第一次用人工加速粒子实现的核反应。下列说法正确的是a. x是 b. x由组成c. 上述核反应中出现了质量亏损 d. 上述核反应的类型是裂变2本题用大写字母代表原子核，e经衰变边长f，再经衰变变成g，再经衰变成为h，上述系列衰变可记为下式：efgh；另一系列衰变如下：pqrs，已知p是f的同位素，则下列判断正确的是a. q是g的同位素，r是h的同位素b. r是g的同位素，s是h的同位素c. r是e的同位素，s是f的同位素d. q是e的同位素，r是f的同位素32017年12月6日报道，中国散裂中子源项目将于2018年前后建成。日前，位于广东东莞的国家大科学工程中国散裂中子源(csns)首次打靶成功，获得中子束流，这标志着csns主体工程顺利完工，进入试运行阶段。对于有关中子的研究，下面说法正确的是( )a. 中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性b. 一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氨核和中子是裂变反应c. 卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子d. 核反应方程中的y=206,x中中子个数为1284关于近代物理，下列说法正确的是a. 光电效应实验中，从金属表面逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关b. 放射性元素原子核发生衰变时，产生的射线实质上是原子核外电子抛射出来形成的c. 康普顿效应证明了实物粒子具有波粒二象性d. 玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征5如图是卢瑟福设计的一个实验：他在铅块上钻了一个小孔，孔内放入一点镭，使射线只能从这个小孔里发出，随后他将射线引入磁场中，发现射线立即分成三股，他把三束射线分别命名为 射线、射线、 射线。基于对这三种射线的深入分析，卢瑟福获得了1907年的诺贝尔奖。以下对这三束射线描述准确的是（ ）a. 射线的穿透能力最弱，容易被物体吸收b. 射线在真空中的运动速度是光速c. 射线本质上是波长极短的电磁波，电离能力极强d. 射线带负电，是来自镭原子的核外电子6下列事实揭示出原子核具有复杂结构的是a. 粒子散射实验b. 阴极射线发现c. 天然放射现象d. 光电效应现象7下列方程与对应括号中所表示的核反应类型相符的是（）a. （人工转变）b. （衰变）c. （轻核聚变）d. （重核裂变）8轻核聚变在人类实践中可提供巨大的核能源，最简单的聚变反应是中子n和质子p聚合成氘核d，在形成氘核后，接着会发生一系列的核反应：d+dt+p+4.04 mev d+dhe+n+3.27 mevd+the+n+17.58 mev d+hehe+p+18.4 mev在中产生的t和he在中得到充分利用的情况下，以上四个核反应的总效果可表示为6d2he+2x+2n+e，对于上述核反应下列表述正确的是 ( )a. x应为tb. e应为50.7 mevc. 参与反应的氘核中平均每个核子释放的能量约为3.6 mevd. he与t互为同位素9下列核反应方程中属于聚变反应的是（ ）a. b. c. d. 10下列关于天然放射现象和有关核反应中说法正确的是（ ）a. 铀核()衰变为铅核()的过程中，要经过8次衰变和6次衰变b. 在、这三条射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强c. 核反应中，x表示的是质子d. 一个质子一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子此核反应中，氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和11静止在匀强磁场中的 ，放出粒子，衰变成 ，衰变后的速度方向与磁场方向垂直。写出衰变方程：_；的轨道半径与粒子的轨道半径之比为_。12一静止的铀核u发生衰变后变为钍核th，放出的粒子速度为0.1c(c是光在真空中的速度)，不考虑相对论效应试写出该衰变的核反应方程；求钍核的速度大小13一静止的原子核发生衰变后变成原子核y，且知x、y和a粒子分别是m、m1和m2和真空中的光速为c。(1)请写出该核反应的方程式；(2)求所得粒子的速度(设核反应所释放的核能全部转化为系统的动能）。14静止的li原子核,俘获一个速度为7.7104 m/s的中子而发生核反应放出粒子后变成一个新原子核,测得粒子速度为2104 m/s,方向与中子速度方向相同.写出核反应方程式.求生成的新核的速度大小.15静止于匀强磁场中的l36i核，受到一个速度大小为7.7104m/s，方向垂直于匀强磁场的中子的正碰而发生核反应，其核反应方程为：l36i+n01h13+h24e，若测得h24e核的速度大小为2104m/s，方向与中子原方向相同，求：（1）h13核的速度大小和方向；（2）反应后两核在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径之比；（3）画出两核的运动轨迹。