高考物理总复习8 原子核练习题（二）

用心 爱心 专心28 原子核练习题原子核练习题 一 选择题 每小题有一个或多个答案正确 1 关于原子和原子核学说的下列说法中正确的有 A 汤姆生发现了电子从而使人们认识到原子也具有复杂结构 B 汤姆生发现了电子从而使人们认识到原子核也具有复杂结构 C 卢瑟福根据 粒子散射实验发现了质子 并预言了中子的存在 D 卢瑟福用 粒子轰击铍 9 发现了质子 2 如图所示 将同种元素的二价离子经加速后竖直向下射入由正交的匀强电场和匀强磁场组成的 粒子速度选择器 恰好都能沿直线穿过 然后它们又垂直于磁感线进入速度选择器下方的另 一个匀强磁场 偏转半周后分别打在荧光屏上的M N两点 下列说法中正确的有 A 这两种二价离子一定都是负离子 B 速度选择器中的匀强磁场方向为垂直于纸面向里 C 打在M N两点的离子的质量数之比为OM ON D 打在M N两点的离子在下面的匀强磁场中经历的时间相等 3 下列现象中 与原子核内部变化有关的是 A 光电效应现象 B 原子发光现象 C 天然放射现象 D 阴极射线打到金属上从金属中发出 X 射线 4 有一种放射性元素 X 它的氧化物 X2O 的半衰期为 8 天 X2O 与 F2能发生如下反应 2X2O 2F2 4XF O2 则关于生成物 XF 的半衰期的说法正确的是 A 4 天 B 8 天 C 16 天 D 无法确定 5 在核反应方程式XXeSrnU 136 54 90 38 1 0 235 92 k 中 A X 是中子 k 9 B X 是中子 k 10 C X 是质子 k 9 D X 是质子 k 10 6 已知A和X互为同位素 它们分别经过下列衰变 A B C和X Y Z 那么下列说法中正确 的有 A C和Z一定互为同位素 B 上述 6 种原子核中B的原子序数最小 C 上述 6 种原子核中Y核的核电荷数最大 D 上述 6 种原子核中Y核的质量数最大 O M N B 用心 爱心 专心29 7 如图所示 铅盒P中的放射性物质从右端的小孔中不断向外辐射含有 三种射线的 放射线 空间未加电场 磁场时 右边的荧光屏上的中心O点处有一个亮斑 若让射线穿过 互相垂直的匀强电场和匀强磁场的混合场后 荧光屏上只显示出两个亮斑 那么可能的情况 是 A 射线打在O点 射线打在O点下方的某一点 B 射线打在O点 射线打在O点上方的某一点 C 射线打在O点 射线打在O点下方的某一点 D 射线打在O点 射线打在O点上方的某一点 8 如图所示 上方开有小孔的铅盒A中放有天然放射性物质 铅盒上方有水平方向的匀强电场 匀强电场上方有荧光屏 屏上从左向右依次有M N P三个亮斑 若将薄铝片放到小孔上方 将发现屏上的亮斑只剩下M N两个了 下列说法中正确的有 A 匀强电场的方向为水平向右 B 匀强电场的方向为水平向左 C 打到M N 的射线依次是 射线和 射线 D 打到M N 的射线依次是 射线和 射线 9 光子的能量为h 动量的大小为h c 如果一个静止的放射性元素的原子核在发生 衰变 时只发出一个 光子 则衰变后的原子核 A 仍然静止 B 沿着与光子运动方向相同的方向运动 C 沿着与光子运动方向相反的方向运动 D 可能沿与光子运动方向成任意角度的方向运动 10 雷蒙德 戴维斯因研究来自太阳的电子中微子 e 而获得了 2002 年度诺贝尔物理学奖 他 探测中徽子所用的探测器的主体是一个贮满 615t 四氯乙烯 C2Cl4 溶液的巨桶 电子中微子 可以将一个氯核转变为一个氩核 其核反应方程式为 eArCl 0 1 37 18 37 17e 已知Cl 37 17 核的质 量为 36 95658u rA 37 18 核的质量为 36 95691u e 0 1 的质量为 0 00055u 1u 质量对应的能 量为 931 5MeV 根据以上数据 可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为 A 0 82 MeV B 0 31 MeV C 1 33 MeV D 0 51 McV 二 填空题 11 1956 年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒 并由吴键雄用 60 27Co 