卷子答案网-一个不只有答案的网站第五章《原子核》章节小测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.放射性元素钋（)发生α衰变时,会产生一种未知元素,并放出γ射线,下列说法正确的是( )
A.α射线的穿透能力比γ射线强
B.未知元素的原子核核子数为208
C.未知元素的原子核中子数为124
D.这种核反应也称为核裂变
2.下列四幅图的有关说法中正确的是( )
A.甲图中,球m1以速度v碰静止球m2,若两球质量相等,碰后m2的速度一定为v
B.乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大
C.丙图中,射线①由电子组成,射线②为电磁波,射线③由α粒子组成
D.丁图中,重核的裂变需要吸收能量
3.太阳放出的大量中微子向地球飞来,但实验测定的数目只有理论的三分之一,后来科学家发现中微子在向地球传播过程中衰变成一个μ子和一个τ子。若在衰变过程中μ子的速度方向与原来中微子的方向一致,则τ子的运动方向( )
A.一定与μ子同方向
B.一定与μ子反方向
C.一定与μ子在同一直线上
D.不一定与μ子在同一直线上
4.238U发生一次α衰变产生新核234Th,234Th又发生β衰变,mU、mα、mTh分别表示238U核、α粒子和234Th核的质量。下列说法正确的是( )
A.238U发生α衰变释放出能量并伴随有质量亏损,亏损的质量转变成能量
B.β射线本质上是高速电子流,来自核外电子
C.α粒子和234Th核的总结合能大于238U的结合能
D.238U发生α衰变释放的能量ΔE=(mα+mTh-mU)c2
5.氘核可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式
6→2+2+2+43.15 MeV
表示。海水中富含氘,已知1 kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个,若全都发生聚变反应,其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等;已知1 kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107 J,1 MeV=1.6×10-13 J,则M约为( )
A.40 kg B.100 kg
C.400 kg D.1 000 kg
6.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是+→+。已知的质量为2.013 6 u，的质量为3.015 0 u，的质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为( )
A.3.7 MeV B.3.3 MeV
C.2.7 MeV D.0.93 MeV
7.科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为X+Y++4.9 MeV和++X+17.6 MeV,下列表述正确的是( )
A.X是质子
B.Y的质子数是3,中子数是6
C.氘和氚的核反应是核聚变反应
D.两个核反应都没有质量亏损
8.对于有关中子的研究,下面说法正确的是( )
A.中子和其他微观粒子,都具有波粒二象性
B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应
C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D.核反应方程中的y=206,X中核子个数为124
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列说法正确的是( )
A.天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构
B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的
C.核力是短程力,与核子间的距离有关,有时表现为引力,有时表现为斥力
D.原子核所含核子单独存在时的总质量等于该原子核的质量
10.“嫦娥二号”的任务之一是利用经技术改进的γ射线谱仪探测月球表面多种元素的含量与分布特征。月球表面一些元素(如钍、铀)本身就有放射性,发出γ射线;另外一些元素(如硅、镁、铝)在宇宙射线轰击下会发出γ射线。而γ射线谱仪可以探测到这些射线,从而证明某种元素的存在。下列关于γ射线的说法正确的是( )
A.γ射线经常伴随α射线和β射线产生
B.γ射线来自原子核
C.如果元素以单质存在具有放射性,那么元素以化合物形式存在不一定具有放射性
D.γ射线的穿透能力比α射线、β射线都要强
11.关于天然放射现象,以下叙述正确的是( )
A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期不变
B.β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
D.铀核衰变为铅核的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变
12.由铅块包裹的放射源可以从右侧小孔向外发射α、β和γ三种射线,射线出射的速度方向均平行于纸面水平向右,速度大小分别为0.1c、0.99c和c(c为光速),且离开铅块后立刻进入匀强电场和匀强磁场并存的区域,其中电场方向竖直向上,磁场方向垂直纸面向外,区域面积足够大。现调整匀强电场和匀强磁场的强度,使在该区域中仅能观察到两条轨迹a和b,则下列说法正确的是( )
A.γ射线一定在a轨迹中
B.β射线一定在b轨迹中
C.a轨迹中可能同时包含α射线和γ射线
D.b轨迹中可能同时包含α射线和β射线
三、非选择题(本题共4小题,共52分)
13.(12分)α粒子以初速度v0轰击静止的氮14原子核打出一种新的粒子,同时产生原子核氧17,新的粒子速度为3v0,且方向与α粒子初速度相同,反应过程中释放的能量完全转化为系统的动能。已知中子质量为m,质子质量和中子质量相等,质量数为A的原子核的质量为m的A倍,光速为c。
(1)写出该反应的核反应方程;
(2)计算此反应过程中的质量亏损。
14.(10分)云室处于一个垂直于纸面向外的匀强磁场中,静止的原子核在云室中发生了一次衰变,其衰变产物在磁场中运动的圆轨迹如图所示。已知新核Y的质量为M,粒子的质量为m,衰变后粒子的速度大小为v,假设原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能。
(1)试写出核衰变方程;
(2)求原子核衰变时释放的能量。
15.(13分)两个动能均为1 MeV的氘核发生正面碰撞,引起如下反应:++。(已知的质量m0=2.013 6 u,的质量m1=3.015 6 u,的质量m2=1.007 3 u,1 u相当于931.5 MeV的能量。结果均保留2位有效数字。)
(1)此核反应中放出的能量ΔE为多少
(2)若放出的能量(包括最初的动能和核反应放出的能量)全部变为新生核的动能,则新生的氚核具有的动能是多少
16.在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
(1)放射性原子核用表示,新核的元素符号用Y表示,写出该α衰变的核反应方程。
(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。
(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损Δm。
参考答案：
1-5CBCCC
6-8BCA
9.ABC
10.ABD
11.ACD
12.AC
13.
（1）++
(2)
14.
(1)
(2)
15.
(1)4.0 MeV (2)1.5 MeV
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