高二物理原子核(A)

第十九章高二物理原子核（A）一、选择(每题3分，共42分)1.对于nHeHH10423121核反应，下列说法正确的是()A.裂变B.衰变C.是聚变D.人工转变2.某原子核AZX吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子。由此可知()A.A=7，Z＝3B.A=7，Z＝4C.A=8，Z＝3D.A=8，Z＝43.有下列4个核反应方程，依次属于（）①2411Na→2412Mg+01e②23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n③199F+42He→2210Ne+11H④32He+21H→42He+11HA.衰变、人工转变、人工转变、聚变B.裂变、裂变、聚变、聚变C.衰变、衰变、聚变、聚变D.衰变、裂变、人工转变、聚变4.在下列四个核反应中，X表示了质子的是哪些（）A．XOHeN17842147B．XPHeAl3015422713；C．XHeHH423121；D．nXeSrXU1013654903823592105.中子n，质子p，氘核D的质量分别为nm、pm、Dm，现用光子能量为E的射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为：npD，若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是：A、EcmmmnpD2)(21B、EcmmmnpD2)(21C、EcmmmnpD2)(21D、EcmmmnpD2)(216．一个氘核（H21）与一个氚核（H31）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损。在聚变过程中下列说法正确的是（）A．吸收能量，生成的新核是He42B．放出能量，生成的新核是He42C．吸收能量，生成的新核是He32D．放出能量，生成的新核是He32二、多项选择（每题4分，共24分）7.α射线、β射线、γ射线、x射线、红外线，关于这5种射线的分类有如下一些说法，其中正确的是（）A．前两种不是电磁波，后三种是电磁波B．前三种传播速度较真空中的光速小，后两种与光速相同C．前三种是原子核发生核反应时放出的，后两种是核外电子发生跃迁时放出的D．前两种是由实物粒子组成的，不具有波粒二象性，后三种是光子组成的，具有波粒二象性8、贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用造成污染．人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病．下列结论正确的是()A．铀238的衰变方程为：23892U→23490Th+42HeB．23892U和23592U互称为同位素C．人患皮肤癌和白血病是因为核辐射D．铀单质的穿甲能力很强，说明它的密度比较小9、下列说法正确的是（）A．Ra22688衰变成Rn22286要经过一次α衰变和一次β衰变B．U23892衰变成Pa23491要经过一次α衰变和一次β衰变C．Th23290衰变成Pb20882要经过6次α衰变和4次β衰变D．U23892衰变成Ra22286要经过4次α衰变和4次β衰变10、某原子核的衰变过程是表示放出一个符号,CBA粒子，表示放出一个α粒子，下列说法中正确的是（）A、核C比核B的中子数少2B、核C比核A的质量数少5C、原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1D、核C比核A的质子数少111、原子核自发的放出电子的现象称为β衰变。最初科学家曾认为β衰变中只放出电子，后来发现，这个过程中除了放出电子外，还放出一种叫“反中微子”的粒子，反中微子不带电，与其他物质的相互作用极弱。下列关于β衰变的说法中正确的是（）A．原子核发生β衰变后产生的新核的核子数与原核的核子数相等，但带电量增加B．原子核能够发生β衰变说明原子核是由质子、中子、电子组成的C．静止的原子核发生β衰变后，在“反中微子”动量忽略不计时，电子的动量与新核的动量一定大小相等，方向相反D．静止的原子核发生β衰变时，原子核释放的能量大于电子和新核的总动能之和三、填空（每题4分，共16分）12．Pb20982核的核子数为______；核电荷数为_______；质子数为______；中子数为______．13.图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，其中a为射线，b为射线,c为射线.14.浙江秦山核电站第三期工程两个60万kW发电机组不久将并网发电．发电站的核能来源于U23592的裂变，现有4种说法：①U23592原子核中有个质子，个中子；②U23592的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为U23592+SrXen95381395410③一个U23592裂变能放出约200MeV的能量，合J15、静止的放射性原子核MZX经衰变放出的α粒子的动能为E0，假设衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来。