无锡市民办辅仁高中物理选修三第五章《原子核》经典习题(培优练)

1、 e H H Hep e H H He一、选择题1贝可勒尔在 120 前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着 广泛应用。下列属于核聚变的是（ ）A 4 BHe Al P nC N 7e U 131 I Y 1 n 2放射性同位素 C 在古中有重要应用，只要测得该化石中 14C 残存量，就可推算出化 石的年代，为研究 C 的衰变规律，将一个原来静止的 14C 原子核放在匀强磁场中，观察到 它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相内切圆，圆的半径之比 Rr：，如图所示， 那么 14 的衰变方程式应是（ ）A146 4Be+42HeB Be+eCC N+ C 1 H 5 3碘 13

2、1 的衰期约为 8 天若某药物含有质量为 m 的碘 ，经过 24 天，该药物中 碘 131 的量大约还有（ ）A二分之一B分之一C八分之一六分之一4静止的一氡核22286 放一个 粒子后变为一个新核， 粒子动能为 E 。若衰变放出的能量全部变为新核和 （ ）粒子的动能。真空中的光速为 ，则该反应中的质量亏损为A cB c2C E 2 E c 25下列说法正确的是A在不需要考虑物体本身的大小和形状，用质点来代替物体的方法叫假设法 B均速度、瞬时速度以及加速度，是牛顿首先建立起来的C然界的四个基本相互作用是：强相互作用、万有引力、弹力、电磁相互作用据速度定义式 v， eq oac(, )t 极时，

3、 就以示物体在 时刻的瞬时速度该定义应用了物理的极限法6太阳内部持续不断地发生着四个质聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的 大量能量就是太阳能已知质子的质量 m =1.0073 ， 粒的质量 m =4.0015 ，子的 质量 =0.0005 1 u 的质量相当于 931.5 MeV 的量太阳每秒释放的能量为 3.810J，下列说法正确的是（ ）A这个核反应方程是 n B一核反应的质量亏损是 0.0277 uC核反应释放的能量为 J阳每秒减少的质量 Kg7钍 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤Pa，同时伴随 射线产生，其方程为 Th ，钍的半衰期为 24 天，则下列说法中正确的是（

4、 ）A此反应为钍核裂变，释放大量的核能方程中的 x 代表质子 B 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C 射是镤原子核外电跃迁放出的高速粒子 钍 经过 120 天还剩 0.2g 钍8关于天然放射线性质的说法正确的（ ） A 射线就是中子流C离本领最强的是 射线B 射有较强的穿透性 射是高速电子9下列说法正确的是（ ）A某种频率的光照射金属能发生光电效，若增加入射光的强度，则单位时间内发射的 光电子数增加B核反应堆中，镉棒的作用是使快中子变为慢中子C合能越大，原子核越稳定射光的频率不同，同一金的逸出功也会不同10列说法中正确的是（ ）A 衰所释放的电子是原子核外电子电离所形成的，原子发生一次

5、 衰变，原子序数增 加 B然放射现象的发现揭示了原子的核式结构C度升高，放射性元素衰变的半衰期减小原子从较高的激发态跃迁较低的激发态时，核外电子动能增大，氢原子总能量减 少11列说法正确的是A原子核的结合能是组成原子核的所有子的能量总和B 射的穿透能力很强，甚至能穿透几厘米厚的铅板C天然放射现象中放出的 射是原子的内层电子受激后辐射出来的 226 衰为氡 的半衰期是 1620 年也就是说 100 个核经过 1620 年后一定还 剩下 50 个 226 没发生衰变12个静止的铀核，放射个 粒子而变为钍核，在匀强磁场中的径迹如图所示，则正 确的说法 )A 是 ， 是 1 151 22 12 12

6、1 151 22 12 12 12 1H +235B 是， 是C 是 ， 是钍 是钍4 是13科学家提出年轻热星中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为，H+12 ， H+ 7N 126C+X+Q2，方程式中 Q ， 表释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核H42HeN质量u1.0078 3.0160 4.0026 12.0000 13.0057 15.0001以下推断正确的是（ ） A 是 He ， QB 是 He ， QC 是He ， Q 是， Q14克勒尔在 年前首先发现了天然射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有 着广泛应用下列属于放射性衰变的是A146 147 0eBU n

7、I Y nC + 1 4n4 He + 272 Al P+ 15 15子核 U 在然衰变 的程中，所经过的 衰次数质子数少的个数、 82中子数减少的个数依次为（ ）A、22 B、 C、10 、22、二、填空题16成下列核反应方程(1) 3 1H He +_+17.6Mev (2)N + He 17 O 8+_(3) U +_核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电 U 是电站常用的核燃料。9223592U受一个中子轰击后裂变成14456和Kr两部分，并产生_中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积_（选“大于、等于或小于”）临界体积。18图所示实验装置可实原子核的人工转变，当装置的容器内通

