核反应核能非常全的练习题

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1、一、单选题：1、光子能量为E的一束光，照射容器中的氢气(设氢原子处于n =3的能级)，氢原子吸收光子后，能发出频率为V l, V z , V 3, V ” V 3, 的6种光，且V I V 2V 3V I V 5J7F4 - n ；C . j B e + j He - * C + ； n ；B . (m i + m2)c2 ；D. (m3 -m2 m c2 .B .D. A l + ； He - g P + Jn .1 4 、原子质量单位为u , 真空中的光速为c,当质量为m】 k g 和m 2 k g 的原子核结合为质量为M k g 的原子核时，释放的能量是 A . (M -m j m2)c

2、2J B . (m1 + m2 M )c2JC . (m 1 + m2 - M ) X 9 31 . 5 M e V D. (M - Hi j-m2) X 9 31 . 5 M e V1 5 、重核的裂变和轻核的聚变是人类利用核能的两种主要方法，下面关于它们的说法中正确的是 A . 裂变和聚变过程都有质量亏损B . 裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加C , 裂变过程质量有所增加，聚变过程有质量亏损D .裂变和聚变过程质量都有所增加1 6、原子的核式结构学说的实验基础是 A .汤姆逊对电子荷质比的测定 B .卢 瑟 福 的a粒子散射实验C .居里夫妇发现放射性元素 D .查德威克发现中子1

3、 7、2 1 1 2需T h + He式表示的是 A . 6衰变方程 B . a衰变方程C .发现中子的核反应方程 D .铀核裂变方程1 8、a粒子轰击硼1 0 ,变 为 氮1 3,放 出X粒子，而 氮1 3具有放射性，它放出Y粒子变为碳1 3,则X粒子和Y粒子分别是 A、质子和电子 B、质子和中子C、中子和正电子 D、中子和电子1 9、以下说法正确的是 JA.光的色散实验证实了光的波动说B.杨氏双缝干涉实验证实了光的粒子说C . a粒子轰击被核的实验揭示了原子的核式结构D. a粒子轰击氮核的实验发现了质子是原子核的组成部分20、核反应方程*X + （ a粒子）f： c + （ 中子） ，原来

4、靶核X ）中含有的中子数是 A . 9个 B . 5个 C . 4个 D. 3个21、下列核反应方程中，哪个是不平衡的 A .符A 1弋n Y M g + （ 质子） B力N + ： He甘O + （ 乐核）C ; B e + ： H e - C + （中子） D. b + ； H f;H +T 光子22、以下几个原子核反应式中，X代表a粒 子 的 反 应 式 是 A . :He + ： B e f ? C + X B.那T h f f P a + XC . :H +jH fn + X D . Pf； ： S t + X23、查德威克最初发现中子的核反应方程是 A . :B e + ； H e

5、=记C + ： n B.晋A l+ ： He- 谷P + J nC . ? H+ ? H - s H e +ln D. 74N + 2 H e-J7F+Q n24、最早证实卢瑟福设想的中子的核反应是30A . A L + 5 He - - - - - - - - - - - - - 1 5 P + J nB.邺+出- - - - - - - - - - - - - - -47F+ JnC . :B e + ： He - - - - - - - - - - - - - -D .碧N a + 2 He - - - - - - - - - - - - -A L + Jn25、历史上发现中子的核反应是

6、下列四个核反应方程中的A . ;N + ： He 1 0 +B . 4 B e + j He C +D. :H + ； H -； H +26 、查德威克最初发现中子的核反应方程是A . 1 B e + ； H e f 3 c + ： n B.召A l+ ： H e . 芸P + ； nC . D. N + He F+ Jn27 、下列核反应方程式中发现质子的核反应方程是A.汨 e + . B - P c + ； H B . gAL+on i 2NS+iHC . n N a + i H n N a + j H D ./ N + ； H e 7 5 o + ； H28 、太阳辐射的能量主要是来自太

7、阳内部的 A.化学反应 B.放射性衰变C.裂变反应 D .热核反应29 、重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两种主要方法，下面关于它们的说法中正确的是 A.裂变和聚变过程都有质量亏损B.裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加C.裂变过程质量有所增加，聚变过程有质量亏损D .裂变和聚变过程质量都有所增加30 、质子、中子、氢 核 的 质 量 分 别 为 m ? 、m3.氮 核 的 结 合 能 是 A . (2m1+ 2m2+ m 3)C2 B . m3C2C . (2m + 2m D. (m3- 2m j - 2m2)C331 、两个质量均为m的核子，结合成一个质量为6的原子核时，放出

8、的能量是 】A . m c2 B . 2m c3 C . (2m - m )c2 D. (m - m )c232、碳原子的原子量是1 2. 0 0 0 0 0 0 u , 氢原子的原子量是1 . 0 0 7 8 25 u , 质子质量是 1 . 0 0 7 27 6 U , 中子质量是L 0 0 8 6 6 5 U . 1 2个核子结合成碳原子核时，释放的能量所相当的质量是 A . 0 . 0 9 8 9 4 0 u B . 0 . 0 8 7 31 2uC . 0 . 0 9 5 6 4 6 u D .以上答案都不对33、原子核的裂变和聚变都是人类利用原子核能的途径，我国已建设了秦山和大亚湾

9、两座核电站，下面关于这两座核电站的说法中正确的是 A . 它们都是利用核裂变释放的原子核能B . 它们都是利用核聚变释放的原子核能C. 一座是利用核裂变释放原子核能，另一座是利用核聚变释放原子核能D . 以上说法都不正确3 4 、已知质子的质量为吗，中子的质量为A , a粒子的质量为叫，则A . = 2( mp + mn) B . + mn)C. mo,2( mp + mn) D. m 0 = 4 ( mp + mn)3 5、一个笊核和一个氟核结合成一个氮的过程中，释放出的能量是AE。已知阿伏加德罗常数为NA，则2克笊与3克氟完全结合成氨的过程中，释放出的能量为 A . NAA E B . 2

