3-5第三章原子核練習題

A.①表示y射線，③表示aA.①表示y射線，③表示a射線B.②表示0射線，③表示a射線C.④表示a射線，⑤表示y射線D.⑤表示0射線，⑥表示a射線選修3-5第三章原子核基礎訓練第1節(jié)原子核的組成與核力1.某種元素的原子核用AX表示，下列說確的是()A.原子核的質子數(shù)為Z,中子數(shù)為AB.原子核的質子數(shù)為Z,中子數(shù)為A—ZC.原子核的質子數(shù)為A，中子數(shù)為ZD.原子核的質子數(shù)為A—Z,中子數(shù)為Z2．關于核力的說確的是()A.核力同萬有引力沒有區(qū)別，都是物體間的作用B.核力就是電磁力C核力是短程力，作用圍在2X10-15m左右D.核力與電荷有關3．下列說確的是()A.質子和中子的質量不等，但質量數(shù)相等B.質子和中子構成原子核，原子核的質量數(shù)等于質子和中子的質量總和C.同一種元素的原子核有相同的質量數(shù)，但中子數(shù)可以不同D.中子不帶電，所以原子核的總電荷量等于質子和電子的總電荷量之和4．完成下列各核反應方程，并指出哪個核反應是首次發(fā)現(xiàn)質子、中子和正電子的。(DyB+gHe—>^N+()(2)?Be+()—>gC+'n(3)召Al+()-22Mg+]H(4)玲N+4He-？O+()(5)^U-翎Th+()(6)i,Na+()—>2fNa+iHO^Al+gHe—>心+();30P->30Si+()5．已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質量數(shù)是226。試問：(1)鐳核中有幾個質子？幾個中子？(2)鐳核所帶的電荷量是多少？(3)若鐳原子呈中性，它核外有幾個電子？(4)鏘Ra是鐳的一種同位素，讓286Ra和/Ra以相同的速度垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場中，它們運動的軌道半徑之比是多少？第2、3節(jié)放射性__衰變及應用1．一個原子核發(fā)生衰變時，下列說法中正確的是()A.總質量數(shù)保持不變B.總核子數(shù)保持不變C.總能量保持不變D.總動量改變.關于a、0、y三種射線，下列說法中正確的是()a射線是原子核自發(fā)發(fā)射出的氦核，它的穿透能力最強0射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透力y射線一般伴隨著a或0射線產(chǎn)生，它的穿透力最強y射線是電磁波，它的穿透力最弱.(高考)如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出a、0、y三種射線，分別進入勻強電場和勻強磁場中，下列說確的是。(填選項前的字母)

.掰Th（釷）經(jīng)過一系列a衰變和P衰變，變成鏘Pb（鉛）。以下說確的是（）.鉛核比釷核少8個質子B.鉛核比釷核少16個中子C.共經(jīng)過4次a衰變和6次P衰變D.共經(jīng)過6次a衰變和4次0衰變（高考）氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會對人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷。它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質之一。其衰變方程是鋸Rn一"肘0+。已知鋸Rn的半衰期約為3.8天，則約經(jīng)過天，16g的262Rn衰變后還剩1go.（新課標全國卷I）關于天然放射性，下列說確的是（）A.所有元素都可能發(fā)生衰變B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關C.放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D.a、0和y三種射線中，Y射線的穿透能力最強E.一個原子核在一次衰變中可同時放出a、0和y三種射線.放射性同位素骨C被考古學家稱為“碳鐘”，它可用來斷定古生物的年代，此項研究獲得1960年諾貝爾化學獎。