【学生卷】初中高中物理选修三第五章《原子核》经典复习题(课后培优)

一、选择题1．下列核反应中，属于原子核的衰变的是（）TOC\o"1-5"\h\z4He+27Al-30P+in2131503H+2Hf4He+in1120235U+inf90Sr+i36Xe+101n92038540238Uf234Th+4He92902.以下说法正确的是（）a粒子散射实验说明原子核内部是有结构的0射线是由原子核外电子电离产生C.氢弹利用了核聚变反应D.查德威克发现了质子.下列说法中不正确的是（）TOC\o"1-5"\h\zA.2H+3Hf4He+in是聚变1120B235U+infi4oXe+94Sr+2in是裂变.92054380226Raf222Rn+4He是a衰变9896224Naf24Mg+oe是裂变iii2-i4.下列说法正确的是（）238U衰变为222Rn要经过4次a衰变和2次P衰变9286B.衰变中产生的P射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C.查德威克发现了中子，并第一次实现了人工合成放射性同位素D.汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量5.下列说法中正确的是（）A.钍的半衰期为24天。1g钍2390Th经过120天后还剩0,2g钍一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，延长入射光照射时间，光电子的最大初动能不会变化C.放射性同位素2390Th经a、0衰变会生成2；；Rn,其中经过了2次a衰变和3次0衰变D.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子6.钴－60放射性的应用非常广泛，几乎遍及各行各业。在农业上，常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害和食品辐射保藏与保鲜等；在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗。一个钻60原子核（60Co）放出一个0粒子后衰变成一个银核（60Ni）,并伴随产生2728了Y射线。已知钻60的半衰期为5.27年，该反应中钻核、0粒子、镍核的质量分别为m1、m2、m3。下列说法正确的（）A.核反应中释放的能量为（m1—m2—m3）c2B.核反应中释放出的Y射线的穿透本领比0粒子弱C.若有16个钻60原子核，经过5.27年后只剩下8个钻60原子核D.B粒子是钻原子核外的电子电离形成的7．朝鲜“核危机”举世瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆．因为TOC\o"1-5"\h\z重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239Pu这种239Pu由铀239U衰变949492而产生.则下列判断中正确的是（）239Pu与239U具有相同的中子数9492239Pu与239U核内具有相同的质子数9492239U经过2次B衰变产生239Pu9294239U经过1次a衰变产生239Pu92948.太阳内部持续不断地发生着四个质子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mp=1.0073u,a粒子的质量ma=4.0015u,电子的质量me=0.0005u.1u的质量相当于931.5MeV的能量，太阳每秒释放的能量为3.8X1026J,则下列说法正确的是（）A.这个核反应方程是2H+3h-4He+0n.这一核反应的质量亏损是0.0277uC.该核反应释放的能量为4.13X10-12jD.太阳每秒减少的质量为4.2X109Kg.某原子核A先进行一次B衰变变成原子核B,再进行一次a衰变变成原子核C,则（）A.核C的质子数比核A的质子数少2B.核A的质量数减核C的质量数等于3C.核A的中子数减核C的中子数等于3D.核A的中子数减核C的中子数等于510.238U变成206Pb要经过m次衰变、n次衰变，中子数减少的个数为4，则（）9282A.m=8,n=6,q=32B.m=6,n=8,q=32C.m=8,n=6,q=22D.m=6,n=8,q=2211.下列说法正确的是（）A.较小比结合能的原子核不稳定，容易发生裂变B.放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与外部条件有关C.某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变D.根据玻尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时,会辐射一定频率的光子,同时核外电子的动能变小12.一个静止的原子核aX经a衰变放出一个a粒子并生成一个新核，a粒子的动能为bE0.设衰变时产生的能量全部变成a粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为