以c表示光速，则原子核MZX衰变过程中的质量亏损是.四、计算题（19、20每题8分，21、22每题10分，共36分）16．一个U23592核裂变时放出的能量为196Mev，则1kgU23592完全裂变放出的能量为多少焦尔?相当于多少吨优质煤完全燃烧时所释放的能量(煤的燃烧值为3．36×107J/kg)17、已知两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，可放出28.30Mev的能量；三个α粒子结合成一个碳核时，可放出7.26Mev的能量。由此可知6个中子和6个质子结合成一个碳核时，可释放的能量为多少？18、在其它能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能被转化成电能。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。XKrBanU92361415623592(1)以上的核反应方程是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为___________，=__________。(2)以m1、m2、m3分别表示U、Ba、Kr核的质量，m4、m5分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则上述核反应过程中放出的核能E为多少？19.有一座发电能力为P=1.00106kw的核电站，核能转化为电能的效率=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是nKrBanU1092361415610235923的核反应，已知每次核反应过程放出的核能E=2.781011J，U235核的质量m1=3901027kg，求每年（1年=3.15107s）消耗的U235的质量为多少？第十九章原子核（A）答案一．单选1.C（该反应是典型的聚变反应）2.A（由电荷数守恒、质量数守恒eHenX014210732）3.D(由核反应方程的特征可知D正确)4、A（由质量数、电荷数守恒知A答案为质子正确，BCD选项均为中子）5.C（已知质子和中子结合成氘核时，会放出能量2)(cmmmEDnp，反过来，将氘核分解成中子和质子需吸收同样多的能量E，在光子的照射下，光子的能量中，有一部分（等于E）会被氘核吸收用于分解，剩下的能量才转变成中子和质子的动能KE2，因此有EEK22)(cmmmDnp，然后，便可求出中子的动能KE6.B（既然题目说了发生质量亏损，那一定是放出能量，由质量数、电荷数守恒知X为He42）二。多选7.AC（射线是氦核，射线是高速电子流，射线是核产生的电磁波，x射线是内层电子激发而产生的电磁波，红外线是外层电子受激发而产生的电磁波）8.ABC（电荷数相同而质量数不同的互称同位数）9.B、C（由衰变和衰变的规律及核反应过程中质量数和核电荷数守恒规律，可以先确定衰变的次数然后确定衰变的次数）10.A、D（此题仍然考查衰变和衰变的规律及核反应过程中质量数和核电荷数守恒规律，根据题目先写出核反应方程，然后再进行比较CBAmnmnmn411）11.ACD(原子核发生衰变时，质量数不变，电荷数增加1，电子是原子核中的中子变成质子而产生，核反应方程为eHn011110)12．209，82，82，127(质量数等于核子数，中子数等于核子数与电荷数之差)13．βγα(根据β粒子带负电，γ射线不带电，α粒子带正电可得)14..92143n1023.2×10-11（根据1)106.113JMev15.02ME(M-4)c(由核反应方程YHeXmZmZ4242和动量守恒得生成物Y的动能为044EM,总动能为40MME16．8×1013J，2400吨（J131323108106.11961062351000tkg2400104.21036.31086713）17、92.16Mev(可以先写出相应的核反应方程：MeVHeHn30.2822421110,MeVCHe26.7312642ECHn126111066比较这些方程，将第一个方程改为MeVHeHn30.28332323421110将第二个方程代入得MeVMeVCHn30.28326.723231261110所以MeVMeVMeVE16.9230.28326.718、（1）中子（)10n3个（2）24321)2(cmmmm(依据核电荷数守恒和质量数守恒可判断X为中子，且3，根据爱因斯坦的质能方程2mcE，即E=2)2(cmmmmnKrBaU结合已知条件可得。19（2）1105kg（依据已知，kwP61000.1输出，st71015.3，%40，kgmU2710390，JE111078.2，则tPW输出输出，PtWW输出总，则核反应次数为EPtn，则每年消耗的U23592的质量UUMnM总，即kgMEPtMUU1105总）点评：原子核反应类型可分为四类，天然衰变、人工转变、核裂变、核聚变，第1题和第2题考察了这方面的知识。核反应方程满足质量数守恒、电荷数守恒，能由电荷数守恒、质量数守恒分析相关问题，例如第4题、6题等。由爱因斯坦质能方程解决有关核能问题具有重要的实际意义，要予以足够重视。