试卷第3页，总3页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1c【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，x是，选项ab错误；由题可知，反应中释放了核能，则反应中出现了质量亏损，选项c正确；上述核反应的类型是原子核的人工转变方程，选项d错误；故选c.2c【解析】衰变使电荷数少2，新原子在元素周期表中位置前移2位；衰变使电荷数多1，新原子在元素周期表中位置后移1位。由pqrs，可得p是s的同位素，又p是f的同位素，即p、f、s为同位素；e经衰变成为f，r经衰变成为s，则e、r是同位素；f经衰变成为g，p经衰变成为q，则g、q也是同位素，故abd错误。c正确。故选c.3a【解析】所有粒子都具有波粒二象性，a正确；裂变是较重的原子核分裂成较轻原子核的反应，而该反应是较轻的原子核的聚变反应，b错误；卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，查德威克通过粒子轰击铍核()获得碳核()的实验发现了中子，c错误；y=210-4=206，x中中子个数为206-82=124，d错误4d【解析】光电效应实验中，从金属表面逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项a错误；放射性元素原子核发生衰变时，是原子核内的核子发生变化，与核外电子无关，选项b错误；康普顿效应说明了光子具有能量和动量，揭示了光的粒子性，选项c错误；玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故d正确；故选d.5a【解析】穿透能力最弱是射线，电离作用强，容易被物体吸收，故a正确；b、射线的速度约是光速的十分之九，故b错误；c、射线是一种波长很短的电磁波，电离能力极弱，故c错误；d、射线（高速电子束）带负电，是由一个中子释放一个质子后转化而来的，故d错误；故选a。6c【解析】天然放射现象的发现揭示出原子核具有复杂结构，故选c.7d【解析】a中原子核的质子增大1，同时有一个电子生成，是衰变，a错误；b是氢核的聚变，不是衰变，b错误；c是用粒子轰击氮核，发现质子的方程，是人工核转变方程，c错误；d是是重核裂变，d正确8c【解析】核反应遵守质量数和电荷数守恒，由此可知x应为，选项a错误；e应为43.29mev,选项b错误；参与反应的氘核中平均每个核子释放的能量约为43.29mev123.6 mev，选项c正确；质子数相同，中子数不同的元素互为同位素，故与不是同位素，选项d错误；故选c.9a【解析】a反应是聚变反应；b和c反应是原子核的人工转变方程；d反应是重核裂变反应；故选a.10abd【解析】根据238-206=48，知发生了8次衰变，92-82=28-6，知发生了6次衰变，a正确；在这三条射线中， 射线的穿透能力最强， 射线的电离能力最强，b正确；根据质量数守恒和电荷数守恒知x是正电子，c错误；一个质子一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。此核反应中，氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和，d正确11 1:45 【解析】(1)根据质量数和电荷数守恒可知，衰变的方程为： (2)在磁场中两粒子由洛伦兹力提供粒子在磁场运动的向心力得： 由上式得： 由动量守恒定律可知，两粒子的动量大小相等，方向相反；所在磁场相同，则有：12 【解析】 设钍核的质量为m，反冲速度为v，由动量守恒定律0m(0.1c)mv其中， 13（1）xzah24e+yz2a4 （2）v2=2m1(mm1m2)m2(m1+m2) 【解析】（1）根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为：xzah24e+yz2a4 （2）由质能方程可得，该核反应释放的能量为：e=(mm1m2)c2 设衰变后反冲核的速度大小为v1，粒子的速度大小为v2，由动量守恒定律可知：m1v1=m2v2又因核反应所释放的核能全部转化为系统的动能，则：e=12m1v12+12m2v22 联立解得粒子的速度为v2=2m1(mm1m2)m2(m1+m2) 点睛：本题考查了原子核的衰变，要掌握在核反应过程中，遵循两大守恒：动量守恒和能量守恒，并能灵活运用14（1） ；（2）1.0103 m/s【解析】核反应方程为： 核反应过程中的动量守恒，取中子速度方向为正：解得： ，即新核速度大小为，方向与中子速度方向相反。153103m/s与 v0方向相反r1:r2=40:9 如图所示外切圆【解析】（1）l36i核俘获n01的过程，系统动量守恒，设中子质量为m，h13的质量为3m，粒子的质量为4m，由动量守恒得mv0=4mv1+3mv2，v2=v04v13=3103m/s，与v0 方向相反