10、NAA E5 A EC. 5 NAA E D. - 3 6、下列关于数量级的叙述，正确的是 A.分子直径的数量级是l O T O mB.可见光波长的数量级是l O T mC .核子质量的数量级是1 0 - 3 kgD .宇宙速度的数量级是ICP m /s3 7、下列说法中正确的是 JA . B射线和伦琴射线在垂直于电场方向进入电场中，都会发生偏转B.中子流的穿透本领很强C .紫外线是由于原子内层电子受激发而释放出来的D .半衰期是放射性元素原子核全部衰变所需时间的一半3 8、下面关于物理学史的记叙，有错误的是 A .汤姆生发现电子 B .卢瑟福提出原子的核式结构模型C .玻尔总结出氢光谱的规律

11、 D .贝克勒耳发现铀具有放射性二、填空题：3 9、在核反应方程：B e + ； H e - ? C + X 中X应是.4 0、质量为m p的质子和质量为的中子组成原子核，的质量为M ,若光速 为c ,则在组成核的过程中释放的能量是4 1、h为普朗克恒量，c为真空中的光速， 加么原子核每辐射一个波长为X的光子，所引起的质量亏损为.4 2、中子质量吗i= 1 .0 0 8 7u. 一个中子的质量叫k kg .相当的能量是 J； Me V .4 3、一个笊核与一个氤核结合成一个氮核，同时产生一个中子，这个核反应式为 _ , 此过程中释放出1 7.6Me V的能量=Jo结合过程中的质量亏损为 kg

12、o （ 电子电量e = 1 .6X io - i9 C）4 4、平衡以下核反应式:B e +2 H e -第N + W H e f 7 0 + 宾 一 邺 +4 5、完成下列核反应方程:1H + f W H e + ； n223 T- b 223 p I87 FL* g g R a +田 + ： n-汨 +4 6、完成下列核反应方程：( 1 . +出7 0 +(2)4 B e + 2H e - 62C + 常T h -鸵P a +4 7、1932年英国物理学家 在研究用 轰击镀的实验中发现了中子，这核反应方程是.4 8、质子、中子和笊核的质量分别为叫、m ?和m ? .质子和中子结合成笊核时

13、一 ，发 出Y射线. 已知普朗克常量为h ,真空中的光速为c .则Y射线的频率为4 9、完成下列核反应方程式，并注明核反应的类型： 援U- 舒Th + ( ), _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)； 4N+ ： HL( ) +； H, 注e + ( 广 气 + ,(4 )绪T h f / P a + ( ),5 0、完成下列核反应方程孕 N + ： H e % 0 +:B e + ； H e . 3 C +.常 U + ； n r 拼 B a + ， ： Kr+.:H + ； H.； H e +5 1、质子的质量数为mp,中 子 质 量 为 氮 核 的 质 量 为M ,光速为c ,两个质

14、子和两个中子结合成氨核的过程中，是放出还是吸收能量? 答：.其表达式为 J.(质量单位为k g )5 2、写出静止状态的镭原子核衰变为氨核的反应方程：.设它们的质量分别为m R a、m。 、m3 则放出的能量为.5 3、在括号内填上各核反应的名称+ ； H ： He + ( ； n ( )W u + ； n - * S r + W X e + 10； n ()- 4 ： Th + ： He ()23； T h 7 2j： pa + _： e ()5 4、完成下列核反应方程，并指出分别属于何种反应 登U + (； n-张r + /X e +, 这个反应是.(2)汨 + 汨 T+ (jn ,这个反

15、应是.5 5、 一个质子和-个中子结合为一个笊核，并释放出E焦耳的能量，这个核反应的方程式为.若质子的质量为m 1(k g ),中子的质量为m 2 (k g ),则笊核的质量为.5 6、 个 质 子 击 中 硼 核 ，生成一个被:B e核和一个粒子，总质量减少了1. 5 1X 10-29k g ,则释放出的核能是_ _ _ _ _ _ _J ,其核反应方程是_ _ _ _ _ _ _ .5 7、用Y光子轰击笊核，使之分解为质子和中子，已知笊核、质子和中子的质量分别为2. 0135 u、L 007 2u和1. 0086U。写出这个核反应的方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

16、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。 计 算 出Y光子在真空中的波长是 m。 要 求2位有效数字)(普朗克常数h = 6. 63X 10-34 j .l u = 1. 66X 10-27k g )5 8、完成下列核反应方程：潦 RL： H e + ( ) )彳N a一 号 M g + ( ) ar+： H e f ： ； Ca+( )5 9、完成下列核反应方程.贲 F+： H e f ； ； Ne+( ) ;)整 0 + ( )-* *6N + N+； n ( )

17、 + ； H .60、一个c t粒子击中一个 硼 ; 核 ，发生核反应时，放出-个质子和0. 7 5 M e V能量，这个能量以了光子的形式辐射出去，此核反应方程是：.反应过程中质量亏损为 k g61、步u (原子量为232. 037 2u )衰变为Th核(原子量为228. 02087 u )时， 放出a粒子(原子量为4 . 0026U ).其核反应方程为,衰变过程中要一能量. (填“ 释放”或 “ 吸收”)62、铝核召A 1被a粒子击中后发生的反应生成物是磷核患P,同时放出一个，这个核反应方程是 o63、在本题的横线上，填上粒子名称或符号，完成核反应方程.)4N + :H e - ?0+ 番

18、1 +_ _ _ _ _ _ _ _:B e + :H e - ： C+ 裾 T h -帝 P a +64 质量为叫的质子和质量为m n的中子结合为质量为m D的氤核，核反应方程为 ，核反应过程中释放的能量为65、铝核召A l被a粒子击中后产生的反应生成物是磷核罡P,同时放出一个一 ，这个核反应方程是：_ _ _ _ _ _ _ _ .66、一个铀235原子核裂变时放皿的能量约为20 0 M e v .求50 0 g铀在反应堆中分裂时放出能量为_ _ _ _ _ _ 若煤的燃烧值为2 . 9 3X 1 0 4j / g ,要获得同样大的能量，需要燃烧_ _ _kg煤.67、两个笊核结合成一个氢

