人教版高中物理选修3-5第十九章原子核综合练习A卷.docx

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第十九章 原子核 综合练习A卷

1.关于原子结构和核反应的说法中正确的是（ABC） A.卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型

B.天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中一定不偏转的是γ射线

C.据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能 D.据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量

2.如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图像，下列说法正确的是（B）

⑴如D和E结合成F，结合过程一定会吸收核能 ⑵如D和E结合成F，结合过程一定会释放核能 ⑶如A分裂成B和C，分裂过程一定会吸收核能 ⑷如A分裂成B和C，分裂过程一定会释放核能 A．⑴⑷ B．⑵⑷

C．⑵⑶ D．⑴⑶

3.处于激发状态的原子，如果在入射光的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射，原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理，那么发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电子的电势能Ep、电子动能Ek的变化关系是（B） A．Ep增大、Ek减小、En减小 B．Ep减小、Ek增大、En减小 C．Ep增大、Ek增大、En增大 D．Ep减小、Ek增大、En不变

4.太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个?粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。已知?粒子的质量为ma，质子的质量为mp，电子的质量为me，用N表示阿伏伽德罗常数，用c表示光速。则太阳上2kg的氢核聚变成?粒子所放出能量为 （C）

核子平均质量 D E F C B A O Fe 原子序数Z

A．125(4mp—ma—2me)Nc2 B．250(4mp—ma—2me)Nc2 C．500(4mp—ma—2me)Nc2 D．1000(4mp—ma—2me)Nc2

5.一个氘核（1H）与一个氚核（1H）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损.聚变过程中（B）

44A.吸收能量，生成的新核是2He B.放出能量，生成的新核是2He

33C.吸收能量，生成的新核是2He D.放出能量，生成的新核是2He 6.一个原来静止的原子核放出某种粒子后，在磁场中形成如图所示的轨迹，原子核放出的粒子可能是（A）

A.α粒子 B.β粒子 C.γ粒子 D.中子

7.原来静止的原子核ZX，质量为m1，处在区域足够大的匀强

磁场中，经α衰变变成质量为m2的原子核Y，α粒子的质量为m3，已测得α粒子的速度垂直磁场B，且动能为E0.假设原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能，则下列四个结论中，正确的是（D）

A2

3

2

Z?2

2

②核Y与α粒子在磁场中运动的轨道半径之比为

Z?2

①核Y与α粒子在磁场中运动的周期之比为③此衰变过程中的质量亏损为m1-m2-m3

④此衰变过程中释放的核能为

AE0 A?4A.①②④ B.①③④ C.①②③ D.②③④ 8.下列说法不正确的是（D） ．A.1H?1H?2He?0n是聚变

23592226C.8824D.112341B.

1941U?0n?14054Xe?38Sr?20n是裂变

4Ra?22286Rn?2He是α衰变

0Na?2412Mg??1e是裂变

9.太阳的能量来源于轻核的聚变，太阳中存在的主要元素

是氢，核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时 放出2个正电子，由表中数据可以计算出该核聚变反应过程

1-26

中释放的能量为（取1u = ×10 kg）（B）

6

A.4.4×10 J B.4.0×10 J

-12-23

C.2.7×10 J D.4.4×10 J

10.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内

-29

-12

部将会启动另一种核反应，其核反应方程为：2He?2He?2He?6C，那时太阳向外辐射

124的能量是由上述两种核反应产生的。已知 2He的质量为m1，6C的质量为m2，则下列判断正确的是（D）

A．m1=3m2 B．3m1=m2 C．3m1m2

11.下列核反应方程式中，表示核聚变的是 B

A．15P?14Si?1e B．1H?1H?2He?0n

141402382344C．6C?7N??1e D．92U?90Th?2He

3030023414441212.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为

42171He?147N?8O?1H，下列说法中正确的是（AC）

A.通过此实验发现了质子

B.实验中利用了放射源放出的γ射线 C.实验中利用了放射源放出的α射线

D.原子核在人工转变中，电荷数可能不守恒

13.为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”.对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是（D） ．．．A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比

B.根据ΔE=Δmc2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=mc2中的E是发生核反应中释放的核能

14.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，一个质子和一个中子结合成氘核时，若放出的能量全部转变为一个γ光子的能量，已知普朗克常量为h，真空中的光速为c。则放出的γ光子的频率为(B)

hhh15.质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3。质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是 C

A.(m1+m2-m3)c2 B.m3c2

C. (2m1+2m2-m3)c2 D. (m3-2m1-2m2)c2 16.下列说法正确的是（ABD）

A.

23290?m1?m2?m3?c2?m1?m2?m3?c2A. B. C.mc32 D.?m1?m2?m3?c2h

Th经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核20882Pb

94121B.发现中子的核反应方程是4Be?2He?6C?0n C.200个D.

2359223892U的原子核经过两个半衰期后剩下50个23892U

94U在中子轰击下生成38Sr和14054Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小

BBA17原子核ApY放出α粒子后变成新的原子核kX.设pY、kX和α粒子的质量分别为

my、mx和m；带电量分别为qy、qx和q.那么下列关系式中错误的是（B） A.B=A-4 B.my=mx+m C.k=p-2 D.qy=qx+q 18.下列核反应和说法中正确的是（D）

A.铀核裂变的核反应是:B.组成

2359223592921U?14156Ba?36Kr?20n

U核的核子中任何两个核子间都存在不可忽略的核力作用

C.压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响

D.在α粒子散射的实验中，绝大多数α粒子几乎直线穿过金箔，这可以说明金原子内部绝大部分是空的

19.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应.根据这一理论，在太阳内部4个氢核(即质子)转化成一个氦核(2He)和两个正电子(1e)及两个神秘的中微子(υe).在基本粒子物理学的标准模型中中微子是没有质量的.已知氢原子的质量为1.0078u，氦原子的质量为4.0026u，电子的质量为0.0005u，中微子的能量为0.82MeV，1u的质量对应931.5MeV的能量，则该核反应释放的能量为？

答案：24.8MeV 20．核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子了。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.66×10-27kg。

⑴写出氘和氚聚合的反应方程。

⑵试计算这个核反应释放出来的能量。

⑶若建一座功率为3.0×105kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？

（一年按3.2×107s计算，光速c=3.00×108m/s，结果取二位有效数字） 答案：⑴略 ⑵2.8×10-12J ⑶23kg

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