高二物理原子核（A）

第十九章　　 高二物理原子核（A）

一、选择(每题3分，共42分)

1.对于核反应，下列说法正确的是(　　)

A .裂变　 B.衰变　C.是聚变　 D.人工转变

2.某原子核AZX吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子。由此可知(　 )

A.A=7，Z＝3　B.A=7，Z＝4  C.A=8，Z＝3　D.A=8，Z＝4

3.有下列4个核反应方程，依次属于（　　）

①Na→Mg+e　　 　　②U+n→Ba+Kr+3n

③F+He→Ne+H　　　④He+H→He+H

A.衰变、人工转变、人工转变、聚变　　 B.裂变、裂变、聚变、聚变

C.衰变、衰变、聚变、聚变　　　　　　 D.衰变、裂变、人工转变、聚变

4.在下列四个核反应中，X表示了质子的是哪些（　　）

A．

B．；

C．；

D．

5.中子，质子，氘核的质量分别为、、，现用光子能量为的射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为： ，若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是：

A、　　　　　 B、

C、　　　　　 D、

6．一个氘核（）与一个氚核（）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损。在聚变过程中下列说法正确的是（　　 ）　　　　　

A．吸收能量，生成的新核是　B．放出能量，生成的新核是

C．吸收能量，生成的新核是　D．放出能量，生成的新核是

二、多项选择（每题4分，共24分）

7.α射线、β射线、γ射线、x射线、红外线，关于这5种射线的分类有如下一些说法，其中正确的是（　　）

A．前两种不是电磁波，后三种是电磁波　　　　　　

B．前三种传播速度较真空中的光速小，后两种与光速相同　　　　　

C．前三种是原子核发生核反应时放出的，后两种是核外电子发生跃迁时放出的

D．前两种是由实物粒子组成的，不具有波粒二象性，后三种是光子组成的，具有波粒二象性

8、贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用造成污染．人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病．下列结论正确的是(　　  )

A．铀238的衰变方程为：U→Th+He

B．U和U互称为同位素

C．人患皮肤癌和白血病是因为核辐射

D．铀单质的穿甲能力很强，说明它的密度比较小

9、下列说法正确的是（ 　　 ）

A．衰变成要经过一次α衰变和一次β衰变

B．　衰变成要经过一次α衰变和一次β衰变

C．　衰变成要经过6次α衰变和4次β衰变

D．　衰变成要经过4次α衰变和4次β衰变

10、某原子核的衰变过程是 表示放出一个α粒子，下列说法中正确的是（　　　 ）

A、核C比核B的中子数少2　　　　　　　 

B、核C比核A的质量数少5

C、原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1

D、核C比核A的质子数少1

11、原子核自发的放出电子的现象称为β衰变。最初科学家曾认为β衰变中只放出电子，后来发现，这个过程中除了放出电子外，还放出一种叫“反中微子”的粒子，反中微子不带电，与其他物质的相互作用极弱。下列关于β衰变的说法中正确的是（　）

A．原子核发生β衰变后产生的新核的核子数与原核的核子数相等，但带电量增加

B．原子核能够发生β衰变说明原子核是由质子、中子、电子组成的

C．静止的原子核发生β衰变后，在“反中微子”动量忽略不计时，电子的动量与新核的动量一定大小相等，方向相反

D．静止的原子核发生β衰变时，原子核释放的能量大于电子和新核的总动能之和

三、填空（每题4分，共16分）

12．核的核子数为______；核电荷数为_______；质子数为______；中子数为______．

13.图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a 、b、c三束，其中a为　　　射线，b为　　　　射线,c为　　　射线.

14.浙江秦山核电站第三期工程两个60万kW发电机组不久将并网发电．发电站的核能来源于的裂变，现有4种说法：①原子核中有个　　　质子，　　　 个中子；②的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为+　　　　③一个裂变能放出约200MeV的能量，合　　　　  J

15、静止的放射性原子核经衰变放出的α粒子的动能为E₀，假设衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来。以c表示光速，则原子核衰变过程中的质量亏损是　　　　  .