（1）宇宙射線中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后，會形成甘C,曾C不穩(wěn)定，易發(fā)生衰變，放出射線，其半衰期為5730年。試寫出有關的核反應方程。（2）若測得一古生物遺骸中甘C的含量只有活體中的12.5%,則此遺骸的年代約有多少年？.用人工方法得到放射性同位素，這是一個很重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素只不過40幾種，而今天人工制造的同位素已達1000多種，每種元素都有放射性同位素。放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學研究的許多方面都得到廣泛應用。（1）帶電的驗電器在放射線照射下電荷會很快消失,其原因是（）A.放射線的貫穿作用B.放射線的電離作用C.放射線的物理、化學作用D.以上三個選項都不是（2）圖是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖，如工廠生產(chǎn)的是厚度1mm的鋁板，在a、0、y三放射源_T__放射源_T__s（3）在我國首先用人工方法合成牛胰島素時需要證明人工合成的牛胰島素結晶跟天然牛包而探測器胰島素結晶是同一物質，為此曾采用放射性同位素14c作探測器甲5mm.%5min￡迎迎土a-P-包時有底片的邑中In甲5mm.%5min￡迎迎土a-P-包時有底片的邑中In皿心片3rlim1應堆有三道防護屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖3-3-2甲）。結合圖乙可知,安全殼應當選用的材料是（2）核反應堆中的核廢料具有很強的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后（）A.沉入海底B.放至沙漠C.運到月球D.深埋地下⑶圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射，當胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時,結合圖丙分析可知工作人員受到了射線的輻射；當所有照相底片被感光時,工作人員受到了射線的輻射。

10．放射性同位素被用作示蹤原子，主要是因為()A.放射性同位素不改變其化學性質B.放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多第4節(jié)原子核的結合能1．下列關于結合能和比結合能的說法中正確的是()A.核子結合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結合能B.比結合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結合能也一定越大C.重核與中等質量原子核相比較，重核的結合能和比結合能都大D.中等質量原子核的結合能和比結合能均比輕核的要大2.下列說法中正確的是()A.愛因斯坦質能方程反映了物體的質量就是能量，它們之間可以相互轉化B.由E=mc2可知，能量與質量之間存在著正比關系C.核反應中發(fā)現(xiàn)的“質量虧損”是消失的質量轉變成為能量D.因在核反應中能產(chǎn)生能量，有質量的轉化，所以系統(tǒng)只有質量數(shù)守恒，系統(tǒng)的總能量和總質量并不守恒3.中子n、質子p、氘核D的質量分別為mn、mp、mD?，F(xiàn)用光子能量E的y射線照射靜止氘核使之分解，反應方程為y+D-p+n。若分解后的中子、質子的動能可視為相等，則中子的動能是()A.；[(mD-mp-mn)c2一E]B，2[(mp+mn—mD)c2+E]C.|[(mC.|[(mD—mp—mn)c2+E]D.；[(mp+mn—mD)c2—E]4．關于質能方程，下列哪些說法是正確的()A.質量減少，能量就會增加，在一定條件下質量轉化為能量B.物體獲得一定的能量，它的質量也相應地增加一定值C.物體一定有質量，但不一定有能量，所以質能方程僅是某種特殊條件下的數(shù)量關系D.某一定量的質量總是與一定量的能量相聯(lián)系的5.如果要把嬖0分成8個質子和8個中子，要給它多少能量？