《常考题》初中高中物理选修三《原子核》经典题(课后培优)

一、选择题以下说法正确的选项是〔 〕A．238U234

ThXX为电子，核反响类型为β衰变92 90B．2H+3H4

He+YY为中子，核反响类型为人工核转变1 1 2C．235U+1n136

Xe+90Sr+K，其中K10个中子，核反响类型为重核裂变92 0 54 38D．14N+4He17

O+ZZ为氢核，核反响类型为轻核聚变7 2 8关于自然放射性，以下说法正确的选项是〔 〕全部元素都可能发生衰变α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强C．放射性元素的半衰期与外界的温度有关D．放射性元素与别的元素形成化合物时就没有放射性4C发生放射性衰变变为N，半衰期约为0年。植物存活期间，其体内C与12C的比例不变；生命活动完毕后，14C的比例持续削减。现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。以下说法正确的选项是〔 〕A5700年B．12C、13C、14C具有一样的中子数C．14C14Nα射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变以下说法正确的选项是〔 〕238U衰变为222Rn4次2次衰变92 86衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子摆脱原子核的束缚而形成的C．查德威克觉察了中子，并第一次实现了人工合成放射性同位素D．汤姆孙在争论阴极射线时觉察了电子，并准确测出了电子的电荷量钴－60放射性的应用格外广泛，几乎普及各行各业。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60原子核〔60Co〕β粒子后衰变成一个镍核〔60Ni〕，并伴随产生27 28γ605.27年，该反响中钴核、β粒子、镍核的质量分别为m1、m2、m3。以下说法正确的〔 〕A．核反响中释放的能量为(m1—m2－m3)c2B．核反响中释放出的γ射线的穿透本领比β粒子弱C16605.27860原子核D．β粒子是钴原子核外的电子电离形成的6 ．静止的一氡核222Rn放出一个αα粒子动能为E6 86的能量全部变为核和α粒子的动能。真空中的光速为c，则该反响中的质量亏损为〔 〕84 E

86 E

218 E

222 E α

α

α

α86 c2

84 c2

222 c2

218 c2依据有关放射性方面的学问可知，以下说法正确的选项是〔〕3.847.6天后就肯定剩下一个氡原子核自然放射现象的觉察，提醒了原子核是由质子和中子组成的在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透力量最强，α射线的电离力量最强放射性元素发生衰变时所释放的电子来源于核外电子如图是核子平均质量与原子序数Z的关系图象，以下说法中错误的选项是( )卢瑟福在α粒子散射试验的根底上提出了原子的核式构造模型B．自然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线C．图中原子核D和E聚变成原子核F要吸取能量D．图中原子核A裂变成原子核BC要放出核能铀〔238U〕经过α、β衰变后形成稳定的铅〔206Pb〕，在衰变过程中，中子转变为质92子的个数为〔 〕A．6个

82B．14个 C．22个 D．32个恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反响．核反响方程为2

2

8Be .以下说法正确的选项是( )4A．该核反响为裂变反响B．热核反响中有质量亏损C．由于核反响中质量数守恒，所以质量也是守恒的D．任意原子核内的质子数和中子数总是相等的238U变成206Pb要经过m次衰变、n次衰变，中子数削减的个数为q，则〔〕92 82A．m=8，n=6，q=32B．m=6，n=8，q=32C．m=8，n=6，q=22D．m=6，n=8，q=22贝克勒尔在120年前首先觉察了自然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．以下属于放射性衰变的是A．14C14N0e6 7 1B．235U1n139I95Y21n92 0 53 39 0C．2H+3H4He+1n1 1 2 0D．4He+27Al

30P+1n2 13 15 013．202311270415号机组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，其裂变方程为235U+1nX+95Sr+21n，则以下表达正确的选项是〔 〕92 0 38 0A．裂变后粒子的总核子数削减C．裂变反响前后质量没有变化14．以下说法中正确的选项是〔 〕

B．X85个中子D．裂变过程后核的比结合能比铀核的小A．粒子散射试验证明原子内部的正电荷是均匀分布的B．氢原子的放射光谱是连续谱C．在电子的单缝衍射试验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变小D．镉棒在反响堆中的作用是掌握链式反响的速度地球的年龄到底有多大，科学家利用自然放射性元素的衰变规律，通过对目前觉察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〕238206238的相对含量随时间变化规律如下图N238的原子数，N0为铀和铅的总原子数。由此可以推断出〔〕23890亿年90亿年被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为1∶3D．依据铀半衰期可知，20个铀原子核经过一个半衰期后就剩下10个铀原子核二、填空题正电子放射计算机断层显像〔PET〕的根本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程。15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清楚的图像。依据PET原理，答复以下问题：写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式。〔 〕将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是〔 〕A．利用它的射线B．作为示踪原子C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应 。〔选填“长”“短”或“长短均可”〕17．1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用60Co的衰变27来验证，其核反响方程是60Co→ANi＋