四、计算题（19、20每题8分，21、22每题10分，共36分）

16．一个核裂变时放出的能量为196Mev， 则1kg完全裂变放出的能量为多少焦尔?相当于多少吨优质煤完全燃烧时所释放的能量(煤的燃烧值为3．36×10⁷J/kg)

17、已知两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，可放出28.30Mev的能量；三个α粒子结合成一个碳核时，可放出7.26Mev的能量。由此可知6个中子和6个质子结合成一个碳核时，可释放的能量为多少？

18、在其它能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能被转化成电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能。

(1)  以上的核反应方程是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为___________，=__________。

(2)  以m₁、m₂、m₃分别表示U、Ba、Kr核的质量，m₄、m₅分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则上述核反应过程中放出的核能DE为多少？

19.有一座发电能力为P=1.00´10⁶kw的核电站，核能转化为电能的效率h=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是的核反应，已知每次核反应过程放出的核能DE=2.78´10^-11J，核的质量m₁=390´10^-27kg，求每年（1年=3.15´10⁷s）消耗的的质量为多少？

第十九章　　 原子核（A）答案

一．单选 1.C （该反应是典型的聚变反应）　2.A（由电荷数守恒、质量数守恒）　　3.D(由核反应方程的特征可知D正确)　  4、A （由质量数、电荷数守恒知A答案为质子正确，BCD选项均为中子）  5.C（已知质子和中子结合成氘核时，会放出能量，反过来，将氘核分解成中子和质子需吸收同样多的能量，在光子的照射下，光子的能量中，有一部分（等于）会被氘核吸收用于分解，剩下的能量才转变成中子和质子的动能，因此有-，然后，便可求出中子的动能　　  6.B（既然题目说了发生质量亏损，那一定是放出能量，由质量数、电荷数守恒知X为）二。多选 7.AC（射线是氦核，射线是高速电子流，射线是核产生的电磁波，x射线是内层电子激发而产生的电磁波，红外线是外层电子受激发而产生的电磁波）　　  8.ABC（电荷数相同而质量数不同的互称同位数）　　9.B、C（由衰变和衰变的规律及核反应过程中质量数和核电荷数守恒规律，可以先确定衰变的次数然后确定衰变的次数）　 10.A、D（此题仍然考查衰变和衰变的规律及核反应过程中质量数和核电荷数守恒规律，根据题目先写出核反应方程，然后再 进行比较） 11.ACD(原子核发生衰变时，质量数不变，电荷数增加1，电子是原子核中的中子变成质子而产生，核反应方程为)　　12． 209，  82，  82，  127(质量数等于核子数，中子数等于核子数与电荷数之差)　13．β　γ　α(根据β粒子带负电，γ射线不带电，α粒子带正电可得)　14..92　 143　 　3.2×10^-11（根据1　15.(由核反应方程和动量守恒得生成物Y的动能为,总动能为　 16．8×10¹³J，2400吨（　）17、92.16Mev(可以先写出相应的核反应方程：,

　　 　比较这些方程，将第一个方程改为　 将第二个方程代入得

所以

18、（1）中子（　3个　（2）　 (依据核电荷数守恒和质量数守恒可判断为中子，且，根据爱因斯坦的质能方程，即=结合已知条件可得。

　19（2）1105kg（依据已知，，，，，，则，，则核反应次数为，则每年消耗的的质量，即 ）

点评：原子核反应类型可分为四类，天然衰变、人工转变、核裂变、核聚变，第1题和第2题考察了这方面的知识。核反应方程满足质量数守恒、电荷数守恒，能由电荷数守恒、质量数守恒分析相关问题，例如第4题、6题等。由爱因斯坦质能方程解决有关核能问题具有重要的实际意义，要予以足够重视。