要把它分成4個'He,要給它多少能量？已知嬖。的核子平均結合能是7.98MeV,gHe的核子平均結合能是7.07MeV。第5、6節(jié)核裂變與聚變1．關于重核的裂變,以下說確的是()A.核裂變釋放的能量等于它俘獲中子時得到的能量B.中子從鈾塊過時，一定發(fā)生鏈式反應C.重核裂變釋放出大量能量，產(chǎn)生明顯的質量虧損，但核子數(shù)不會減少D.所有重核元素用中子轟擊均能發(fā)生裂變反應2.我國山核電站第三期工程中有兩個60萬千瓦的發(fā)電機組，發(fā)電站的核能來源于292U的裂變，現(xiàn)有4種說法：①292U原子核中有92個質子，有143個中子②292U的一種可能裂變是變成兩個中等質量的原子核，反應方程式為：2出十心一i54Xe+98Sr+21n③235U是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度，半衰期縮短92④一個292U裂變能放出200MeV的能量，合3.2X10-11J以上說法中正確的是()A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④.關于核反應堆中用鎘棒控制反應速度的原理,下列說確的是()

A.鎘棒能釋放中子，依靠釋放的多少控制反應速度B.用鎘棒插入的多少控制快中子變?yōu)槁凶拥臄?shù)量C利用鎘棒對中子吸收能力強的特點，依靠插入的多少控制中子數(shù)量D.鎘棒對鈾核裂變有一種阻礙作用，利用其與鈾的接觸面積的大小控制反應速度.鈾核(235U)裂變成鋇/Ba)和氪(96Kr)。已知?;：^[,Ba、ggKr以及中子的質量分別是235.0439u、140.9139u、91.8973u和1.0087u。(1)試寫出鈾核裂變反應方程，并計算1個235U核裂變時放出的核能；(2)我國山核電站的裝機容量為3.0X105kW,假如全部235U都能夠發(fā)生這樣的裂變，釋放核能的1.2%可轉化為電能，試由此估算電站1年要消耗多少292U?5．下列說法中正確的是()A.聚變反應從外界吸收能量B.C5．下列說法中正確的是()A.聚變反應從外界吸收能量B.C.聚變反應可以無條件地進行D.以下說確的是()A.聚變是裂變的逆反應C.聚變必須將反應物加熱至數(shù)百萬攝氏度以上高溫，7．關于輕核聚變釋放核能,下列說確的是()A.一次聚變反應一定比一次裂變反應釋放的能量多C.聚變反應中粒子的比結合能變小.下列說確的是()A.①是裂變，②是P衰變，③是聚變C.①是p衰變，②是裂變，③是聚變.(高考)質子、中子和氘核的質量分別為m(c表示真空中的光速)()A.(m1＋m2－m3)cB.(m1－m2－m3)cC.(m1＋聚變反應向外界放出能量聚變反應必須使核之間的距離接近10－15mB.如果裂變釋放能量，則聚變反應必定吸收能量顯然是吸收能量D.裂變與聚變均可釋放巨大的能量B.聚變反應比裂變反應每個核子釋放的平均能量大D.聚變反應中由于形成質量較大的核，故反應后質量增加B.D.m2和m3,①是聚變，②是裂變，③是P衰變①是P衰變，②是聚變，③是裂變當一個質子和一個中子結合成氘核時,釋放的能量是m2－m3）c2D.（m1－m2－m3）c210.我國自行設計并研制的“人造太陽”——托卡馬克實驗裝置運行獲得重大進展,這標志著我國已經(jīng)邁入可控熱核反應領域先進國家行列，如圖3-6-1所示。該反應所進行的聚變過程是1H+1H-4He+0n,反應原料氘(1H)富存于海水中，而氚(3H)是放射性元素，自然界中不存在，但可以通過中子轟擊鋰核(3Li)的人工核轉變得到。(1)請把下列用中子轟擊鋰核(3Li)產(chǎn)生一個氚核(3H)和一個新核的人工核轉變方程填寫完整：+0n—+3H。(2)在(1)中，每產(chǎn)生1g氚的同時有多少個6Li核實現(xiàn)了核轉變？(阿伏加德羅常數(shù)NA取6.0X1023mol-1)(3)一個氚核和一個氘核發(fā)生核聚變時，平均每個核子釋放的能量為5.6X10-13J,求該核聚變過程中的質量虧損。本章知識清單本章知識清單一、1.核反應常見核反應分為衰變、人工轉變、裂變、聚變等幾種類型：(1)衰變：a衰變：贊Uf掰Th+gHe(核2]H+20nf2He)P衰變：23gThf鉀Pa+_0e(核'nf]H+0_1e)Y衰變：原子核處于較高能級，輻射光子后躍遷到低能級。