。其中v

是反中微子，它的电荷量为零，27静止质量可认为是零。

Z 1 e e在上述衰变方程中，衰变产物ANi的质量数A是 ，核电荷数Z是 。Z在衰变前60Co核静止，依据云室照片可以看出，衰变产物Ni和27

0e的运动径迹不在一1条直线上，假设认为衰变产物只有Ni和

0e，那么衰变过程将违反 守恒定律。1

60Co是典型的γ放射源，可用于作物诱变育种。我国应用该方法培育出了很多农作物27品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，年种植面积曾到达3000多万亩，在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大。γ射线处理作物后主要引起 ，从而产生可遗传的变异。约里奥•居里夫妇因觉察人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们觉察的放射性元素30Р衰变成30Si的同时放出另一种粒子。15 14这种粒子是？32Р是30P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1mg32Р随时间衰变的关系如图15 15 15154mg的32Р0.25mg。15约里奥·居里夫妇因觉察人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖。他们觉察的放射性元素30P衰变成30Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是 。32P是30P的同位15 14 15 15素，被广泛应用于生物示踪技术，1mg32P4mg的30P经15 15 0.25mg。自然放射性元素铀可以放出三种射线，其中能被一张纸挡住的是 〔选填“α”“β”或“γ”〕射线。1934年，约里奥一居里夫妇用该射线去轰击27Al，首次获得了人工放射性13同位素30P，该核反响方程为 。15自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系．图是锕系图．纵坐标N表示 ，横坐标Z表示 ，从U→Pb有 次α衰变， β衰变．完成以下内容238

U发生α衰变生成钍234 Th的核反响方程 92 90假设在该反响过程中释放的核能为E，则该反响过程中质量亏损为 (真空中的光速为c)．放射性元素X的半衰期是2天，2g该元素经过4天还剩 g．2326α4β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 ．用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的觉察，自然的放射性同位素只不过40多种，而今日人工制造的放射性同位素已达1000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、医疗卫生和科学争论的很多方面得到了广泛的应用．带电的验电器在放射线照耀下电荷会很快消逝．其缘由是〔 〕A．射线的贯穿作用B．射线的电离作用C．射线的物理、化学作用D．以上三个选项都不是以下图是工厂利用放射线自动掌握铝板厚度的装置示意图．假设工厂生产的是厚度为1毫米的铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度掌握起主要作用的是 射线．在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时，需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟自然牛胰岛素的结晶是同一种物质，为此曾承受放射性同位素14C做 。中子的质量为1.0087u，质子的质量为1.0073u，氘核的质量为2.0136u．中子和质子结合成氘核时释放的能量为 J．计算结果取两位有效数字．1u=1.7×10﹣27kg．核电站的核心是原子核反响堆，核燃料〔如铀〕释放出大量的核能，是和平利用核能的重要途径。我国的核电事业进展快速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约1010kW?h，其中70%的电力供给香港，30%的电力供给广东电网。据专家估量，通过核能发电，使得广东和香港两地每年削减燃煤消耗4.0109kg。核能作为一种型能源有着宽阔的前景。原子核是由 组成的。在反响堆中，核燃料〔如铀〕发生 释出大量的核能。煤的热值2.9107J/kg，则4.0109kg煤完全燃烧时放出的热量是多少 ？向大气中排放过量的二氧化碳等温室气体是造成“温室效应”的主要缘由，大亚湾核电站与同等供电量的火力发电站相比，每年将少排放二氧化碳排放9.9109kg，通常状况下二氧化碳气体的密度为1.98kg/m3.则这些气体通常状况下的体积约为多少 ？设火力发电站在单位时间内产生的电能为E，它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧产生的热量为Q，则火力发电站的效率发电站的效率约为多少 ？三、解答题

E100%依据上述资料，可估算出通常的火力Q花岗岩、砖砂、水泥等建筑材料是室内氡的最主要来源。人呼吸时，氡气会随气体进入肺脏，氡衰变放出的射线像小“炸弹”一样击肺细胞，使肺细胞受损，从而引发肺癌、白血病等。一静止的氡核222Rn发生一次衰变生成核钋〔Po〕，此过程动量守恒且释86放的能量全部转化为m=218.0766u，1u931MeV的能量。写出上述核反响方程；求上述核反响放出的能量E；

=222.0866u，m氡

α=4.0026u，m钋3 〔〕求粒子的动能 。3 ka1984年开工，1991年建成并投入运行。工程装机容量为300MW，假设1g235U完全裂变时产生的能量为8.21010J，并且假定产生的能量都变成92了电能，那么每年要消耗多少千克235U？〔365天计算〕92一个氘核

2H和一个氚核1

3H 结合成一个氦核

4He ，同时放出一个中子，2氘核质量为m1

2.0141u，氚核质量为m2

3.0160u，氦核质量为m3

4.0026u，中子质量为m4

1.008665u，1u相当于931.5MeV 的能量，求：写出聚变的核反响方程；此反响