人教版初中高中物理選修三第五章《原子核》(含答案解析)

一、選擇題1．一靜止的鈾核放出一個(gè)α粒子衰變成釷核，衰變方程為238U92

234Th90

4He，下列說法正確的是（）24He92 2α粒子的動(dòng)量大小α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量D．200個(gè)鈾核經(jīng)過一個(gè)半衰期后就只剩下100個(gè)鈾2．下列說法正確的是（ ）A．238U234

ThX中X為電子，核反應(yīng)類型為β衰變92 90B．2H+3H4

He+Y中Y為中子，核反應(yīng)類型為人工核轉(zhuǎn)變1 1 2C．235U+1n

Xe+90Sr+K，其中K為10個(gè)中子，核反應(yīng)類型為重核裂變92 0 54 38D．14N+4He

O+Z，其中Z為氫核，核反應(yīng)類型為輕核聚變7 2 8下列說法中正確的是（ ）A．機(jī)械波和光有波動(dòng)性，實(shí)物粒子不具有波動(dòng)性B．用弧光燈發(fā)出紫外線照射鋅板并發(fā)生光電效應(yīng)后，鋅板帶正C．由于核聚變需要很高的環(huán)境溫度，2H和3H發(fā)生聚變過程中是需要從外界吸收能量的1 1D．構(gòu)成物體的質(zhì)量是守恒不變的鈷－60激增產(chǎn)、輻射防治蟲害和食品輻射保藏與保鮮等；在醫(yī)學(xué)上，常用于癌和腫瘤的放射治60原子核（60Co）β粒子后衰變成一個(gè)鎳核（60Ni），并伴隨產(chǎn)生27 28了γ射線。已知鈷60的半衰期為5.27年，該反應(yīng)中鈷核、β粒子、鎳核的質(zhì)量分別為m m 、、m m 1 2 32 A(m1—m－m)c2B．核反應(yīng)中釋放出的γ射線的穿透本領(lǐng)比β2 C．若有16個(gè)鈷60原子核，經(jīng)過5.27年后只剩下8個(gè)鈷60原子核D．β粒子是鈷原子核外的電子電離形成的下列說法正確的是A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫假設(shè)法B．平均速度、瞬時(shí)速度以及加速度，是牛頓首先建立起來的Cx xD．根據(jù)速度定義式v＝t，當(dāng)△t極短時(shí)，t就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了物理的極限法質(zhì)子和中子質(zhì)量分別為m1m2，當(dāng)它們結(jié)合成氘核時(shí)，產(chǎn)生能量E，并以γ射線的形式放出．已知普朗克常數(shù)為h，真空中的光速為c，則氘核的質(zhì)量和γ分別為（）E E E Ec2

(mm),1 2 h

(m1

m) ,2 c2 hE hC． (mm),

E ED． (mm),c2 1 2 E c2 1 2 h41H)14He)的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方1 2程是H4

He2X，這個(gè)核反應(yīng)釋放出大量核能．已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為1mm1

2、m3

，真空中的光速為c．下列說法中正確的是方程中的X1n)0方程中的X0e)1這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損m4mm1 2這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能E(4mm1 2

2m3

)c2如圖是核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象，下列說法中錯(cuò)誤的( )盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．天然放射性元素在衰變過程中核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，其放射線在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)的是射線C．圖中原子核D和E聚變成原子核F要吸收能量D．圖中原子核A裂變成原子核B和C要放出核能放射性元素．下列有關(guān)放射性知識(shí)的說法中，正確的是β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比γ射線弱放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的3.843.82個(gè)氡原子核238U衰變成206Pb4次β8α衰變92 82下列說法正確的是AB．溫度升高，放射性元素衰變的半衰期減小C．原子核發(fā)生β衰變后原子序數(shù)不變D．人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)短的多，因此放射性廢料容易處理11．關(guān)于天然放射線性質(zhì)的說法正確的是（）A．γ射線就是中子流 B．α射線有較強(qiáng)的穿透性C．β一個(gè)靜止的原子核

D．電離本領(lǐng)最強(qiáng)的是γ射線baXα衰變放出一個(gè)α粒子的動(dòng)能為b0E．設(shè)衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部變成α粒子和新核的動(dòng)能，則在此衰變過程中的質(zhì)量虧損為0（ ）EA．0

EB． 0

4EC． 0

aE． c2 a4c2 c2 a4c2在β衰變中放出的電子來( )A．原子核外軌道上的電子B．原子核內(nèi)所含的電子C．原子核內(nèi)中子變成質(zhì)子時(shí)放出的電子D．原子核內(nèi)質(zhì)子變成中子時(shí)放出的電關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有（ ）A238U234Th4Heα衰變92 90 2B14N4He17O1H是輕核聚變7 2 8 1C2H3H4He1nβ衰變1 1 2 0D82Se82Kr＋20e是重核裂變34 36 1234Tha點(diǎn)，某一時(shí)刻發(fā)生衰變，產(chǎn)生如圖所示的1290兩個(gè)圓軌跡，由此可以判斷（ ）1 發(fā)生的是衰變B．衰變后新核的運(yùn)動(dòng)方向向右C．軌跡1是衰變后新核的軌跡D．兩圓R：R1 一靜止的氡核222Rn衰變?yōu)獒暫?18Poα粒子，其中222Rn218Poα粒子的質(zhì)量86 84 80 84分別為m1、m2、m3，設(shè)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化釙核和α粒子的動(dòng)能：(1)寫出衰變方程；(2)求α粒子的動(dòng)鉀40放射正電子后衰變?yōu)榉€(wěn)定的40，其半衰期為1.37109年：從某一巖石樣本中，鉀40的原子數(shù)和氬40的原子數(shù)之比為1：7．其核反應(yīng)方程估算該巖石樣品形成的年代年前．,核電站設(shè)置了四道屏障：第一道是 ，能 ，；第三道是