衰變反應的特點：衰變是原子核自發(fā)地轉變成另一種原子核，反應物只有一個放射性核，生成物中除有一個新核外，還有a粒子或P粒子。(2)人工轉變：i47N+2Hef1780+]H(發(fā)現(xiàn)質子的核反應)gBe+2Hef126C+on(發(fā)現(xiàn)中子的核反應)人工轉變特點：以高能微觀粒子轟擊原子核為標志，反應物中除有一個原子核外，還有一個入射粒子，如a粒子、質子、中子等。(3)裂變：29325U+01nf15461Ba+3962Kr+310n裂變特點：質量較大的重核捕獲中子分裂成兩個以上中等質量的核，并放出幾個中子。(4)聚變：12H+31Hf24He+01n聚變特點：反應物為n個質量較小的輕核，生成物包含一個質量較大的核。2．核反應方程的書寫(1)必須遵守電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒規(guī)律，有些核反應方程還要考慮到能量守恒規(guī)律。(2)核反應方程中的箭頭(f)表示核反應進行的方向，不能把箭頭寫成等號。(3)寫核反應方程必須要有實驗依據(jù)，決不能毫無根據(jù)地編造。(4)在寫核反應方程時，應先將已知原子核和已知粒子的符號填入核反應方程一般形式的適當位置上；然后根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒規(guī)律計算出未知核(或未知粒子)的電荷數(shù)和質量數(shù)；最后根據(jù)未知核(或未知粒子)的電荷數(shù)確定它們是哪種元素(或哪種粒子)，并在核反應方程一般形式中的適當位置填寫上它們的符號。3.(1).根據(jù)質量虧損計算核能方法一：用質能方程AE=Amc2計算核能，其中Am的單位取千克，AE的單位是焦耳。方法二：根據(jù)1原子質量單位(u)相當于931.5MeV能量，用核子結合成原子核時質量虧損的原子質量單位數(shù)乘以931.5MeV,即AE=AmX931.5MeV。其中Am的單位是u,AE的單位是MeV。(2)．根據(jù)平均結合能計算核能原子核的結合能=核子的平均結合能X核子數(shù)。核反應中反應前系統(tǒng)所有原子核的總結合能與反應后生成的所有新核的總結合能之差,就是該次核反應所釋放(或吸收)的核能。(3)．根據(jù)能量守恒和動量守恒來計算核能參與核反應的粒子所組成的系統(tǒng),在核反應過程中的動量和能量是守恒的,因此,在題設條件中沒有涉及到質量虧損,或者核反應所釋放的核能全部轉化為生成的新粒子的動能而無光子輻射的情況下,從動量和能量守恒可以計算出核反應釋放或吸收的能量。(4)．根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)計算核能

若已知微觀數(shù)目的原子核發(fā)生核反應釋放的能量，要計算具有宏觀質量的物質中所有原子核都發(fā)生核反應所放出的總能量，應用阿伏加德羅常數(shù)計算核能較為簡便。4、(1).半衰期T半衰期是指由大量原子組成的放射性樣品中，放射性元素的原子核有一半發(fā)生衰變所需的時間。(2)．計算公式N'=N^；)〃或m'=m0(Jn，其中n=t/T。(式中N,、m’為衰變后剩余的原子數(shù)量和質量，N0>m0為衰變前原子數(shù)量和質量，n為半衰期個數(shù)，t是所用時間)。(3)．決定因素半衰期是指放射性元素的大量原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間，表示大量原子核衰變的快慢程度。半衰期由放射性元素的原子核部本身的因素決定，跟原子所處的物理狀態(tài)(如壓強、溫度)或化學狀態(tài)(如單質、化合物)無關，放射性僅與原子核有關。第三章原子核章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分).某放射性元素經(jīng)過1次a衰變，y次P衰變得到新核，與原來的放射性元素原子核相比較()A.質子數(shù)減少(21—y)，中子數(shù)減少(21+y)B.質子數(shù)減少(21-y)，中子數(shù)減少2yC.