2018_2019学年高中物理第十九章原子核考前过关.doc

1、1第十九章 原子核考前过关强化训练 1.下列核反应方程中,属于 衰变的是( )【解析】选 B。选项 A 是人工核反应,选项 B 是 衰变,选项 C 是核聚变,选项 D 是 衰变,选项 B 正确。2.(多选)下列说法中正确的是( )A.原子的核式结构学说是卢瑟福根据天然放射实验提出来的B.用升温、加压的方法和化学的方法都不能改变原子核衰变的半衰期C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太长D.铀 235 一种可能的裂变方式为 U n Cs Rb+1 n+1013755 010【解析】选 B、C。原子的核式结构模型是卢瑟福根据 粒子散射实验提出来的,所以 A 选项错误;半衰期

2、是由放射性元素的原子核内部决定的,与原子所处的物理状态无关,所以 B 选项正确;不能发生光电效应是因为照射光的频率小于金属的极限频率,而光的频率为 = ,cc是光速,其值一定,所以 C 选项正确;D 选项的核反应方程式中反应前后质量数不守恒,所以D 选项错误。3.若元素 A 的半衰期为 4 天,元素 B 的半衰期为 5 天,则相同质量的 A 和 B,经过 20 天后,剩下的质量之比 mAm B( )A.12 B.21C.303 D.3130【解析】选 A。由原子核的衰变公式 m 余 =m( )n,其中 A 衰变 5 次,B 衰变 4 次,由公式可得A 正确。4.核电站泄漏的污染物中含有碘 13

3、1 和铯 137。碘 131 的半衰期约为 8 天,会释放 射线;2铯 137 是铯 133 的同位素,半衰期约为 30 年,发生衰变时会辐射 射线。下列说法正确的是 ( )A.碘 131 释放的 射线由氦核组成B.铯 137 衰变时辐射出的 光子能量小于可见光光子能量C.与铯 137 相比,碘 131 衰变更慢D.铯 133 和铯 137 含有相同的质子数【解析】选 D。 射线的本质是电子,并非氦核,A 项错; 光子的频率大于可见光光子的频率,由 E=h 可知 光子的能量大于可见光光子的能量,B 项错;半衰期越小表示元素衰变越快,C 项错;同位素含有相同的质子数但中子数不同,故 D 项正确。

4、5.（2017全国卷）一静止的铀核放出一个 粒子衰变成钍核，衰变方程为2384902UThHe，下列说法正确的是（）A.衰变后钍核的动能等于 粒子的动能B.衰变后钍核的动量大小等于 粒子的动量大小C.铀核的半衰期等于其放出一个 粒子所经历的时间D.衰变后 粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量【解析】选 B。根据动量守恒定律可知衰变后钍核的动量大小等于 粒子的动量大小，B正确；根据 Ek=2pm可知衰变后钍核的动能小于 粒子的动能，A 错误；半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，C 项错误，衰变后质量亏损，因此 粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，D 项错误。6. H 的

5、质量是 3.016 050u,质子的质量是 1.007 277u,中子的质量是 1.008665u。则: 31(1)一个质子和两个中子结合为氚核时,是吸收还是放出能量?该能量为多少?(2)氚核的结合能和比结合能各是多少?(3)如果这些能量是以光子形式放出的,则光子的频率是多少?【解析】(1)一个质子和两个中子结合成氚核的核反应方程式是 H+ n H,反应前各核 11子总质量为mp+2mn=1.007 277u+21.008665u=3.024 607u反应后新核的质量为mH=3.016050u质量亏损为 m=3.024 607u-3.016 050u=0.008 557u因反应前的总质量大于反

6、应后的总质量,故此核反应为放出能量的反应。3释放的核能为E=m931.5MeV=0.008 557931.5MeV=7.97MeV(2)氚核的结合能即为E=7.97MeV它的比结合能为 =2.66MeV(3)放出光子的频率为= = Hz=1.921021Hz。7.971061.610196.631034答案:(1)释放核能 7.97MeV(2)7.97MeV 2.66MeV (3)1.9210 21Hz7.一个静止的氡核 Rn,放出一个 粒子后衰变为钋核 Po,同时放出能量为E=0.09MeV 的光子。假设放出的核能完全转变为钋核与 粒子的动能,不计光子的动量。已知 M 氡 =222.086

7、63u、m =4.002 6u、M 钋 =218.076 6u,1u 相当于 931.5MeV 的能量。(1)写出上述核反应方程。(2)求出发生上述核反应放出的能量。(3)确定钋核与 粒子动能。【解题指南】解答本题应理解以下三点:(1)书写核反应方程时要注意核电荷数守恒与质量数守恒。(2)钋核与 粒子的动能来源于核反应中质量亏损放出的能量。(3)衰变时遵循动量守恒定律。【解析】(1 Rn Po He+21884+42(2)质量亏损 m=222.086 63u-4.002 6u-218.0766u=0.00743uE=mc 2=6.83MeV(3)设 粒子、钋核的动能分别为 Ek 、E k 钋 ,动量分别为 p 、p 钋 ,由能量守恒定律得:E=E k +Ek 钋 +E不计光子的动量,由动量守恒定律得:0=p +p 钋4又 Ek=p22故 Ek E k 钋 =2184联立上面式子解得 Ek 钋 =0.12MeV,Ek =6.71MeV答案:(1 Rn Po He+21884+42(2)6.92MeV (3)0.12MeV 6.71MeV