，第二道是 ；第四道。19．1993年，中國(guó)科學(xué)院上海原子核研究所制得了一種新的鉑元素的同位素202P，制取過78 t程如下：4用質(zhì)子轟擊鈹9Be產(chǎn)生快中子，核反應(yīng)方程；480用快中子轟擊汞202Hg，反應(yīng)過程可能有兩種：80①生成202P，放出氦原子核，核反應(yīng)方程；78 t②生成202P，放出質(zhì)子、中子，核反應(yīng)方程；78 t生成的鉑202Pt發(fā)生兩次β衰變，變成穩(wěn)定的原子核汞202Hg，核反應(yīng)方程：78 t 80 ，4He7.1MeV2H1.61MeV2H)核結(jié)2 1 1合成一個(gè)氦核釋放的結(jié)合△E= ．用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)很重要的發(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(dá)1000放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究的許多方面得到了廣泛的應(yīng)用．帶電的驗(yàn)電器在放射線照射下電荷會(huì)很快消失．其原因是A．射線的貫穿作用射線的電離作用CD．以上三個(gè)選項(xiàng)都不是下圖是工廠利用放射線自動(dòng)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米的鋁板，在αβγ三種射線中，你認(rèn)為對(duì)鋁板的厚度控制起主要作用的射線．在我國(guó)首先用人工方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛島素的結(jié)晶是同一種物質(zhì)，為此曾采用放射性同位素做 。如圖，縱坐標(biāo)表示某放射性物質(zhì)中未衰變的原子核數(shù)與原來總原子核數(shù)的比值，橫坐標(biāo)表示衰變的時(shí)間，則由圖線可知該放射性物質(zhì)的半衰期天，若該放射性物質(zhì)放在高溫、高壓或強(qiáng)磁場(chǎng)等環(huán)境中，則它的半衰期（長(zhǎng)”“不或“變”）某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為：①1H＋12C→13N；1 6 7②1H＋15N→12C＋X1 7 6試完成下列（1）、（2）（3）題：用上述輻射中產(chǎn)生的波長(zhǎng)為λ=4×10-7m的單色光去照射逸出功為W=3．0×10-19J金屬材料銫時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能．（普朗克常量h=6．63×10-34J·s，光在空氣中的速度c=3×108m/s）（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）寫出原子核X是： 已知原子核1H、12C、13N、mC=12．0000u、1 6 7mN=13．0057u，1u相當(dāng)于931MeV．則每發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)①所釋放的核能 （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）24．已知一個(gè)氫原子的質(zhì)量為1.6736×1027kg，一個(gè)鋰原子的質(zhì)量為11.6505×1027kg，一個(gè)氦原子的質(zhì)量為6.6467×1027kg，一個(gè)鋰核受到一個(gè)質(zhì)子轟擊變?yōu)?個(gè)α粒子，則核反應(yīng)方程；該核反應(yīng)釋放的核能結(jié)果保留3位有效數(shù)字）一個(gè)原子核經(jīng)過一次衰變和一次衰變，成為一新原子核，則新核與原來核相比，質(zhì)子少個(gè)，中子少個(gè)。已知2H2.0136u1n3He3.0150u。兩個(gè)2H聚1 0 2 1變生成3He的反應(yīng)方程；上述反應(yīng)中釋放的能量MeV。（1u相當(dāng)于2931MeV的能量，結(jié)果保留兩位小數(shù)）三、解答題查找華人科學(xué)家在粒子物理領(lǐng)域的成果和事跡，寫一篇文章，并與同學(xué)交流?！昂苌?。但功率卻很大。目前，核能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟。求：一座100萬千瓦的核電站，每年需要多少噸濃縮鈾？已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中1.0087u，鍶89.9077u，氙核1u1.661027kg，濃縮鈾中鈾235的含量占2%。同樣功率萬千瓦）的火力發(fā)電站。每年要消耗多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤（為3.08107J/kg）？為了防止鈾核裂變產(chǎn)物放出的各種射線對(duì)人體的危害和對(duì)環(huán)境的污染。需采取哪些措施（舉2種）？一個(gè)靜止的鈾核（）衰變?yōu)殁Q核（234Th）時(shí)釋放出一個(gè)粒子X。92 90寫出核反應(yīng)方程（標(biāo)上質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)）；0v，求粒子X的速度大??；0（3）3.853131×10-25kg3.786567×10-25kgX的質(zhì)量為。則衰變過