19、核要放出能量. 已知笊核的质量为2. 0 1 41 U ,氮核质量为40 0 26u .则(1 )两个笊核给合成一个氢核放出的能量为E=.(2) l kg气完全结合成氨放出的能量E=. (l u = 1 . 66X1 0 - 27kg )68、质子击中“1核，发生核反应，放出两个a粒 子 和1 7. 3Xi 0 6e V的能量,该 反 应 的 核 反 应 方 程 式 是 ,在 反 应 中 质 量 亏 损 为 .69静止的镭核喘Ra发生a衰变，变 为 氯 核 哈 加 ，已知镭核质量为 226, 0 254u ,氯核质量为222. 0 1 63u , a粒子质量为4. 0 0 26u .(1 )衰

20、变时放出的能量E=.设衰变时放出的能量都转变成了 a粒子和氨核的动能，则a粒子的动能EK=. (l u = 1 . 66X1 0 -27kg )70、氢核的核能为28. 4M e v ,笊核的核能为2. 2M e V .两个氢核结合成一个氮核时，可放出的能量为，其质量亏损为.71、铀核窗5叮裂变成领感】B a)和氟(翳K r )已知芹U、 劈B a、t K r和中子的质量分别为235. 0 439 u、1 40 . 9 1 39 u、9 1 . 89 73u和1 . 0 0 87u写出铀核裂变反应方程式为一个U裂变时释放的能量为M e V (l u = 9 31 . 50 M e V )72、

21、一个a粒子击中一个棚核(】 拉) 变成一个碳核盘Q)同时放出一个粒子和0 . 75M e v的能量，其 核 反 应 方 程 为 ,反应过程中质量亏损kg .(已知1个基本电荷的电量为1 . 6X1 0 - 1 9。73、一个笊核与一个瓶核聚变成一个氢核时，约 释 放1 8M e V的能量，写出核反应方程; 总质量为1 kg的笊和氤完全聚变将释放能量为 J (取两位有效数字) (阿佛伽德罗常数为 6. 0 X1 0 23； l e V = 1 . 6X1 0 -1 9J)74、 一对正负电子对撞而消失，可生成两个频率相同的光子. 已知电子质量为0 . 9 1 X 1 0 -3kg ,普朗克恒量h

22、 = 6. 6X1 0 - 3* j . s .那么这两个光子的频率为_ _ _ _ _ _ H z .75、现象的发现说明原子核中具有复杂的结构，并且是能变化的，发现了质子，其核反应方程是k N+ H e f .发现了中子，其核反应方程是孤e + ； He-.76、如图为查德威克发现中子的实验示意图，其中为；为；为.核反应方程为.77、完成下列核反应方程：； 4 N + ： H e f ； 7O+； : B e + ； He_+； n ；g A l + ； H e f P + ； 步 U+： L 黏r +烧 Xe +: H +- * ； H e + ； n .78、用a 粒子轰击铝27金A

23、l ） 时，产生新核磷30 蹙P ） 并放出个粒子，核反应方程为. 磷 30 具有放射性，衰变时放出一个粒子生成新核硅30 苗Si ），其 衰 变 方 程 为 ，比较核第P 和核得Si , 磷 30 衰变的实质是磷核中的转化为 放出一个 通常称为肘衰变.79 、一个锂核口） 受到一个质子的轰击后，变成两个a粒子，这一核反应的方程是. 在这一核反应过程中同时放出1 7 . 5Me v 的能量， 则这一反应过程中的质量亏损A m =kg .（ 保留两位有效数字）8 0 、在中子、质子、电子、正电子、a粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上：北 8 尸皿+ ；裾 T h f ； ：

24、Pa+；: B e + ： H e VC + .8 1 、Na 俘获一个中子后，将变为钠的同位素，而具有放射性，进行6 衰变后变为一种新的原子核，这个衰变的半衰期是1 5h , 则俘获中子的核反应式为, 放射性同位素6 衰 变 的 核 反 应 式 为 . 经过7 . 5h , 这种钠同位素还剩有原质量的 倍.8 2 、 个静止的整Ra 原子核发生a衰变时，放出一个速度为1 . IIX IO W /S的a 粒子. 并伴随有一个波长为0 . 1 成的1辐射.核反应方程为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _反应中产生的新核的速度为因下辐射而引起的质量

25、亏损为8 3、； 呼口7 1 1在上万度的高温下聚合为氮核时放出一个中子和能量，这个核反应方程是，已知:H的质量m i = 2 . 0 1 41 u, 的质量m 2 = 3 . 0 1 6 0 u,氨核质量m 3 = 4. 0 0 2 6 u,中子质量m 4= 1 . 0 0 8 7 u,反应过程中放出能量= _ _ _ _ _ _ _ _ J , (l u= l . 6 6 X i Q- kg )8 4、症几年，我国北京、上海、广州等地引进了十多台 刀 ”，成为治疗脑 肿 瘤 的 最 佳 仪 器 . 用 刀 ”治疗不用麻醉，时间短，效果佳， “ 了刀”被人们 誉 为 “ 神刀” .据报道，我

26、国研制的旋式“ y刀”性能更好，即将进入各大医院 为 患 者 服 务 . 刀 ”治疗脑肿瘤主要是利用了射线的 和. 7射线产生的机理是.8 5、用a粒子轰击被核(： B e )发 现 中 子 的 核 反 应 方 程 为 .如已知被核质量为9 . 0 1 2 1 9 u, a粒子的质量为4. 0 0 1 50 9 U,产生的新核质量为1 2 . OOOOOu,中子质量为1 . 0 0 8 6 6 5U.则 这 一 反 应 过 程 ( 填 “ 吸收” 或 “ 放出”)的能量为 J.(结果取三位有效数字，l u= l . 6 6 X 1 0 - 2 7 kg )8 6、完成下列核反应，并指出属于哪种

27、核变化_ _ _ _ _ ( )谭 U f 烧 T h + _ _ _ _( )资U +案 K r +_ _ _ _ _ ( )； H+汨fn+( )三、多选题：8 7、 在某些恒星内，3个a粒子结合成1个：C核, ：C原子的质量是1 2 . O O O O u ,:He原子的质量是4 . 0 0 2 6 u .已知山=l EGx l O 5 k g ,贝 虹 A .反应过程中的质量亏损是加=0 .0 0 7 8 uB .反应过程中的质量亏损是羽= 1 .2 9x 1 0 - 2 9 k gC .反应过程中释放的能量是7 . 2 6 M e VD .反应过程中释放的能量是L 1 6 *1 O

