吉林省长春市北郊子弟中学2019-2020年第二学期高二物理原子核周练习(无答案)

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(1)氘核( )和氚核( )结合成氢核( )时,要放出某种粒子,同时释放出能量,写出上述核反应方程;
(2)欧姆线圈中,通以恒定电流时,等离子体能否发生核聚变(“能”或“不能”),并简要说明判断理由;
(3)若关闭欧姆线圈和环向场线圈的电流,当极向磁场为多大时,从垂直于S截面速度同为 的氘核( )能够全部通过S'截面;
C.核内有82个质子,207个中子
D.核内有125个核子
4.关于放射性的知识,下列说法正确的是( )
A.铀238会衰变为钍234,经过两个半衰期后,矿石中原来所含的铀元素的原子核全部发生了衰变
B.γ射线一般伴随着α或β射线产生,在这三种射线中,α射线的穿透能力最强,电离能力最弱
C.β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化成质子时产生的
D.发生α衰变时,生成核与原来的核相比,中子数减少了4个
5.下列说法正确的是( )
A.大量处于基态的氢原子在某一频率的光的照射下,能发出多种频率的光子,其中有一种光的频率与入射光频率相同
B.卢瑟福通过 粒子轰击氮核实验,证实了在原子核内部存在中子
C.某种金属能否发生光电效应取决于照射光的时长
D.一个 原子核衰变为一个 原子核的过程中,共发生了8次衰变
12.取质子的质量mp=1.6726×10-27kg,中子的质量mn=1.6749×10-27kg, 粒子的质量 =6.6467×10-27kg,光速c=3×108m/s,则 粒子的结合能是_________。(计算结果保留两位有效数字)
13.氘核和氚核聚变的核反应方程为 , 的比结合能是2.78MeV, 的比结合能是1.09MeV, 的比结合能是7.03MeV,则该核反应_____(选填“吸收”或“释放”)了_____MeV能量。
(1)写出聚变方程;
(2)释放出的核能多大?
20.用速度大小为v的中子轰击静止的锂核( Li),发生核反应后生成氚核和α粒子,生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反,氚核与α粒子的速度之比为7∶8,中子的质量为m,质子的质量可近似看做m,光速为c.
(1)写出核反应方程.
(2)求氚核与α粒子的速度大小.
18.恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应,当温度达到108K时,可以发生“氦燃烧”。完成“氦燃烧”的核反应方程: +_______→ 。 是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.6×10-16s。一定质量的 ,经7.8×10-16s后所剩下的 占开始时的_______。
【Fra Baidu bibliotek算题】
19.一个质子和两个中子聚变为一个氚核,已知质子质量mH=1.0073u,中子质量mn=1.0087u,氚核质量m=3.0180u(lu=931MeV,能量单位用MeV,计算结果小数点后保留两位有效数字)。求:
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的
2. 核中有( )
A.92个电子B.238个质子C.146个中子D.330个核子
3.在元素周期表中查到铅的原子序数为82,一个铅原子质量数为207,下列说法正确的是( )
A.核外有82个电子,核内有207个质子
B.核外有82个电子,核内有82个质子
(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能,求出质量亏损.
21.氘核与氚核的核反应为: ,求:
(1)核反应式中的X是什么粒子?
