上海華東師范大學松江實驗中學高中物理選修三第五章《原子核》測試題(提高培優(yōu))

1、一、選擇題TOC o 1-5 h z1下列核反應中，屬于原子核的衰變的是（）4He+27Alt30P+in2131503H+2Ht4He+inii20235U+inf9oSr+i36Xe+10in92038540238Ut234Th+4He929o2一靜止的鈾核放出一個a粒子衰變成釷核，衰變方程為238UT23ATh+4He，下列說法正確的是（）929o2238U中含有4He922衰變后釷核的動量大小等于a粒子的動量大小衰變后a粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量200個鈾核經(jīng)過一個半衰期后就只剩下100個鈾核下列說法正確的是（）湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結構核子結合成原子核吸收的

2、能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結合能放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時間越短，衰變速度越大質子、中子、a粒子的質量分別為m“m2、m3,質子和中子結合成一個a粒子，釋放的能量是（m1+m2m3）c2（c表示真空中的光速）我國科學家為解決“玉兔號”月球車長時間處于黑夜工作的需要，研制了一種小型核能電池，將核反應釋放的核能轉變?yōu)殡娔埽枰墓β什⒉淮?，但要便于防護其產(chǎn)生的核輻TOC o 1-5 h z射。請據(jù)此猜測“玉兔號”所用核能電池有可能采納的核反應方程是（）3H+2HT4He+inii2o235U+inTi4iBa+92Kr+3in92o5636o238PuT23

3、8Am+oe9495-127Al+4HeT3oP+ini32i5o太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質子（1H）聚變?yōu)?個氦核（4He）的熱核反應，核i2反應方程是4iHt2He+2X，這個核反應釋放出大量核能。已知質子、氦核、x的質量分別為m1m2、m3，真空中的光速為c。方程中的x表示中子（0n）方程中的x表示電子（oe）-i列說法中正確的是（A.B.這個核反應中質量虧損5二4m-m-2mi23這個核反應中釋放的核能業(yè)（4mm）c2關于天然放射性，下列說法正確的是（）所有元素都可能發(fā)生衰變a、卩和Y三種射線，Y射線的穿透力最強放射性元素的半衰期與外界的溫度有關放射性元素與別的元素形成化合物時就沒

4、有放射性朝鮮“核危機”舉世矚目，其焦點問題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆.因為重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以產(chǎn)出供研制核武器的钚239PU這種239PU由鈾239U衰變TOC o 1-5 h z949492而產(chǎn)生.則下列判斷中正確的是（）239Pu與239U具有相同的中子數(shù)9492239Pu與239U核內(nèi)具有相同的質子數(shù)9492239U經(jīng)過2次B衰變產(chǎn)生239Pu HYPERLINK l bookmark0 9294239U經(jīng)過1次a衰變產(chǎn)生239Pu HYPERLINK l bookmark2 9294下列說法正確的是（）某種頻率的光照射金屬能發(fā)生光電效應，若增加入射光的強度，則單位

5、時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加在核反應堆中，鎘棒的作用是使快中子變?yōu)槁凶咏Y合能越大，原子核越穩(wěn)定入射光的頻率不同，同一金屬的逸出功也會不同在核反應方程4He+i4NT17O+X中，X表示的是TOC o 1-5 h z278質子B.中子C.電子D.a粒子下列說法不.正確的是（）a射線是高速運動的氦原子核B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉化成質子和電子時所產(chǎn)生的方程式258UT254Th+4H是重核裂變反應方程92902232Th經(jīng)過6次a衰變和4次6衰變后成為208Pb9082下列說法正確的是天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子具有核式結構溫度升高，放射性元素衰變的半衰期減小c.原子核發(fā)生B衰變后原子序數(shù)