28、J8 8、 “ 随着岁月的流逝，地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面温度变化的趋势”问题的讨论中，有下列结论，请你根据你所学物理知识判断 哪 些 结 论 正 确 A .太阳内部进行着剧烈的热核反应，辐射大量光子，根据氏加1可知，太阳质量在不断减少B . 根据尸方= 0岑如、凡产勿和a 产 L 知，日地距离r 不断增大，地球环绕速r r度将减小，且周期T =2 n r / r 将增大C . 根 据 % F 后m a 和a 产L 知，日地距离r 不断减小，地球环绕速r r度将增大，且周期T =2 n r / - 将减小D . 由于太阳质量不断减小，辐射光子的功率不断减小，而日地距离r

29、增大，所以辐射到地球表面的热功率也减小，地球表面温度也将逐渐降低8 9、在下列核反应方程中，正确的是 A. 芋 N+ （ 质子）HeB ； Be +； HT C + （ 中子）He +（ 正电子）D 部R a R . + （ a 粒子）90 、下列核反应过程中，哪些是不平衡的 A . j Be +5 He - *J2C + （ 中子）B. 1 B+ 粒子）一尸 N+ ； HC. m3C.由于反应在高温高压下进行从而吸收能量，所以m i + g C m ?D.反应时产生了频率为（ m i f -m ?） C 2/h的光子，式 中c是光速、h是普朗克常量。四、计算题：105、中子的发现是两个守恒定

30、律在核反应过程中的重要应用. 1930年发现用针放出的a射线轰击B e核时产生一种射线，其贯穿能力极强，能穿透几厘米厚的铅板，当时著名物理学家居里夫妇也不知道这是一种什么射线. 1932年，英国青年物理学家查德威克用这种射线分别轰击氢原子和氮原子， 结果打出了一些氢核和氮核.若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰， 测出被打出的氢核的最大速度为囱=3. 5 X 1 0 W s ,被打出的氮核的最大速度H=4. 7X 10 m /s .假定正碰时无能量损失，设未知射线中粒子的质量为加，初速为心被打出的核的质量为力 .推导出被打出的核的速度-的表达式；根据上述数据， 推算出未知射线中粒子的质量加与质子

31、质量之比.（ 氮核质量如，为氢核质量面的1 4倍）用表示这个未知粒子写出题文中所涉及到的核反应方程1 0 6、一个质子击中一个锂核：Li ,发生核反应时放出两个c t粒 子 和1 7 . 3 M e V的 育 竹 量写出核反应方程求反应过程中的质量亏损1 0 7、4个质子发生聚变生成氨核，同时释放出2 8 M e V的结合能( m0 = L 6 7 2 6 Xl( F g) ,试求：这一核反应的方程：4 ； Hf+ 2 8 M e V. 现 有1 g的质子，如完全发生聚变，能放出多少结合能？1 0 8、已知中子质量为1 . 0 0 8 7 u,质子质量为1 . 0 0 7 3 u,氢核质量为4

32、 . 0 0 2 6 u. lu= 1 .6 6 0 6 X 1 0 -2 7 kg,求两个中子和两个质子结合成一个氢核的过程中可释放多少e V的能量？( 最后答案保留3位数字)1 0 9、一放射性原子核A经一系列a、4衰变后，变为原子核B .若B核比A核的质子数少8、中子数少1 6 ,则发生a、B衰变各多少次？1 1 0、 已知笊核( ； H)的质量为2 .0 1 3 6 U,中子的质量为1 .0 0 8 7 U,氨3的质量为 3 . 0 1 5 0 u. ( lu= l. 6 6 Xl( F ” kg)求：( 1 )写出两个笊核聚变成氨3的核反应方程式.( 2 )上述聚变释放出的能量是多少

33、？1 1 1、 阅读下面的材料( 1 )锂的密度是0 . 5 3 kg/ n? ,是自然界中最轻的金属.如果将1 kg锂燃烧可释放出4 2 9 9 8 kJ的热量.而将1 kg锂通过热核反应放出的能量相当于2万吨优质煤完全燃烧时放出的热量.( 2 )锂的一种同位素6匕捕捉低速中子的能力很强.请回答以下各题：( 1 )根据上述材料你能判断出金属锂有哪些用途？ 6Li还有什么特殊的用途？( 2 )已知I m o r u在原子核反应堆中用中子照射后可以得到等质量的僦，试写出该核反应的方程式.1 1 2、 碳原子质量是1 2 .0 0 0 0 0 0 U,可以看做由6个氢原子和6个中子组万酌.求核子结

34、合成碳原子核时释放的能量.( 已知mH = 1 .0 0 7 8 2 5 u, A= 1 .0 0 8 6 6 5 uu相当于 9 3 L5 M e V)1 1 3、a粒子轰击铳产生质子的核反应方程为1 ; Sc + ； H e f虹i + ； H,已知2 1 Sc , : H e、2TI 和;H 的质量分别为 4 4 . 9 5 5 9 U、4 . 0 0 2 6 u、4 7 . 9 4 8 0 u 和 1 . 0 0 7 8 u,试判断这个核反应过程中是吸收能量， 还是释放能量， 并求出吸收或释放的能量值 .( lu= 1 .6 6 X 1 0-2 7kg)1 1 4、两个气核以相同的动能

35、0 .3 5 M e V正碰，碰后生成氨3 ( ； H e )和中子，已知笊核的质量为3 . 3 4 2 6 X I 0 5 kg,中子质量为i .6 7 4 4 X1 0 -2 7 kg,氮3的质量为5 . 0 0 4 9 X1 0 -2 7kgo 求：聚变过程释放出的能量。（ 2 ）中子和氢3的动能。1 1 5、静止的铀2 3 5进行a衰变，产生的a粒子垂直飞入B= 1 T的匀强磁场中，测得a粒子轨道半径为0 . 31 m .求（ 1 ） a粒子的动能.（ 2 ）铀2 35衰变时放出的总能量.1 1 6、设有杯的同位素粒子常P u ,静止在匀强磁场中，设粒子以与磁场垂直的方向放出a粒子后，

