高中物理《原子核的组成》同步练习4新人教版选修3-5

1、用心 爱心 专心1原子核的组成1.原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验现象提出来的（）A.光电效应实验；B.氢原子光谱实验；C.a粒子散射实验；D.阴极射线实验。2.在下列四个核反应中，X 表示了质子的是哪些（）A.卽:HeXB.13Al :He30P X;C.1H3H 4He X；D.29；U +XT30Sr+；36Xe+1O0n3如图所示，为氢原子的能级图，若用能量为10.5ev 的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子（）A.能跃迁到 n=2 的激发态上去B.能跃迁到 n=3 的激发态上去C.能跃迁到 n=4 的激发态上去A.15 C . 4B.10 D . 15.雷蒙德擞维丝

2、因研究来自太阳的电子中微子（vE）而获得了 2002 年度诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t 四氯已烯（C2Cl4）溶液中的巨桶。电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为：vE3；CI Ar je已知fCI核的质量为 36.95658u ,37Ar核的质量为 36.95691u ,je的质量为 0.00055u，质量U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.0.82MevB.0.31MevC.1.33MevD.0.51Mev6.中子n，质子p，氘核D的质量分别为mn、mp、，现用光子能量为E的

3、 射线照量亏损。聚变过程中（）A.吸收能量，生成的新核是；HeB.放出能量，生成的新核是；HeC.吸收能量，生成的新核是；HeD.放出能量，生成的新核是；HeV/eE4545 1 1 1 15 5 8 8 5 54 41O.O.L乜0一一一一D. 以上三种说法均不对4.上题图示为氢原子的能级图， 用光子能量为可能观测到氢原子发射的不同波长的光有多少种（13.07ev 的光子照射一群处在基态的氢原子,）-13. 6射静止氘核使之分解，反应的方程为:相等，则中子的动能是：（）A.2 （mD _mp _mn）C2_E】C.1 （m）D-mp_mn）c2E17.一个氘核（2H）与一个氚核（p n,若分

4、解后中子、质子的动能可视为B1 （mDmp -mn）C2E】D.1mp_mn）c2_ E 3H）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质用心 爱心 专心28.某原子核AX 吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个:粒子.由此可知（A.A=7,Z=3B.A=Z=43C.A=8,Z=3D.A=8,Z=49. 目前核电站利用的核反应是（A.裂变，核燃料为铀C.裂变，核燃烧为氘B.）聚变，核燃烧为铀D.聚变，核燃料为氘10. 一个 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为, 1Y, W （却丁 则下列叙述正确的是 （A. X 原子核中含有 86 个中子B. X 原子核中含有 141

5、个核子C.因为裂变时释放能量，根据：，所以裂变后的总质量数增加D. 因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少11. 某核反应方程为2H+3HR2He+X.已知2H的质量为 2.0136U.；H 的质量为的质量为 4.0026u,X 的质量为 1.0087U.则下列说法中错误的是（）A.X 是质子，该反应释放能量B.X是中子，该反应释放能量C.X 是质子，该反应吸收能量D. X是中子，该反应吸收能量有人欲减缓放射性元素的衰变，下面的说法错误的是（ .把放射性元素放置在密封的铅盒里 把放射性元素放置在低温处 把放射性元素同其它稳定性的元素结合成化合物12.ABCD 上述各种办法都

6、无法减缓放射性元素的衰变 13如图所示，x 为未知放射源，将强力磁场 得的计数率保持不变，度上升，则 x 为A.纯3放射源C.a、B混合放射源14.下列说法中正确的是（A.天然放射现象的发现，3.018U,4HeM 移开，计数器所测其后将铝薄片移开，则见计数器计数率大幅）纯丫放射源丫混合放射源）揭示了原子核是由质子和中子组成的B.玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论C. 丫射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强D.卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构15为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005 年定为斯坦提出的质能方程E=mC，下列说法中不正确.的是（）

