第2讲 原子核物理
A组 基础巩固
1.(2018海淀零模)关于天然放射性,下列说法正确的是( ) A.天然放射现象说明原子是可分的
B.放射性元素的半衰期与外界的温度有关,温度越高半衰期越短
C.放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 D.机场、车站进行安检时,能发现箱内危险物品,是利用了α射线较强的穿透能力
答案 C 天然放射现象说明原子核可分,A错;半衰期与外界温度无关,B错;机场、车站利用X射线穿透物品进行安检,D错误。
2.(2018东城一模)下列核反应方程中,属于核聚变的是( )
AUThHe BThPae
CHHHen DUnBaKr+n
答案 C A项属于α衰变,B项属于β衰变,D项属于核裂变。 3.(2018西城一模)下列核反应方程中,属于β衰变的是 ( )
AThPae BHHHen
CUThHe DNHeOH
答案 A A是β衰变方程。B是轻核聚变方程。C是α衰变方程。D是人工转变发现质子的方程。 4.(2018西城二模)碳12的原子核是由6个质子和6个中子构成的,各质子之间存在着三种相互作用力:万有引力、库仑力和核力。这三种相互作用力的大小由弱到强的顺序是( ) A.万有引力、库仑力、核力
1
B.万有引力、核力、库仑力 C.库仑力、万有引力、核力 D.核力、万有引力、库仑力
答案 A 质子带正电荷,中子不带电,因此,原子核中的粒子之间必须有一个强大的引力才能将它们结合在一起,否则质子间的库仑力会使原子核裂开,这个强大的引力不可能是万有引力,因为质子间的库仑力比万有引力大许多。而能将原子核中的核子结合在一起的力是核力,核力比库仑力大。
5.(2018朝阳二模)关于α、β、γ三种射线,下列说法正确的是( ) A.三种射线都带电
B.三种射线都是电磁波
C.α射线的电离能力最强 D.β射线的穿透能力最强
答案 C α射线是高速氦核流,β射线是高速电子流。γ射线是电磁波。α射线带正电,β射线带负电,γ射线不带电。α射线电离本领最强,γ射线穿透本领最强。因此C正确。 6.(2018门头沟一模)下列核反应方程中,属于聚变的是( )
ANHeOH BUThHe
CHHHe DUnBaKr+n
答案 C 聚变的特点是两个轻核聚合成一个较大的核,选C。
7.(2018海淀一模)一个氘核与一个氚核结合成一个氦核同时放出中子,释放17.6 MeV的能量。已知氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为m1、m2、m3和m4。下列说法正确的是 ( )
A.该核反应方程是HHHe+n
B.该核反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料 C.m1+m2 >m3+m4
2
D.该核反应可以在常温下进行
答案 C 由质能方程可知,m1+m2>m3+m4,C正确;核反应中核子数不变,A错误;当前核电站采用的是重核裂变,B错误;该核反应要在超高温下进行,D错误。
8.放射性元素氡Rn)经α衰变成为钋Po),半衰期约为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,Rn的矿石,其原因是( )
目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素
A.目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变
B.在地球形成的初期,地壳中元素Rn的含量足够高
C.当衰变产物Po积累到一定量以后Po的增加会减慢Rn的衰变进程
DRn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期
答案 A 地壳中Rn主要来自其他放射性元素的衰变,则A正确,B错误;放射性元素的半衰期与外界
环境等因素无关,则C、D错误。
9.(2017海淀一模)核反应方程Un→Ba+Kr+n表示中子轰击U原子核可能发生的一
种核反应,该核反应释放出的核能为ΔE。关于这个核反应,下列说法中正确的是( )
A.该反应属于核聚变 BBa中的X为146
CBa中含有56个中子 D.该反应的质量亏损为
答案 D 该反应属于核裂变,A错;由反应前后质量数守恒,可知X=144,则个,B、C错;根据ΔE=Δmc,可知Δm=
2
Ba中所含中子数为88
,D正确。
10.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子,同时放出一个γ光子。已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是( ) A.这个核反应是裂变反应
3
B.这个反应的核反应方程是 HHHe+n+γ
2
C.辐射出的γ光子的能量E=(m3+m4-m1-m2)c
D.辐射出的γ光子在真空中的波长λ=
答案 D 一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子,同时放出一个γ光子,这是核聚变反应,所以A、B选项错误。核反应的质量亏损Δm=m1+m2-m3-m4,辐射出的γ光子的能量E=(m1+m2-m3-m4)c,所以C选项错误。γ光子在真空中的频率ν=,波长λ===选项正确。
11.下列表述正确的是( )
=
,所以D
2
AHeNO+X,X表示He
BHHHen是重核裂变的核反应方程
C.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态无关
D.β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
答案 CHeNOH,故A错误HHHen是轻核聚变的核反应方程,故B错误;放射
性元素的半衰期是其固有性质,与其所处的化学状态、外部条件均无关,故C正确;β射线是β衰变时原子核内发生变化产生的,与核外电子无关,故D错误。
12.太阳的能量来自下面的反应:四个质子(氢核)聚变成一个α粒子,同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子νe,若太阳辐射能量的总功率为P,质子mHe、me,真空中的光速为c,求:
(1)写出核反应方程式; (2)核反应所释放的能量ΔE;
(3)在t时间内参与上述热核反应的质子数目。
H、氦核
He、正电子
e的质量分别为mp、
4
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