36、变成铀的同位素粒子，同时放出能量为0 . 0 9 M e V的光子. （ 杯核质量为2 38 . 9 9 9 6 55U ,铀核质量为2 34. 9 9 347 u , a粒子质量为4. 0 0 1 50 9 u ）.（ 1 ）求所发射光子的波长和动量.（ 2 ）不计光子动量，求铀核和a粒子在磁场中运动半径之比.不计光子动量，求a粒子的动能.1 1 7、在磁感应强度为0 . 8 T的匀强磁场中， 一个静止的锂核（ gL i）俘获一个速度方向与磁场垂直大小为7 . 7 X io *m/s的中子后， 放出一个a粒子。 如果测得a粒子的速度大小为2 . 0 X i（） 4m / s,方向与入射中子的

37、速度方向相同，求。 粒子和反应生成核在磁场中的径迹轨道半径之比。1 1 8、用Y光子轰击气核，使之分裂成中子和质子. 已知气核的质量为2 . 0 1 35u ,质子的质量为1 . 0 0 7 2 u ,中子的质量为1 . 0 0 8 6 u .其中l u = 1 . 6 6 X 1 0 -2 7k g ,普朗克常数h= 6 . 63 X1C P%求：所 用Y光子在真空中的波长. 结果取两位有效数字.1 1 9、能源危机是一个全球性的共同问题， 科学家们正在积极探索核能的开发与和平利用， 其中可控热核反应向人类展示了诱人的前景. 热核反应比相同数量的核子发生裂变反应释放的能量要大好几倍，同时所造

38、成的污染也要轻得多， 而且可用于热核反应的笊（ ； H ）在海水中的总含量非常丰富，所以一旦可控热核反应能够达到实用，便可解决人类所面临的能源危机问题.（ 1 ）热核反应中的一种反应是1个笊核和1个晁核（ ； H ）聚变为一个氢核（ ： H ） ,试完成这个反应的方程式.（ 2 ）若笊核的质量为2 . 0 1 41 U ,瓶核的质量为3. 0 1 6 1 U ,中子的质量为1 . 0 0 8 7 u ,氮核的质量为4. 0 0 2 6 u .期 u是原子质量单位， 已知l u相当于9 31 M e V的能量，则上述核反应过程中释放的能量为多少？（ 保 留3位有效数字）1 2 0、 两个笊核结合

39、成个氮核的过程中可释放多少核能？若1千克笊完全结合成氮 则可放出多少能量？已知加如= 2 . 0 1 41 u ,加x = 4. 0 0 2 6 u .阿伏伽德罗常数 A = 6 X l （ T / m o i.1 2 1、铀核（ /U）裂变生成钢（ 崂Kr ）和 氯 （ 凿Kr ） ,已知铀、领、氟和中子的质量分别为 2 35. 0 439 u、1 40 . 9 1 39 u、9 1 . 38 9 7 3u 和 1 . 0 0 8 7 uo 试写出铀核裂变反应方程，并计算一个2 3 5 U核裂变时放出的能量。我国秦山核电站的功率是3 0万k W ,假 设2 3 5 U核能够完全发生裂变， 其

40、中一半的核能转化成电能。以上述核反应来估算（ 取2位有效数字），电站一年要消耗多少2 3 5 U?1 2 2、一个锂核（ ？ L i ）吸收2 . 2 M e V能量的光子后，衰变成一个a粒子（ ： H e ）和一个笊核（ ； H ） ,在这个衰变过程中，释放的能量为多少？已知g L i的平均结合能是5 . 3 M e V , : H e的平均结合能是7 . 0 3 M e V , ； H的平均结合能是1 . 0 9 M e V .1 2 3、原来静止的氢核静Rn在进行a衰变时，放出的a粒子具有动能Ek a = 8 . 8 X 1 0- 1 3J ,设此过程中核能均转化为粒子动能，1 ）求出a

41、衰变过程中氢核剩余核动能2 ）估算此过程中质量亏损是多少千克， （ 要 求1位有效数字）1 2 4、静止状态的镭核需R、 在a衰变中，释放出能量为0 . 1 9 M e V的Y光子，并有4 . 8 7 M e V的能量转化为a粒子和新核氢七 的动能.（ 1 ）写出衰变方程.（ 2 ）计算衰变过程中的质量亏损.（ 3 ）试求释放出的Y光子的频率.1 2 5、科学家发现空中的y射线都是从很远的星球发射出现的. 当匕射线爆发时 一 ， 在数秒钟内所产生的能量， 相当于太阳在过去一百亿年内所发出的能量的总和的一千倍左右， 大致相当于太阳质量全部亏损得到的能量. 科学家利用超级计算机对厂射线的爆发状态进

42、行了模拟， 发 现k射线爆发是起源于一个垂死星球的“ 坍塌”过程，只有星球“ 坍塌”时，才能释放这么巨大的能量. 已知太阳光照到地球所需时间为t,地球公转周期为T,真空中的光速为c ,万有引力恒量为G ,试推算出一次y射线爆发所产生的能量.1 2 6、太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和;H、：H e等原子核组成，维持太阳辐射的是内部的核聚变反应，核反应方程是2 e + 4 ； H-； H e +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1 0 % ,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

43、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 . 4X i o6m ,地球质量m=6 . O X 10斜kg,日地中心的距离r = L 5 X 地球表面处的重力加速度g=10 m/ s 一年约为3 . 2 X lM s .试估算目前太阳的质量M .( 2 )已知质子质量mp =l. 6 72 6 X 10 - 2 ? kg, :H e 质量m、=6 . 6 4 5 8 X 1 ( ) - kg,电子质量meR . gX lQ kg,光 速c = 3 X l( 18m/ s .求每发生一次题中所述的核聚变反应所放出的核能.( 3 )又