放射源进行了实 验验证 次年 李 杨二人为此获得诺贝尔物理奖 60 27Co 的衰变方程是 60 27Co A ZNi 0 1 e 0 其中 0是反中微子 它的电荷为零 静止质量可认为是零 在上述衰变方程中 衰变产物 A ZNi 的质量数 A 是 核电荷数 Z 是 在衰变前 60 27Co 核静止 根据云室照片可以看 O E B P M N P A 用心 爱心 专心30 出 衰变产物 Ni 和 0 1 e 的运动径迹不在一条直线上 如果认为衰变产物只有 Ni 和 0 1 e 那 么衰变过程将违背 守恒定律 12 钍 232 经过 6 次 衰变和 4 次 衰变后变成一种稳定的元素 这种元素的原子量为 核电荷数为 其核内的中子数比钍 232 减少了 个 13 2 个质子和 2 个中子组成一个 粒子 已知质子质量mp 1 007277u 中子质量 mn 1 008665u 粒子质量m 4 001509u 该过程释放的核能是 J 14 用放射性同位素可以测定人体内的血液总量 方法是将含有一定量放射性同位素的药液 2mL 经静脉注射注入人的血管 约半小时后 放射性同位素经血液循环均匀分布于全身血液中 这时再从这人的血管中抽取 2mL 血液 比较注入的药液和抽取的药液的放射强度 单位时间 内释放的射线粒子个数 就可以算出这人体内的血液总量 有 3 种可供选用的放射性同位 素a b c 它们是半衰期依次为 2 4 分钟 78 小时和 280 天 你认为应该选用 种 15 约里奥 居里和伊丽芙 居里夫妇用 粒子轰击铝 27 产生了中子和另外一种具有放射性的同 位素 从而第一次用人工的方法制造出了放射性同位素 这种放射性同位素能放出正电子 符号为 0 1e 而衰变为另一种元素的原子核 写出上述两个核反应的方程式 三 计算题 16 一个氢原子的质量为 1 6736 10 27kg 一个锂原子的质量为 11 6505 10 27kg 一个氦原子 的质量为 6 6467 10 27kg 一个锂核受到一个质子轰击变为 2 个 粒子 写出核反应方 程 并计算该反应释放的核能是多少 1mg 锂原子发生这样的反应共释放多少核能 17 利用放射性元素的半衰期可以较精确地测定水库的储水量 有一小杯含放射性元素的溶液 测得每分钟放出的射线粒子数为 8 107个 已知该放射性元素的半衰期为T 2 天 它衰变 后产生的新核不再具有放射性 将这杯溶液倒入水库中 10 天后从该水库取出 1m3的水 测 得每分钟放出的射线粒子数为 10 试估算该水库的储水量 用心 爱心 专心31 18 已知 226 88Ra 222 86Rn 和 4 2 He 的原子量分别是 226 0254u 222 0175u 和 4 0026u 求 当 226 88Ra 发生 衰变时释放的核能是多少电子伏 设这些能都以 222 86Rn 核和 4 2 He 核的动能的 形式释放出来 那么放出的 粒子的动能为多少焦 19 太阳现正处在主序星演化阶段 它主要是由电子和1 1H 4 2He 等原子核组成 维持太阳辐射的 是它内部的核聚变反应 核反应方程是 2e 41 1H 4 2He 释放的核能 这些核能最后转化为辐 射能 根据目前关于恒星演化的理论 若由于聚变反应而使太阳中的1 1H 核数目从现有数减 少 10 太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段 为了简化 假定目前太阳全部由 电子和1 1H 核组成 已知目前太阳的质量M 2 0 10 30kg 质子质量mp 1 6726 10 27kg 4 2He 质量m 6 6458 10 27kg 电子质量me 0 91 10 30kg 光速c 3 0 108m s 求每发生一 次题中所述的核聚变反应所释放的核能 已知太阳向外辐射能量的总功率为 P 3 8 1026W 试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命 估算结果只要求一 位有效数字 用心 爱心 专心32 原子核练习题 一 1 A 2 ABC 3 C 4 B 5 B 6 ABC 7 AC 8 AD 9 C 10 A 二 11 60 28 动量 12 208 8