7、A.E=mC表明物体具有的能量与其质量成正比2B. 根据E=Ame 可以计算核反应中释放的核能C.一个中子核一个质子结合成氘核使，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D.E=mC中的E是发生核反应中释放的核能16 下面哪个事实能证明原子核具有复杂的结构（A.:-粒子的散射实验B.C.阴极射线的发现 D.17.在匀强磁场中有一个原来静止的碳 内切的圆，两圆的直径之比为“国际物理年” 对于爱因）天然放射性现象的发现伦琴射线的发现14 原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个7: 1，如图所示，那么碳 14 的衰变方程为（）A-14C 0e +15BB.1：C T：He +1：Be4用心 爱心

8、专心514014D.6C +7N18.氢原子核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，下列说法中错误A.电子动能增大，电势能减少，B.电子动能增大，电势能减少，C.电子动能增大，电势能减少，D.电子动能减小，电势能增大，19. 一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，14 - 3 所示，两圆半径之比为 44 ： 1,则下列说法中，正确的是（A.发生的是a衰变B.轨迹 2 是反冲核的径迹C.反冲核是逆时针运动，放射出的粒子是顺时针运动D.该放射性元素的原子序数是9020.以下说法中，正确的是（）A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B.要使轻原子核发生聚变，必须使它们间的距离至少接近到10-10

9、mC. 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，总能量增大D. 随温度的升高，放射性元素的半衰期将减小21.在下列四个方程中，X、XX3和 X4各代表某种粒子，以下判断中正确的是（星”作出突出贡献的科学家，下列核反应方程中属于“两弹一星”的核反应方程式的是( )A.；4N+；He-/：0 十 B.235192U0nL90 c i 136、_#+ # c 1-t 38Sr+54Xe +10nC.29；U234Th；HeD.2H；2He0n24.2006 年 2 月 4 日，由中科院等离子体物理研究所设计、制造的 EAST 全超导非圆截面托卡c.14c2H

10、+15B且减少量等于增大量 且减少量大于增大量 且减少量小于增大量 且减少量等于增大量在匀强磁场中得到内切圆的两条变经,）292u+0nT3；Kr+；6Ba+3Xi130P i30SiX2UTTh +X323423490Th91Pa X4C . X3是粒子D. X4是电子A. Xi是中子B. X2是质子22.下列说法正确的是（）A.a射线与丫射线都是电磁波B.原子核发生a衰变后，新核的质量数比原核的质量数减少4C. 原子核内某个中子转化为质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是3D. 放射性元素的原子核数量越多，半衰期就越长衰变的是（用心 爱心 专心6马克实验装置大部件已安装完毕，进入抽真

11、空降温试验阶段 .其目的是建成一个受控核聚变反应堆，届时就相当于人类为自己制造了一个小太阳，可以得到无穷尽的清洁能源.据专家介用心 爱心 专心7绍,今年七、八月份如能按期完成首次放电实验，合肥将成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方核聚变的主要原料是氘,在海水中含量极其丰富.已知氘核（2H）的质量为2.0136U,中子（0n） 的质量为1.0087U,；He的质量为3.0150U, 1u=931.5MeV,则下列说法正确的是（）A. 两个氘核聚变成一个3He所释放的核能为 3.26MeVB. 两个氘核聚变成一个3He所释放的核能为 3.16MeVC. 其核反应的

12、方程式：lH+0n3HeD.与这种受控核聚变比较，核裂变反应堆产生的废物具有放射性25.把下列原子物理领域中科学家所做的重要贡献填在空格中（1）卢瑟福解释氢光谱规律玻尔(b)原子核式结构理论玛丽居里(c)第一次制成人工放射性冋位素汤姆生(d)发现电子爱因斯坦(e)发现中子约里奥居里(f)发现天然放射性兀素镭（7）查德威克(g)解释光电效应现象26.完成下列核反应方程：；N +；HeT+_:Be+；He-+_30P江Si -_29；u 嚮Th _234234 ,9oThT91Pa +_10B+_ T；Li+；He27.如图所示，原子从n2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55ev的光