44、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C O - =1. 3 5 X 103W /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.)12 7、太阳现正处于主序星演化阶段， 它主要是由电子和;H、：H e等原子核组成， 维持太阳辐射的是内部的核聚变反应， 核反应方程是2 e+ 4 ； H - ： H e +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

45、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 . 4 X 1( 16m ,地球质量m=6 . O X 10 , k g ,日地中心的距离r =l. 5 X i cp m,地球表面处的重力加速度g=10 m/ s 2 , 一年约为3 . 2 X l( fs. 试估算目前太阳的质量M .已知质子质量mp =1. 6 72 6 X 10 - kg, 质量m、=6 . 6 4 5 8X 10 - * kg,电子质量m =0 . 9X 10 - 3 kg,光速c=3 X l( ) 8m/ s .求每发生一次题中所述的核聚变反应所放出的核能.( 3 )又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面

46、上，每秒通过的太阳辐射能一= 1. 3 5 X 103W/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.)答案，隐藏一、单选题： 本大题共38小题， 第 1 小题为3 分； 从 第 2 小题到第38小题每 题 4 分 小 计 148分； 共 计 151分。1、标准答案：A 试题提示： 处于=4的能级的氢原子回到炉1的能级的过程中，可以放出6种不同能量( 对应于不同频率) 的光子，其中从炉4f炉3 ,放出的光子能量最小，频率最低，由题意可推知，此最低的频率为v 故处于炉3的能级的氢原子吸收频率为v 的光子跃迁到炉4的能级以后，可能有如下的6种跃迁分别发

47、出频率为V I、V 2、V 3、V V 5、V 6的光.n=4月=3M=2n=l -1-1 12 、 标准答案：A3 、 标准答案：B4 、 标准答案：A5 、 标准答案：D6 、 标准答案：D7、 标准答案：A8、 标准答案：A9、 标准答案：B10 、 标准答案：B11、 标准答案：D12 、 标准答案：C13 、 标准答案：C14 、 标准答案：B15 、 标准答案：A 试题详解：A;裂变、 聚变都放出能量， 依据质能互换， 都有质量亏损.1 6 、 标准答案：B1 7 、 标准答案：B1 8 、 标准答案：C 试题提示：提示： 利用核反应方程进行判断:2 He +i B f 3 N+1

48、n 网 f c +o e1 9 、 标准答案：D2 0 、 标准答案：B2 1 、 标准答案：B2 2 、 标准答案：C2 3 、 标准答案：A2 4 、 标准答案：C2 5 、 标准答案：B2 6 、 标准答案：A2 7 、 标准答案：D2 8 、 标准答案：D2 9 、 标准答案：A3 0 、 标准答案：C3 1 、 标准答案：C3 2 、 标准答案：A3 3 、 标准答案：A3 4 、 标准答案：B3 5 、 标准答案：A3 6 、 标准答案：A3 7 、 标准答案：B3 8 、 标准答案：C二、填空题： 本大题共4 8 小题， 从第3 9 小题到第4 1 小题每题2 分 小 计 6分；

49、 从第4 2 小题到第4 8 小题每题3 分 小计2 1 分； 从第4 9 小题到第7 3 小题每题4 分 小计1 0 0 分； 从第7 4 小题到第7 8 小题每题5 分 小计2 5 分； 从第 7 9 小题到第8 4 小题每题6分 小计3 6 分； 第 8 5 小题为7 分； 第 8 6 小题为 9 分； 共计2 0 4 分。3 9 、 标准答案：中子4 0 试题详解： Mp + (b - a ) 叫- 1 上 24 1 、 试题详解： h / c X4 2 、 试题详解： 1 . 6 7 5 0 X 1 0 - 2 7 , 1 5 0 7 5 X1 0 - 吗 9 4 2 . 1 8 7

50、 54 3 、 试题详解： 但+ 汨7； 挑+ 仙 2 . 8 x1 0 - 1 2 , 3 1 x1 0 - 2 94 4 、 试题详解： o n . l H. e4 5 、 试题详解：洸子4 6 、 试题详解：(或; P * n , j4 7 、 试题详解： 查德威克， 啦 子 Be + ； He 6 C n4 8 、 试题详解： 皿h4 9 试 题 详 解 . 8 ，人工转变4 9 、 认出加牛. 狐 ，& L 转变(4 ) ge , 8 衰变5 0 、 试题详解：5 1 、 试题详解： 放出， (2 m H+ 2m l i- M) c 25 2 、 试题详解： 2R n + 5 He

51、/ m - mR n - m j c2OQ QO5 3 、 试题详解： 聚变, 裂变， a衰变， p衰变5 4 、 试题详解： 1 0 拉, 裂变, 斑, 聚变5 5 、 试题详解：- E/ c25 6 、 试题详解： 1 . 3 6 xl O - i 3 , i ； B+ ； H 7： Be + ： He5 7、 试题详解：iH + T- o h + l H5 . 8 xl 0 T3 m5 8、 试题详解： 案 2 R n ; ； H%e ; ； n5 9、 试题详解： ：H; ： e ; ； n * C6 0、 试题详解：+ ； 4 C + ； H ； 1 . 3 3 X1 O 国6 1、

52、 试题详解： 步U f需Th + ： He ;放能6 2、 试题详解： 中子， 疆Al + ： He - ： ?P + ( n6 3、 标准答案：质子， 中子， 正电子， 电子 试题详解： 质子； 中子; 正电子； 电子6 4、 试题详解：(m p + m n - m D) C26 5、 试题详解：； n (中子) 留A L + ； H e一带P + ； n6 6、 试题详解：2 . 5 6 X 1 0 2 6 Me V, 1 . 4 0 X1 0 66 7、 试题详解：(1 ) 3 . 8 2 X1 CT1 2 J 或 2 3 . 8 5 Me V(2 ) 5 . 7 2 X 1 0 1 4

