2014年高考物理 黄金易错点专题汇编 专题16 原子物理

2014年高考物理黄金易错点专题汇编专题16 原子物理

1．下列说法中正确的是 ( )

A.玛丽·居里首先提出原子的核式结构

B．卢瑟福在a粒子散射实验中发现了电子

C.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子

d.爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说

2．铀裂变的产物之一氪90(90

36Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成稳定的锆90(

90

40Zr)，这些衰变

是 ( )

A. 1次a衰变，6次β衰变

B．4次β衰变

C. 2次a衰变

D．2次a衰变，2次β衰变

4．为了捍卫我国的领海主权，随着我国综合国力的不断增强，相信在不远的将来，我国会拥有自己的航空母舰．假设航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程式是23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋( )10 n

(1)在括号内填写10n前的系数；

(2)用m1、m2、m3分别表示23592U、14156Ba、9236Kr核的质量，m表示中子的质量，则上述反应过程中一个铀235核发生裂变产生的核能ΔE是多少？

(3)假设核反应堆的功率P＝6.0×105kW，若一个铀235核裂变产生的能量为2.8×10－11J，则该航空母

舰在海上航行一个月需要消耗多少kg铀235？(铀235的摩尔质量M＝0.235kg/mol，一个月约为t＝2.6×106s，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023mol－1，计算结果保留两位有效数字)

5．在真空中，原来静止的原子核a b X在进行α衰变时，放出α粒子的动能为E0.假设衰变后产生的新核用字母Y表示，衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来，真空中的光速为c，原子核的质量之比等于其质量数之比，原子核的重力不计．

(1)写出衰变的核反应方程；

(2)求衰变过程中总的质量亏损．

6．如图甲所示，MN为竖直放置、彼此平行的两块平板，两板间距为d，两板中央有一个小孔O、O′正对．在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间变化如图乙所示，有一放射源内装镭核(22688 Ra)，放在平行板电容器的左侧，镭核(22688Ra)沿着OO′方向释放一个α粒子后衰变成氡(Rn)．设α粒子的质量为m，电荷量为q，该粒子在匀强磁场中运动的周期与磁场变化的周期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计粒子受的重力．

(1)写出镭核的衰变方程；

(2)求磁感应强度B0的大小；

(3)要使α粒子从O′孔垂直于N板射出磁场，求射入磁场的速度．

7.在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与

H

2

1核碰

撞减速，在石墨中与

C

12

6核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核

发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？

8.原子从一个能级跃迁到一个较低能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离原子的电子叫俄歇电子.已知铬原子的能级公式可简化为

,

2n A E n -

=式中n =1,2,3,…表示不同的能级,A 是正的已知常数.上述俄歇电子的动能是多少？

10.已知氘核质量为2.013 6 u ，中子质量为1.008 7 u,He 3

2的质量为3.015 0 u.

(1)写出两个氘核聚变成He 3

2

的核反应方程；

(2)计算上述核反应中释放的核能；

(3)若两氘核以相等的动能0.35 Me Ｖ做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能 全部转化为机械能，则反应中生成的He 3

2和中子的动能各是多少?

【正确解答】解：为求出该系列反应后释放的能量，将题中所给的诸核反应方程式左右两侧分别相加，

易错起源1、a粒子散射实验及原子子的核式结构

例1下列说法中正确的是 ( )

A.质子与中子的质量不等，但质量数相等

B．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力

C.同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同

D．除万有引力外，两个中子之间不存在其他相互作用力

易错起源2、核反应，衰变，半衰期

例2．本题中用大写字母代表原子核．正经a 衰变成为F ，再经β衰变成为C ，再经a 衰变成为H ．上述系列衰变可记为下式：

S

R Q P H G F E a

a

a

−→−−→−−→−−→−−→−−→−β

β

β

另一系列衰变如下：已知P 是F 的同位素，则 ( ) A.Q 是G 的同位素，R 是H 的同位素 B ．R 是E 的同位素，S 是F 的同位素 C ．R 是C 的同位素，S 是H 的同位素 D ．Q 是E 的同位素，R 是F 的同位素

易错起源3、 核能，质量亏损，质能方程

例3．中子n 、质子p 、氘核0的质量分别为mn 、mp 、mD.现用光子能量为E 的γ射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是 ( ) A ．[(m D -m p -m n )c 2

-E] B ．[(m D +m n -m p )c 2-E] C·[(m D -m p -m n )c 2+E] D ．[(m D +m n -m p )c 2-E]