13、子。 问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图5. -0. 644-0.353- -h5l2-一乱428.已知两个中子和两个质子结合成一个a粒子时，可放出28.30Mev 的能量；三个a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？用心 爱心 专心829.在其他能源中，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。(1)以上的核

14、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，a 为 X 的个数，则 X 为_ ， a =_ 。以 m、m、m*分别表示 U、Ba、Kr 核的质量，m、m 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 iE=_(2)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(1)中的核反应， 已知每次核反应过程放出的核能 E=2.78 況10J ,235U核的质量 m=390 x10/7kg,求每年（1 年=3.15x107s）消耗的235U的质量为多少?30.如下一系列核反应

15、是在恒星内部发生的：p1yN斛1f3C e vp；3CP7NJ。宀畀+e+ + v1512kPNT6C其中p为质子，:为粒子，e为正电子，v为一种中微子。已知质子的质量为mp=1.672648 107kg, 粒子的质量为m：. = 6.644929 10kg， 正电子的质量为me=9.11 1031kg，中微子的质量可忽略不计，真空中的光速c二3.00 108m/ s，试计算该系列核反应完成后释放的能量。31.静止的氮核17N被速度是V0的中子；n击中生成甲、乙两核。已知甲、乙两核的速度方235921415692Ba36Kr：X用心 爱心 专心9向同碰撞前中子的速度方向一致，甲、乙两核动量之比

16、为1:1,动能之比为 1: 4,它们沿垂直磁场方向进入匀强磁场做圆周运动，其半径之比为1 : 6。问：甲、乙各是什么核？速度各是多大？写出该反应方程。参考答案：1.C 2.A 3.D 4.B 5.A6.C7.B 8.A9.A 10.A 11.ACD12.ABC 13.D 14.BC15.D 16.B17.D18.ACD19.BC 20.AC21.ACD 22.BC23.BD 24.ACD 25.26. (1)(2) :0n(3)0e(4)；He27.答案：12.75Mev解析：首先弄清2.55ev的能量是从哪一能级跃迁到-3.4ev - 2.55ev二-0.85ev，由能级图可知，是从n =5

17、能级跃迁的，对处于基态的氢原子所需吸收的能量E = -0.85ev-(-13.6ev) =12.75ev，获得这一能量原子处于n = 5能级，它向较低能级的跃迁如图示所示。28.答案：92.16Mev解析：可以先写出相应的核反应方程：20n +2；HT；He +28.30MeV3；He ；C 7.26MeV6；n托:沪孔+E比较这些方程，将第一个方程改为3 205 +3 2；H t 3?He +3 28.30MeV将第二个方程代入得3 20n +3 2；HT+ 7.26MeV +3 28.30MeV所以E =7.26MeV3 28.30MeV =92.16MeV29.答案：(1)中子(；n)k

18、iu(mBa+2mn)b2(2)110. 477kg解析：(1)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bafdgceje (6):0nn = 2能级上的,-13u 6用心 爱心 专心10能方程E = mc2，即E=mU-(mBa mKr2mn)C2(2)依据已知，P输出=1.00 106kw,t=3.15 107s,= 40%,mu=390 107kg,用心 爱心 专心11输屮jtE = 2.78 10 J,则W输出=P输出t ,迥总=,则核反应次数为nnPt则每年消耗的29；U的质量Mu总二n Mu，即Mu总二 Md二110.477kgE30.解析：想办法计算出这一系列核反应的质量亏损是解决本题的关键，题中 6 个方程可等效为下面一个方程：4 p r：2e 2v=4mpm一2mePUL匕- 2根据爱因斯坦质能方程：.：mc可算出整个过程释放的能量。答