6、不變D.人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質短的多，因此放射性廢料容易處理麻省理工學院要建人類史上第一個可控核聚變發(fā)電站.該發(fā)電站的核反應方程可能是2H+3HT4He+in1120238UT234Th+4HeTOC o 1-5 h z92902235U+inT89Kr+144Ba+3in9203656014N+4HeT17O+iH728i在勻強磁場中有一個原來靜止的碳14原子核，它放射出的粒子與反沖核的徑跡是兩個內(nèi)切的圓，兩圓的直徑之比為7：1,如圖所示，那么碳14的衰變方程為B.14CT4He+ioBe624D.14CToe+14N6-17A.14CToe+14B615C.14CT2H+

7、14B61514.在B衰變中放出的電子來自（）原子核外軌道上的電子原子核內(nèi)所含的電子原子核內(nèi)中子變成質子時放出的電子D原子核內(nèi)質子變成中子時放出的電子地球的年齡到底有多大，科學家利用天然放射性元素的衰變規(guī)律，通過對目前發(fā)現(xiàn)最古老的巖石中鈾和鉛含量來推算。測得該巖石中現(xiàn)含有的鈾是巖石形成初期時（巖石形成初期時不含鉛）的一半，鈾238衰變后形成鉛206，鈾238的相對含量隨時間變化規(guī)律如圖所示，圖中N為鈾238的原子數(shù)，N0為鈾和鉛的總原子數(shù)。由此可以判斷出（）（駅歯）鈾238的半衰期為90億年地球的年齡大致為90億年被測定的巖石樣品在90億年時，鈾、鉛原子數(shù)之比約為1:3根據(jù)鈾半衰期可知，20個

8、鈾原子核經(jīng)過一個半衰期后就剩下10個鈾原子核二、填空題1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用60Co的衰變27來驗證，其核反應方程是60CoTANi+0e+v。其中v是反中微子，它的電荷量為零，TOC o 1-5 h z27Z-1ee靜止質量可認為是零。（1）在上述衰變方程中，衰變產(chǎn)物ANi的質量數(shù)A是，核電荷數(shù)Z是。在衰變前60Co核靜止，根據(jù)云室照片可以看出，衰變產(chǎn)物Ni和0e的運動徑跡不在一27-1條直線上，如果認為衰變產(chǎn)物只有Ni和0e,那么衰變過程將違背守恒定律。160Co是典型的Y放射源，可用于作物誘變育種。我國應用該方法培育出了許多農(nóng)作物27新品種，如

9、棉花高產(chǎn)品種“魯棉1號”，年種植面積曾達到3000多萬畝，在我國自己培育的棉花品種中栽培面積最大。Y射線處理作物后主要引起，從而產(chǎn)生可遺傳的變異。約里奧一居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素而獲得了1935年的諾貝爾獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素30P衰變成30Si的同時放出另一種粒子，這種粒子是。32P是30P15141515的同位素，被廣泛應用于生物示蹤技術。1mg32P隨時間衰變的關系如圖所示，請估算415mg的32P經(jīng)天的衰變后還剩0.25mg。核電站利用核反應堆工作時釋放出的熱能使水汽化以推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。請解答以下問題，計算結果保留兩位有效數(shù)字。核反應堆中的“燃料是JU，請完成核反應方程式：

10、TOC o 1-5 h z235U+1nT9oSr+（）Xe+101n；（）（）920（）540鈾核的質量m為235.0439u,中子的質量m為1.0087u，鍶（Sr）核的質量m為unSr89.9077u，氙（Xe）核的質量m為135.9072u，1u為1.66xl0_27kg，濃縮鈾中鈾Xe235的含量占2%。求一座100萬千瓦的核電站每年（t=3.15x107s）大約需要多少噸濃縮鈾？（）蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站曾發(fā)生核泄漏，使居住在附近的人都遭受到了不同程度的影響，在核泄漏后，該地區(qū)存在著各種不同的放射性射線。假設其中有一種是由鈾核238U衰92變成引234Th，并釋放一種粒子產(chǎn)生的。有