53、 J 或 3 . 5 8 X 1 Q 3 3 Me V2 ： He + 1 7 . 3 Me v68、 试题详解:E = m c2m =E 1 7 . 3 X1 06 X1 , 6 X1 0 -1 99 xlO16= 30.8x 10-29 螭69、 试题详解：(l ) 9 . 7 X1 0 - i 3 j 或 6 . 0 6 Me V(2 ) 9 . 5 XI 0 - 1 3 j 或 5 . 9 Me V提示：(l ) E= Am c2据动量守恒有：P a = p面v , - p _ p 2 . 1 _ 1乂 . Ek - - 凡- - - -2 m ma n. E4 2 2 2即有：= E

54、 a + E u dERM 47 0、 试题详解：2 4 Me V, 4 . 3 X 1 0 - 2 9 kg7 1、 试题详解： 赞 U +6% B a+落 Kr + 3 $n ；2 0 0 . 5 5 Me V72、 试题详解： He + VB- C+ ； H + 0 7 5 Me V, L 3 x1 0 - 3。7 3、 试题详解： 汨 + 汨 T H e+M ，3 . 5 xl () M7 4、 试题详解：1 . 2 X1 0 M7 5、 试题详解： 天 然 放 射 性 , 卢 瑟 福0 + ； H,查 德 咸 克 -C + ；7 6、 试题详解： 粒子， 中子, 质子， ：He +

55、： Be - , C + ； n7 7、 试题详解：j H. ?Cj n . l O j n j Hn1O-S1Al3014铠i7 8、 试题详解:质子；中子；正电子7 9、 试 题 详解： ：Li + 汨2 ； He , 3 . 1 X 1 0 - 2 9k g8 0、 试题详解：； He ： e , ； n8 1、 试题详解：f Na + ； n 番 Na ： ； N a-得 Mg + ： e , 0 . 7 1 摩Ra.； H e + R n8 2、 试题详解：2 xl () 5 m / s 2 . 2 1 x1 0 - 1 kg8 3、 试题详解： 汨 + 汨 一 汨e +标,0 .

56、2 8 xl 0i8 4、 试题详解： 很高的能量；很强的贯穿本领；原子核受到激发后而产生(处于激发态的原子核向较低激发态或基态跃迁时发出的.8 5、 试题详解： ：H e + ： B L / C + ； n ； 放出；7 . 5 2 X1 0 8 6、 试题详解：oe , $ 衰变：a He,原 变 ；n,3；n,裂变反应:；He,聚变反应三、多选题： 本大题共1 8小题， 从 第8 7小题到第8 8小题每题3分 小 计6分； 从 第8 9小题到第1 0 4小题每题4分 小 计6 4分； 共 计7 0分。8 7、 标准答案：ABC 试题详解： 由题目可得到此核反应的方程为3 ： He 7 ?

57、 C +能 量 . 则反应后的质量亏损为加= 3 x4 , 0 0 2 6 - 1 2 . 0 0 0 0 = 0 . 0 0 7 8 u=0 . 0 0 7 8 x1 . 6 6 X1 0 - W 彷 = 1 . 2 9 xl 0 出依由质能方程 = C2 = 1 . 2 9 xl Q -2 9x(3 . 0 xl O8)2 = 1 . 1 6 xl Q -1 2J= 7 . 2 6 Me V原子物理部分的考题有时还要担负检查考生用数学解决物理问题的运算能力的的任务， 此题就要通过准确的计算来完成. 在计算过程要注意质量、能量不同单位的表示，以及不同单位之间的换算关系.8 8 、 标准答案：

58、A B 试题提示：根据爱因斯坦质能方程， 太阳内部进行着剧烈的热核反应,发出巨大的太阳光， 必然会有与能量损失相对应的质量亏损. 所以A 选项正确. 当太阳的质量亏损时， 对于地球的万有引力减小， 使得万有引力所提供的向心力不足以使地球在原轨道上做圆周运动. 地球将远离太阳而去. 在远离过程中，地球克服太阳引力做负功，动能减小，r 增大，势能增加. 试题详解：8 9 、 标准答案：B D9 0 、 标准答案：B D9 1 、 标准答案：A B D9 2 、 标准答案: A B C D9 3 、 标准答案：A B D9 4 、 标准答案：C D9 5 、 标准答案：B D9 6 、 标准答案：A

59、 B C D9 7 、 标准答案：A D9 8 、 标准答案：A D9 9 、 标准答案：A C D1 0 0 、 标准答案：A B D1 0 1 、 标准答案: B C D1 0 2 、 标准答案：A C1 0 3 、 标准答案：A C1 0 4 、 标准答案：B D四、计算题： 本大题共2 3 小题， 从第1 0 5 小题到第1 0 9 小题每题6 分小计3 0 分； 从第1 1 0 小题到第1 1 3 小题每题8 分 小计3 2 分； 从第1 1 4 小题到第1 2 2 小题每题1 0 分 小计9 0 分； 从第1 2 3 小题到第1 2 4 小题每题1 2 分 小计2 4 分； 从第1

60、 2 5 小题到第1 2 6 小题每题1 5 分 小 计 3 0 分； 第 1 2 7 小题为1 8分； 共计2 2 4 分。1 0 5 、 试题详解：设撞击后中子速度为 ，用中子撞击氢核时，根据弹性碰撞的规律有1 2 1 2 1 2 . 2 加阳掰笈匕日+ 阶 和一网y =加 力 ？ 目+ 一搐v ,由 止 匕 川 得 ：以 = -v.同理用中子撞击氮核后，氮 核 的 速 度 沏v. = V . 由 上 = -% m + mHm + AmH _ 3 . 5 x 1 0 m + mH 4 , 7 x l 06m 可得：- - -= 1: B e + ： H e -； c + ； n .1 0

61、6、 试 题 详解：; H+： L i f ： H e + ： H e ; m = 3 . 0 8 X 1 0 -2 9k g1 0 7、 试题详解：2 ； e ; 4 . 2 X 1产M e V1 0 8、 试题详解： 两个中子质量：1 . 0 0 8 7 u X 2 = 2 . 0 1 7 4 u .两个质子质量：1 . 0 0 7 3 u X 2 = 2 . 0 1 4 6 u .两个中子和两个质子的质量和：4 . 0 3 2 0 u .氢核质量：4 . 0 0 2 6 u .质量差：0 . 0 2 9 4 u .A E = A m c2 = 0 . 0 2 9 4 X 1 . 6 6