質子數(shù)減少21，中子數(shù)減少2yD.質子數(shù)減少2y，中子數(shù)減少(21+y).鋅對人體的新代起著重要作用，在兒童生長發(fā)育時期測量體含鋅量已成為體格檢查的重要容之一。取兒童的頭發(fā)約50mg,放在反應堆中經(jīng)中子照射后，頭發(fā)中的鋅元素與中子反應生成具有放射性的鋅的同位素，其反應方程式為64Zn+in-30Zn。60Zn衰變放射出能量為1115eV的y射線，通過Y射線強度的測定可以計算出頭發(fā)中鋅的含量。關于以上敘述,下列說確的是()A.34Zn和3脛口有相同的核子數(shù)B.34Zn和§脛口有相同的質子數(shù)C.y射線是由鋅原子的層電子激發(fā)的D.y射線在真空中傳播的速度是3X108m/s.硼10俘獲一個a粒子后生成氮13放出1粒子，而氮13是不穩(wěn)定的，它放出y粒子而變成碳13。那么1和y粒子分別是()A.質子和電子B.質子和中子C.中子和正電子D.中子和電子.關于核衰變和核反應的類型,下列表述正確的有()A.贊U一第Th+gHe是a衰變ByN+gHe-18/0+匹是0衰變CqH+3H-gHe+0n是輕核聚變D%Se-ggKr+Zje是重核裂變.太陽能是由于太陽部高溫高壓條件下的聚變反應產(chǎn)生的,下列核反應屬于聚變反應的是()A.jA.jH+2H—^He+'nB.147N+gHe—>178O+]HC.23592U+即一>13554Xe+98Sr+1。0口D.23892U—*23490Th+gHe.太陽部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質子(1H)聚變?yōu)?個氦核(2He)的熱核反應，核反應方程是41H-2He+2X,這個核反應釋放出大量核

能。已知質子、氦核、X的質量分別為m1、m2、m3,真空中的光速為c。下列說法中正確的是（）A.方程中的X表示中子（心）B.方程中的X表示電子（0_1e）C.這個核反應中質量虧損Am=4m1—m2D.這個核反應中釋放的核能AE=（4m1—m2—2m3）c2TOC\o"1-5"\h\z.如果原子X是原子P的同位素，而且它們分別發(fā)生了如下的衰變：X—JY——-Z,P—―-Q-―—R,則下列說確的是（）X的質量數(shù)和P的相同Y的質子數(shù)比Q的質子數(shù)多xxx,X的中子數(shù)和P的相同xZxx\xZ和R是同位素xxJx.在勻強磁場中有一個原來靜止的碳14原子核發(fā)生了某種衰變，已知放xx射出的粒子速度方向及反沖核的速度方向均與磁場方向垂直，它們在磁場中運動的徑跡是兩個相切的圓，兩圓的直徑之比為7：1,所示。則碳14的衰變方程為（）A.皆C―>卜+手BB.旨C―>^He+ipBeC.^C―>_（^e+^ND.^C-*,H+gB.由中國提供永磁體的阿爾法磁譜儀如圖3所示，它曾由航天飛機攜帶升空,將其安裝在阿爾法國際空間站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物質。所謂的反物質即質量與正粒子相等，帶電荷量與正粒子相等但電性相反，例如反質子即為」H。假若使一束質子、反質子、a粒子和反a粒子組成的射線，通過00,進入勻強磁場B2而形成圖中的4條徑跡，則()1、1、2是反粒子徑跡3、4為反粒子徑跡C.2為反a粒子徑跡D.4為反a粒子徑跡10.（新課標全國卷II）在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實的是（）A.密立根通過油滴實驗測出了基本電荷的數(shù)值B.貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙田0）和鐳（Ra）兩種新元素D.盧瑟福通過a粒子散射實驗證實了在原子核部存在質子E.湯姆通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷二、填空題（本題共3小題,共20分。把答案填在題中橫線上,或按題目要求作答）.（6分）核反應堆中的燃料是,用石墨、重水等作為使裂變時產(chǎn)生的中子速度減小,用鎘棒來以控制核反應的。答案：鈾235減速劑吸收中子速度.（6分）2011年3月11日，日本發(fā)生九級震，造成福島核電站的核泄漏事故。