(2)这一过程的质量亏损是多少(保留两位有效数字);
(3) 氘核完全参与上述反应,共释放核能多少?氘核的摩尔质量 ,阿伏加德罗常数 。
22.托卡马克(Tokamak)是一.种复杂的环形装置,结构如图甲所示。环心处有一欧姆线圈,四周是一个环形真空室,真空室外排列着环向场线圈和极向场线圈,其中欧姆线圈的作用一是给等离子体加热以达到核聚变所需的临界温度;二是产生感应电场用以等离子体加速。同时,极向场线圈通电后提供的极向磁场与环向场线圈通电后提供的环向磁场将高温等离子体约束在真空室内,促使核聚变的进行。如图乙所示为环形真空室简化图,其内径为R1=2 m、外径为R2=5 m,S和S'为其截面关于中心对称。假设约束的核聚变材料只有氘核( )和氚核( ),且不考虑核子间的相互作用,中子和质子的质量差异以及速度对核子质量的影响,核子一旦接触环形真空室壁即被吸收导走。(已知质子的电荷量为 C;质子和中子质量均为 kg)。试回答:
C.X原子核中含有144个核子,裂变后的总质量数减少D.X原子核中含有86个中子,裂变后的总质量数增加
8.“超导托卡马克”(EAST)是我国自行研制的可控热核反应实验装置.设该实验反应前氘核( )的质量为m1,氚核( )的质量为m2,反应后氦核( )的质量为m3,中子( )的质量为m4,真空中光速为c.下列说法中不正确的是()
A.X原子核中含有143个中子
B.100个 经过24100年后一定还剩余50个
C.由于衰变时释放巨大能量,根据E=mc2,衰变过程中总质量增加
D.衰变发出的γ射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力
【填空题】
11.恒星的颜色与______有关;恒星的亮度取决于它的体积、温度以及离地球的距离。恒星的相对亮度通常用___________来描述。
17.烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅 来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时,镅 衰变所释放的射线会将它们电离,从而产生电流,则镅 放出的是________(填“α”或“γ”)射线。一旦有烟雾进入探测腔内,烟雾中的微粒会吸附部分射线,导致电流减小,从而触发警报,则发生火灾时,烟雾探测器中的镅 半衰期________(填“会”或“不会”)因温度升高而变化。
A.这种装置中发生的核反应方程式是
B.由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4
C.核反应放出的能量等于(m1+m2–m3–m4)c2
D.这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同
9. 与 的核聚变反应不产生温室气体,不产生放射性物质,是一种十分清洁、环保的能源,对今后人类社会的可持续发展具有深远意义,该核反应可表示为 (X表示某种粒子),则下列说法正确的是( )
16.如图所示,R为一含有 的放射源,它能放出α、β、γ三种射线,变为 .LL′为一张厚纸板,MN为涂有荧光物质的光屏,虚线框内存在平行于边界ab的匀强电场若射线正对光屏的中心O点射出,在光屏上只观察到O、P两个亮点,则打在O点的是_____射线,虚线框内匀强电场的方向_______选填“由a指向b”或“由b指向a”).
A.该核反应很容易发生,是目前利用核能的主要方式
B. 原子核比 原子核稳定
C.X为中子,是原子核的组成部分,最早由查德威克通过实验发现
D.X具有较强的电离能力
10.核安全是核电站面临的严峻的问题.核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素,一旦侵入人体,就会潜伏在人体肺部、骨骼等组织细胞中,破坏细胞基因,提高患癌症的风险.已知钚的一种同位素半衰期为24100年,其衰变方程为 →X+ +γ,下列有关说法正确的是( )
(4)若关闭欧姆线圈和环向场线圈的电流,当极向磁场在某一范围内变化时,垂直于S截面速度同为 的氘核( )和氚核( )能够在S'截面要有重叠,求磁感应强度B的取值范围。
长春北郊子弟中学高二物理第二学期原子核周练习
【不定项选择题】
1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做的科学贡献的叙述中,正确的说法是( )
A.麦克斯韦理论预言了电磁波,且首次用实验证实了电磁波的存在
B.卢瑟福提出了原子的核式结构模型,发现了质子
C.爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念,并成功解释了光电效应实验规律
6.以下是物理学史上3个著名的核反应方程x+ Li→2y,y+ N→x+ O,y+ Be→z+ C.x、y和z是3种不同的粒子,其中z是
A.α粒子B.质子C.中子D.电子
7.原子弹和核能发电的工作原理都是核裂变。一种典型的铀核裂变的核反应方程是 ,则下列说法正确的是( )
A.X原子核中含有86个中子,裂变后的总质量数减少B.X原子核中含有144个核子,裂变后的总质量数不变
14.太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变,设每次聚变反应可以看作是4个氢核 结合成1个氦核 ,同时释放出正电子 ;已知氢核的质量为 ,氦核的质量为 ,正电子的质量为 ,真空中光速为 则每次核反应中的质量亏损_______及氦核的比结合能____
15.根据核反应方程 ,完成填空: 粒子中含有__个中子;物理学家卢瑟福用该粒子轰击氮核( ),发现了___,该核反应方程是______。
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