8、入气体 B 时，荧光屏 上观察到闪光。图中气体 是_，原子核人工转变的核反应方程式。0 LiH Hek 0 LiH Hek 19宁红沿河核电站位于房店市东岗镇，是中国首次一次性同意 4 台百万千瓦级核电 机组标准化、规模化建设的核电项目，是东北地区第一个核电站。如图所示 号组 2013 年 2 月 17 日 时 09 分网成功。核电站_能终化为电能。核电 站一台发电功率为 的电机组每天能_kW一天按 24h 计算）。20球的年龄到底有多大科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最 古老的岩石中铀和铅含量来推算测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期石形成初 期时不含铅一半，铀 238 衰

9、后形成铅 206， 238 的对含量随时间变化的规律如图 所示，图中 N 为铀 238 的子数N 为铀和铅的总原. 由可知地球的年龄大约为 _亿，被测定的古老岩石样品在 90 亿年时的铀、铅原子数之比约_21 年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核人工转变，并由此发 现什么？中 为射源发出的什么粒_？ 为什么气_？ 成该实验的下列核反应方?_22学家用质子轰击锂核实验来验“爱斯坦质能方”已知质子 轰击锂核Li能产生两个 粒子m ， m ， 相于 931.5MeV则此 核反应的方程式_，核反应放的核能_ MeV（保留 位有效数 字）23际权威学术期刊自于 2017 年 11 月 30

10、 日在线发布，中暗物质粒子探测卫 星悟空在空中测到电子宇宙射线的处异常波动，这意味着中国科学家取得了一项开 创性发现有理论预言，当两个暗物质粒子相遇时，由于互为反物质，它们便会湮灭，从而产生出高能的 射线假设有一个 粒（ He ）和一个反 粒（ He ）它们的 质量均为 m，相同的动能 E 进对心碰撞而发生湮灭已知普朗克常量为 h试回答下 列问题：（）反应过_2 2 A可能只放出一束光子B能放出两个频率相同的光子C能放出三个频率相同的光子能放出两个频率相同的光（） 粒子的动量_，德布罗意波波长为（）计算该应过程中放出的总能量 （知真空中光速为 ） 24人工方法得到放射性位素，这是一个很重要的发

11、现，天然的放射性同位素只不过 40 多种，而今天人工制造的放射性同位素已达 多种，每种元素都有放射性同位素， 放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用 (1)带的验电器在放射线照射下电荷会很快失其原因是）A射线的贯穿作用B线的电离作用C线的物理、化学作用上三个选项都不是(2)下是工厂利用放射线自动控制铝板厚度装置示意图如果工厂生产的是厚度为 1 毫 米的铝板，在 、 三射线中，你认为铝板的厚度控制起主要作用的_ 线(3)在国首先用人工方法合成牛胰岛素时，要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰 岛素的结晶是同一种物质，为此曾采用放射性同位素 _。25家重大科技基础设

12、施国散裂中子源已经通过国家验收，投入正式运行。它是研究 中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。在某课题研究中核反应方程为H H 4 ，则 X _。已知 的量为 ， H 质量为1 1u，42He的质量为 4.0026u ， X 的量为1.0087112，该反应释放能量为_ MeV 。质量亏损 释放能量约26核（ ）和氚核（ H ）合成氦核（ 的核反应方程如下： 1 221H+ H 1 He+ 1 0(1)这核反应称为。(2)要生这样的核反应，需要将反应物质的度加热到几百万开尔文。式中 17.6MeV 是核 反应中_（“放出”“吸收）能量，核反应后生成物的总质量比核反应前 物质的总质_（填增

13、或减少）_kg保留一位有效数 字）。三、解答题射性原核23892U（铀）发生 衰，变为稳定新原子核Pa（镤）。已知m 238.029u ， 234.024u ， m 4.003u m 0.001u U Pa 。（ 为子质量单 位， 当于 的能量）。要求(1)写原子核U（铀）的衰变方程；(2)一原子核 U （）变为新原子核 的程中释放的能量。（保留两位有效数字）28 H 的量是 ，子的质量是 ，子的质量是 1.008665.1u 相于 931.5MeVc 为光速，普朗克常量 h=6.6310，：(1)写一个质子和两个中子结合为氚核时的反应方程。(2)氚的结合能和比结合能各是多少？(3)如释放的核

14、能是以射出 2 个相同光子的形式释放，则每个光子的频率是多少？29于原核组成的究，经了一些重要阶段，其中：(1)1919 年，卢瑟福用 粒子轰击氮核（ N ）从而发现了质子，写出其反应方程式。(2)1932 年，查德威克用一种中性粒子流轰击氢原子和氮原子，打出了一些氢核（质子）和 氮核，测量出被打出的氢核和氮核的速度，并由此推算出这种粒子的质量而发现了中子。 查德威克认为：原子核的热运动速度远小于中性粒子的速度而可以忽略不计；被碰出的氢 核、氮核之所以会具有不同的速率是由于碰撞的情况不同而造成的，其中速率最大的应该是弹性正碰的结果，实验中测得被碰氢核的最大速度为v 3.30 7 / s H，被碰氮核的最大速度为 6 s N；已知m mN 。请你根据查德威克的实验数据，推导中性粒子（中子）的质量 与氢核的质量