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1、 上教考资源网 助您教考无忧高二物理 第十一单元 原子核测试卷一、选择题：本题共八题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得零分。1.对卢瑟福的粒子散射实验现象的分析表明了A.原子内存在着质量和正电荷集中的原子核B.原子内有带负电的电子C.电子绕核运行的轨道是不连续的D.原子核只占原子体积的极小部分2.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，以下判断正确的是A.a为射线、b为射线B.a为射线、b为射线C.b为射线、c为射线D.b为射线、c为
2、射线3.原子核A经过一次衰变和一次衰变的过程如下：AC，则A.核A的中子数减核C的中子数等于2B.核A的质量数减核C的质量数等于5C.原子核为A的中性原子中的电子数比原子核为B的中性原子中的电子数多1D.核C的质子数比核A的质子数少14.新发现的一种放射性元素X，它的氧化物2的半衰期为8 d，2与F2能发生如下反应：222F2 4XF2，XF的半衰期为A.2 dB.4 dC.8 dD.16 d5.如图所示是“原子核人工转变”实验装置示意图，其中A是粒子放射源，F是铝箔，S是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光是A.粒子射到屏上产生的B.粒子从F打出的粒子射到屏上产生的C.粒子击中
3、氮核后产生的新粒子射到屏上产生的D.放射性物质放出的射线射到屏上产生的6.一个质子以1.0107 m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是A.核反应方程为Al+HSiB.核反应方程为Al+nSi+eC.硅原子核速度的数量级为107 m/s,方向跟质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向跟质子的初速度方向一致7.关于核力，下列说法中正确的有A.原子核内每个核子只跟与它们相邻的核子间才有核力作用B.核力既可能是引力，又可能是斥力C.核力对核子做正功，原子核要释放核
4、能D.原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用8.一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质量分别是m1、m2、m3，则A.由于反应前后质量数不变，所以m1m2=m3B.由于反应时释放出了能量，所以m1m2m3C.由于反应在高温高压下进行从而吸收能量，所以m1m2m3D.反应时产生了频率为的光子，式中c是光速，h是普朗克常量二、填空题共2小题，每小题6分，共12分。9.完成核反应方程：+_.Th衰变为Pa的半衰期是1.2 min，则64 g Th经过6 min还有_ g尚未衰变.10.原子核A经过若干次衰变后变成原子核B，已知B核的中子数比A核少m，B核的质子数比A核少n，则此衰变过程
5、中共有_次衰变，_次衰变.三、本题共5小题，共56分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11、氢原子的核外电子质量为m，电量为e，在离核最近的轨道上运动，轨道半径为r1。（1）电子运动的动能Ek是多少？（2）电子绕核转动的频率f是多少？（3）氢原子核在电子轨道处产生的电场强度E为多大？12、铀核(U)裂变生成钡（Ba）和氪（r），已知U、Ba、r和中子的质量分别是235.0439 ，140.9139u，91.8973u和1.0087u.(1)写出铀裂变反应方程，并计算一个铀235裂变时放出的能量；(2)我国秦
6、山核电站功率为3105 kW，假设铀235能够完全裂变，其中一半的核能转化为电能，以上述裂变反应来估算电站一年消耗多少铀235?13、云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止质量为M的原子核在云室中发生一次衰变，粒子的质量为m，电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内，现测得粒子运动轨道半径为R，试求衰变过程中质量亏损.（涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）14、用质子轰击锂核（Li）生成两个a粒子。已知质子质量Mp=1.0078，锂核质量为，质子的初动能是E1=0.6MeV。求：（1）写出核反应方程式；（2）核反应前后发生的质量亏损；（3）核反应过程中释放的能量E；（4）核反应释放的能量
7、全部用来增加两个a粒子的动能，则核反应后两个a粒子具有总能量是多少？15、太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子的H、He等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e4HHe释放的核能，这些核能最后转化为辐射能，根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H核数目从现有数减少10%，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段，为了简化，假定目前太阳全部由电子和H核组成.(1)为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M，已知地球半径R=6.4106 m，地球质量m=6.01024 kg，月地中心的距离r=1.51011 m，地球表面处的重力加速度g= 10
8、m/s2，1年约为3.2107 s，试估算目前太阳的质量M.(2)已知质量mp=1.672610-27 kg，He质量 =6.645810-27 kg，电子质量me=0.910-30 kg，光速c=3108 m/s.求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.(3)又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能W=1.35 103 J/m2.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果只要求一位有效数字)参考答案一、1.AD 2.BC 3.D 4.C 5.C6.AD 核反应方程为：Al+HSi,反应过程中遵守动量守恒，有mHv0=mSiv,v=3.6105 m/s
9、,方向与质子初速度方向一致.7.AC 8.BD二、9. e; 210.三、11、（1） （2） （3）12.(1);200.55 MeV(或3.210-11 J）(2)2.3102 kg13.设粒子的速度为v,粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得：qvB=m设剩余核的速度为v，由于衰变过程中系统总动量守恒，依题意有：mv-(M-m)v=0在衰变过程中，粒子和剩余核的动能来自于亏损质量，即mc2= (M-m)v2+mv2由、可得 m=.14、（1） （2） （3） （4）15.(1)设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知G地球表面处的重力加速度g=G由、式联立解得M=m（代入题给数值，得M=21030 kg(2)根据质量亏损和质能方程，该核反应每发生一次释放的核能为E=（4mp+2me-m）c2代入数值，解得E=4.210-12 J(3)根据题给假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为N=10因此，太阳总共辐射出的能量为 E=NE设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为=4r2所以太阳继续保持在主序星的时间为t=由以上各式，得t=代入题给数据，并以年为单位，可得t=11010年=1百亿年版权所有中国教育考试资源网