62、0 6 X1 0- 2 7 X ( 3 X 1 08)2 = 4 . 3 9 X I O_ 1 2 J = 2 7 . 4 M e V1 0 9、 标准答案：6次a衰变，8次B衰变 试题详解： 设发生a衰变x次，发 生B衰 变y次，A核原质量数为m、电荷数为z .则根据衰变规律可写出如下方程： .露B + x ； H e + y ： e利用守恒关系可列出方程：z ( z 2 x + y ) = 8 . . . . . . . . . . . . . . . m -( 加 一4 x ) = 8 + 1 6 . . . . . . . . . . . . . 联立这两个方程，可解得x = 6 ,

63、y = 4 .即发生6次a衰变，8次B衰变.1 1 0、 试题详解： ； H+； Hf 洱e + ； n( 2 ) 5 . 2 3 X 1 0 - B J 或 3 . 2 7 M e V1 1 1、 试题详解： ( 1 )可用作火箭的助推燃料， 控制热核反应的进行速度 ;Li + ： n = 2 ； H+； n112、 试题详解： 解：氢原子质量及碳原子质量中均应包含它们核外电子的质量. 但在计算中可减掉，故碳原子的质量代替碳原子核的质量，用氢原子质量代替氢原子核的质量.6 个氢原子质量MH= 6X 1. 0 0 782 5u = 6. 0 46950 u中子质量 1= 6X1. 0 0 86

64、6511= 6. 0 51990 11质 量 亏 损m = ( MII+ M11AMe = 12 . 0 98940 u - 12 . 0 0 0 0 0 0 u = 0 . 0 98940 u释放能量 AE= Am c2 = 0 . 0 98940 X 931. 5= 92 . 16M e V113、 标准答案：释放, 2 . 52 M e V能量 试题详解： 释 放2 . 52 M e V能量114、 试题详解：( l ) 3. 32 M e V( 2 )中子 3. 0 1M e V , M 31. 0 1M e V115、 试题详解：( l ) 7. 41X10 F J( 2 ) 7.

65、54 X 10 - 13 J( 1)入= 0 , 13 p = 4. 8x l 0 -2 3k g m / s116、 试题详解：( 2 ) 1:46( 3) 4. 2 M e V117、 试题详解：核反应方程江1 H e + 反应前后的四个粒子的质量、速度分别设为修=0 ; m2 = l u , v2 = 7. 7 104m / s, H U = 3u和匕，反应前后系统动量守恒，有m 2 V 2 =0133 + m 4V4 解得 =- 1. 0 x l 03m / s氨核和第核在磁场中做匀速圆周运动，半径之比_R_3 =- -m-3-v-3-q-4 =_4_0_Rd mmq ? 3118、

66、试题详解：5. 8X10 - 13m119、 试题详解： ； H+； H=； He+； n( 2 ) 17. 6M e V12 0、 试题详解：解：根据核能的计算公式可知， 两个笊核结合成一个氢核的过程中， 释放的核能为： = 7/ 7X931. 5 = ( 2加 次 一 股 久 )X931. 5 = 2 3. 8M EV .知道了两个笊核结合成一个氢核所释放2 3. 8M EV的能量，欲求1 k g笊完全结合成氮核所放出的能量，则需先弄清1k g笊中有多少对笊核. 由笊的摩尔质量m 0= 2 X l ( T k g ,可以求出1k g笊中所含气核的对数/ V ： N =乂 =-rx 6x l

67、 02 3= i . 5X102 62 代 2 x 2 x 10 - 3则1k g笊完全结合成氨的过程中所放出的能量为：E = N = 1. 5X 102 6X2 3. 8 = 3. 57X 10 M EV . 、试题详解： ( 喘U + 8期a+ +根 3. 2 X1。 / 0 . 2 3T12 2、 标准答案：0 . 7M e V 试题详解：解：把一个锂核分解成6个自由核子要消耗能量： L5. 3x 6= 31. 8M e V由6个自由核子，分别结合成一个氮核和一个笊核，能释放的能量为E 产7. 0 3x 4+ 1. 0 9x 2 = 30 . 3M e V在整个反应中释放和得到的总能量为

68、30 . 3+ 2 . 2 = 32 . 5M e V在整个反应中耗去的能量为31. 8M e V最后得到整个反应中净得释放的能量为32 . 5- 31. 8= 0 . 7M e V12 3、 试题详解：解：氯核。衰变时，放出a粒子，原来核剩余部分反冲，由动量守恒定律.m a v 0 - ( m - m a ) V = 0/ . V =X vam - ma由已知：Ek 0 =1maVa2- 2 2 E %， V a - - - - - - -二剩余核动能Ek = l(m-ma ) X V22 m - mamJ * 2 Ek a = 2 ( m - ma) ma m - ma- - - - -

69、-X 8. 8x 10 -13 = 1 6 X i o- 14( j )2 2 2 - 4 飞 。 Ek只取Ek。 就可估算到1位有效数字.由质能方程：E = m e 2 ,质量亏损可由 = m e ?计算. . m = y -C8. 8x 10 - 139x l 016= 1x 10 - 2 93)12 4、 试题详解： 潦Ra - 看R n + ； H e( 2 ) 9. O Xl Q- a k g 4. 6X1M 9H Z12 5、 试题详解： 由题给信息可知，太阳光照射到地球所通过的距离就是地球绕太阳公转的半径R ,则 R=ct . 设太阳质量为机地球质量为如地球绕太阳公转做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力来提供，则 G - = m - R R2 T2由爱因斯坦质能方程， 可得太阳的质量全部亏损而释放的能量， 依题设也是一次y射线爆发所产生的能量为后松2 联 立 式 可 得bE = 4日了. .G T2126、 试题详解： M uZX i o为k g( 2 ) 4 . 2 X 1 产 J 1 X 1 0】 。 年= 1百亿年127、 试题详解： ( l) M = 2 X 1 03 Ok g( 2 ) 4 . 2 X 1 0 “ J( 3 ) IX 1 0】 。 年= 1百亿年