11、一男一女受到核輻射而分別患上了血友病和白90化病，女方的一個兒子（正常）和男方的一個女兒（患白化?。┏闪朔蚱?。TOC o 1-5 h z（1）寫出鈾238U衰變?yōu)殁Q234Th的方程式。（）9290已知鈾核質量為3.853131x10-25kg，釷核質量為3.786567x10-25kg，粒子質量為6.64672x10-7kg，求衰變釋放的能量。（）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢。在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。核反應方程式235U+1nT141Ba+92Kr+aX是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一

12、種，TOC o 1-5 h zn為中子，X為待求粒子，a為X的個數(shù)，此時則X為,a二；以m、m、m分別表示235U、141Ba、92Kr核的質量，m、m分別表示中子、質子UBaKr925636np的質量，C為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能AE=。有一座發(fā)電能力為P=1.00X106kW的核電站，核能轉化為電能的效率耳=4%。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能AE=2.78x10-11J，求235U核的質量。()92靜止的氡核222Rn衰變?yōu)獒暫?18Po和a粒子，其中222Rn、218Po、a粒子的質量86848084分別為

13、m“m2、m3,設釋放的核能全部轉化釙核和a粒子的動能：寫出衰變方程式；求a粒子的動能。原子核A經(jīng)過若干次衰變后變成原子核B，已知B核的質子數(shù)比A核少8，B核的中子數(shù)比A核少16,則此衰變過程中共有次a衰變，次B衰變.太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質子聚變?yōu)橐粋€氦核同時放出兩個正電子的熱核反應，這個核反應釋放出的大量能量就是太陽的能源.已知質子質量為mH=1.0073u,氦核質量為mHe=4.0015u,正電子質量為me=0.00055u,計算結果保留兩位小數(shù)，1u相當于931.5MeV的能量.則這個核反應的反應方程為；發(fā)生一次這樣核反應能釋放MeV的能量.用人工方法得到放射性同位素，這是一個很

14、重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素只不過40多種，而今天人工制造的放射性同位素已達1000多種，每種元素都有放射性同位素，放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學研究的許多方面得到了廣泛的應用.帶電的驗電器在放射線照射下電荷會很快消失.其原因是()A.射線的貫穿作用B射線的電離作用射線的物理、化學作用以上三個選項都不是下圖是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖.如果工廠生產(chǎn)的是厚度為1毫TOC o 1-5 h z米的鋁板，在弘6、Y三種射線中，你認為對鋁板的厚度控制起主要作用的是射線.伍除板蛙幽擴在我國首先用人工方法合成牛胰島素時，需要證明人工合成的牛胰島素結晶跟天然牛胰島素的結晶是同一種物

15、質，為此曾采用放射性同位素14C做。國家重大科技基礎設施中國散裂中子源已經(jīng)通過國家驗收，投入正式運行。它是研究中子特性、探測物質微觀結構和運動的科研裝置。在某課題研究中核反應方程為2H+3HT4He+X，則X是。已知2H的質量為2.0136u,3H的質量為112113.018CU,4He的質量為4.0026U,X的質量為1.0087112u，該反應釋放能量為2MeV。(質量虧損lu釋放的能量約931.5MeV)在中子、質子、電子、正電子、a粒子中選出一個適當?shù)牧Ｗ樱蚜Ｗ臃柗謩e填在下列核反應式的橫線上。TOC o 1-5 h z(1)238UT234Th+；92909Be+4HeT12C+；426234ThT234Pa；9091235UT141Ba92Kr31n；925636014N1nT14C。706三、解答題速度為vC的中子1n擊中靜止的氮核14N，生成碳核12C和另一種新原子核X,已知007612C與X的速度方向與碰撞前中子的速度方向一致，碰后12C與X的動量之比為2:。66求X的速度大小。碰后12C與X在同一磁場中做勻速圓周運動的半徑之比6請分析：在地球上實現(xiàn)受控熱核反應的必要性、可能性和困難是什么？鈾235和鈾238的裂變情況有何不同？用放射源釙放出的a射線轟擊鈹9Be時，能放出一種穿透力極強的中性射線，這就是4所謂的鈹“輻射”。1932年，英國物理