EE（a-4）EaEA-/B-G-4）C2C.,2°D-G-4%213.下列说法中正确的是（）A.a粒子散射实验证明原子内部的正电荷是均匀分布的B.氢原子的发射光谱是连续谱C.在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变小D.镉棒在反应堆中的作用是控制链式反应的速度14.地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时（岩石形成初期时不含铅）的一半，铀238衰变后形成铅206,铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数。由此可以判断出（）鼬原子她相对忧A.铀238的半衰期为90亿年B.地球的年龄大致为90亿年C.被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为1:3D.根据铀半衰期可知，20个铀原子核经过一个半衰期后就剩下10个铀原子核.在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素24Na发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出的粒子在磁场中运动的轨迹为内切圆，如图所示，下列说法正确的是（）A.A.24Na发生的是a衰变11C.新核的中子数为13二、填空题B.轨迹1是新核的径迹D.新核沿逆时针方向旋转.在核反应1n+Xf3H+4He+AEe过程中，X是未知核。由核反应知识可以确定X012核为。若m、X核、3H和4He的静止质量分别为m「m、m和m,则AE的0121x34值为。.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是：2H+2Hf3He+in,已知2H的质量为2.0136u,3He的质量为3.0150u,112012伊的质量为1.0087u,lu=931MeV。笊核聚变反应中释放的核能约为Mev(保留两位有效数字).核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，235U是核电站常用的核燃料。92受一个中子轰击后裂变成交Ba和;;Kr两部分，并产生个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要—(选填"大于〃、"等于〃或“小于〃)临界体积。.质子与中子发生核反应生成笊核，放出能量，其核反应方程为；已知中子的质量机=1.6749x10-27kg,质子的质量爪=1.6726x10-27kg,笊核的质量nPm=3.3436x10-27kg,真空中的光速为3.00x108m/s,则笊核的比结合能为D(保留两位有效数字)。.完成下列核反应方程，并指出各属于哪一种核反应.TOC\o"1-5"\h\zwN+m-uB+，是70560co-6oNi+,是272824Mg+4He-27A1+,是.12213238U—234Th+,是.9290地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时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀238衰变后形成铅206,铀238的相对含量随时间变化的规律如图所示，图中/V为铀238的原子数，/V。为铀和铅的总原子数.由此可知地球的年龄大约为亿年，被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为劭原子数和笛三冬一劭原子数和笛三冬一太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.已知质子质量为mH=1.0073u,氦核质量为mHe=4.0015u,正电子质量为me=0.00055u,计算结果保留两位小数，1u相当于931.5MeV的能量.则这个核反应的反应方程为；发生一次这样核反应能释放MeV的能量.一个静止的钚核239Pu自发衰变成一个铀核295U和另一个原子核X，并释放出一定的能量.其核衰变方程为：239PUT235U+X.9490(1)方程中的X核符号为.⑵钚核的质量为239.0522u,铀核的质量为235.0439u,X核的质量为4.0026u,已知山相当于931.5MeV的能量，则该衰变过程放出的能量是MeV.(保留两位小数)一个氘核和一个氚核结合成一个氦核的反应方程是，此反应过程的质量亏损为m.已知阿伏伽德罗常数为N真空中的光速为c.若1m。/笊核和1m。/A瓶完全发生核反应生成氮核，则在这个核反应中释放的能量为.钮232经过处a衰变和4次6衰变后变成一种稳定的元素，这种元素的原子量为，核隔取为.4个氢核聚变成一个氮核，同时放出两个正电子，释放出2.8xl06eV的能量，写出核反应方程，并计算1g氢核完成这个反应后释放出能量（1g氢核即1mol所包含的氢核的粒子个数为6.02x1023个）。三、解答题1kg铀全部裂变释放出的能量约为8.5x1013J,相当于完全燃烧多少无烟煤放出的能量？一个静止的铀核232U放出一个a粒子后衰变成社核Th92⑴写出铀核的衰变反应方程；⑵图中的轨迹哪个是a粒子和哪个是钮核Th,并求出它们半径的比值；⑶若释放的核能全部转化为a粒子和新核的动能，已知a粒子的动能为£°,则在此衰变过程中释放的能量为多少？碰撞在宏观、微观世界中都是十分普遍的现象。⑴如图1所示，在水平光滑的桌面上有两个大小相同的小球A、B,质量分别是m2,A球以％的速度与静止的B球相碰。碰撞后A、B的速度分别是《、少。如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞；如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。若m『2kg、m2=lkg,某次碰撞满足％=2m/s、匕，=2m/s。通过计算碰撞前后的机械能说明该次碰撞属于弹性碰撞还是非弹性碰撞。⑵裂变反应可以在人工控制下进行，用慢化剂中的原子核跟中子发生碰撞，使中子的速率降下来，从而影响裂变反应的反应速度。如图2所示，一个中子以速度与慢化剂中静止的原子核发生弹性正碰，中子的质量为m,慢化剂中静止的原子核的质量为M,而且M>mo为把中子的速率更好地降下来，现有原子核质量M大小各不相同的几种材料可以作为慢化剂，通过计算碰撞后中子速度的大小，说明慢化剂中的原子核M应该选用质量较大的还是质量较小的。o~~1O中子原子核图工30.太阳大约在几十亿年后，进入红巨星时期，其核心温度会逐渐升高。当温度升至某一温度时