1、 U n Ba  Kr+ n.下列说法正确的有( )A.上述裂变反应中伴随着中子放出 B.铀块体积对链式反应的发生无影响 C.铀核的链式反应可人工控制 D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响 答案：AC解析:由题干中的裂变反应式可以看出,有中子  n放出,所以选项A正确;根据铀核裂变知识可知,铀块体积必须大于某一体积后,链式反应才能发生,选项B错误;通常人们可以利用镉棒吸收中子,从而达到控制链式反应的目的,选项C正确;半衰期与周围环境及所处状态无关,故选项D错误.2、下列说法正确的是( ) A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 答案：C解析:原子核发生衰变时,遵守电荷数守恒、质量数守恒,而不是遵守电荷守恒和质量守恒的规律,选项A错误;α射线、β射线是高速运动的带电粒子流,γ射线是不带电的光子,选项B错误;氢原子从激发态向基态跃迁时,只能辐射能量等于两能级差的特定频率的光子,选项C正确;由光电效应方程知,发生光电效应时,光电子的动能只与入射光的频率有关,而与入射光的强度无关,选项D错误. 3、关于原子核的结合能,下列说法正确的是( ) A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 C.铯原子核 D.比结合能越大,原子核越不稳定 E.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 答案：ABC解析:原子核分解成自由核子时,需要的最小能量就是原子核的结合能,选项A正确.重核衰变时释放能量,衰变产物更稳定,即衰变产物的比结合能更大,衰变前后核子数不变,所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,选项B正确.铯核的核子数比铅核的核子数少,其结合能也小,选项C正确.比结合能越大,原子核越稳定,选项D错误.自由核子组成原子核时放出能量,这就称为结合能,它等于把一个复合粒子分成自由核子时所给予的能量,所以质量亏损对应的能量与结合能是相等的,选项E错误. 4、放射性元素氡  Rn)经α衰变成为钋( Po),半衰期约为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素 Rn的矿石,其原因是( )A.目前地壳中的 B.在地球形成的初期,地壳中元素 C.当衰变产物 D 答案：A解析:由于 Rn的半衰期较短,衰变速度较快,经过漫长地质年代地壳中Rn的含量极少,显然目前地壳中的Rn不是因为原来含量高而是由其他元素衰变生成的,选项A正确,B错误;放射性元素的半衰期只由原子核本身决定,与其他因素无关,选项C、D错误.5、某种元素具有多种同位素,反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图( )
答案：B解析:元素的质量数A与中子数N、质子数Z的关系为:A=Z+N,又因为同位素的质子数相同,即Z为常数,故A是N的一次函数,且A随N的增大而增大,选项B正确,A、C、D错误. 6、能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一.下列释放核能的反应方程,表述正确的有( ) A B C D 答案：AC解析:因A项为两个轻核结合成质量较大的核,所以反应为核聚变,选项A正确,选项B错误;在C项中铀核在被中子轰击后分裂成两个较轻原子核,所以反应为核裂变,选项C正确;α衰变本质为核内2个质子和2个中子结合成 He,所以选项D错误.7、关于天然放射现象,下列说法正确的是( ) A.α射线是由氦原子核衰变产生 B.β射线是由原子核内一个中子变成一个质子时放射出的电子流 C.γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D.通过化学反应不能改变物质的放射性 E.在原子核的衰变中,尽管质量数守恒,但有大量的能量释放 答案：BDE解析:α射线本身是高速氦核流,所以选项A错误;β射线是高速电子流,是原子核内一个中子变成一个质子时放射出的电子流,选项B正确;γ射线是在α衰变或β衰变发生时,产生的新核具有过多的能量(处于激发态)而辐射出的光子流,所以选项C错误;化学反应中不会形成新的原子核,而物质的放射性是由组成物质的元素的原子核决定,所以选项D正确;衰变中有质量亏损,会产生大量能量,选项E正确. 8、一个氘核和一个氚核经过反应后生成一个氦核和一个中子,同时放出一个γ光子.已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4,普朗克常量为h,真空中的光速为c,设核反应释放能量全部以γ光子辐射,下列说法中正确的是( ) A.这个反应的核反应方程是 B.这个反应既不是聚变反应也不是裂变反应 C.辐射出的γ光子的能量E=(m3+m4-m1-m2)c2 D.辐射出的γ光子的波长λ= 答案：A解析:由电荷数守恒及质量数守恒可知选项A正确.此反应是轻核聚变反应,选项B错误.由质能方程知此过程中释放的核能为ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2,选项C错误.由ΔE=h 知γ光子的波长为λ=,选项D错误.9、如图k-介子衰变的方程为k-→π-+π0,其中k-介子和π-介子带负的基元电荷,π0介子不带电.一个k-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径Rk-与Rπ-之比为2∶1.π0介子的轨迹未画出.由此可知π-介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶6 答案：C解析:根据题意,分别计算出带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径.根据动量的定义,分别求出两个介子的动量大小,再从图中确定两个介子动量的方向,最后运用动量守恒,计算出π0粒子的动量大小.qvk-B= ,Rk-==,Rπ-=,=,pπ-=-pk-+,=3pπ-.选项C正确.10、以下是物理学史上3个著名的核反应方程,x Li→2y,yN→xO,yBe→zC.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 答案：C解析:设x、y、z粒子的电荷数分别为m,n,p,由于核反应前后电荷数守恒,则m+3=2n① n+7=m+8② n+4=p+6③,由①②③联立解得:m=1,n=2,p=0,故z为中子,选项C正确. 11、中子和质子结合成氘核时,质量亏损为Δm,相应的能量ΔE=Δmc2=2.2 MeV是氘核的结合能.下列说法正确的是( ) A.用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核能分解为一个质子和一个中子 B.用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零 C.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零 D.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和不为零 答案：D解析:由结合能的概念可知,结合成氘核和氘核分解时,释放和吸收的能量都是2.2 MeV,用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,不能分解,所以选项A错误.用能量大于等于结合能的光子照射氘核时,氘核可能分解,只要分解,分解出的质子和中子动能之和一定不为零(若动能之和为零就分不开了),所以选项B、C错误,D正确. 12、2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙(Xe)和氪(Kr)等放射性气体可判断出朝鲜使用的核原料是铀(U)还是钚(Pu),若核实验的核原料是 U,则(1)完成核反应方程式 (2)本次核试验释放的能量大约相当于7 000吨TNT当量,已知铀核的质量为235.043 9 u,中子质量为1.008 7 u,锶(Sr)核的质量为89.907 7 u,氙(Xe)核的质量为135.907 2 u,1 u相当于931.5 MeV的能量,求一个 解析:(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得1 (2)该反应的质量亏损是Δm=235.043 9 u+1.008 7 u-89.907 7 u-135.907 2 u-10×1.008 7 u=0.150 7 u. 根据爱因斯坦方程ΔE=Δm×931.5 MeV=0.150 7×931.5 MeV≈140.4 MeV. 答案:(1)1 13、静止的氮核 N被速度为v0的中子n击中生成碳核C和另一种原子核甲,已知C与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致,碰后C核与甲核的动量之比为2∶1.(1)写出核反应方程式. (2)求 解析:(1 (2)设中子质量为m0 由动量守恒得m0v0=mCvC+m甲v甲, 即m0v0=12m0vC+3m0v甲, 又因为 即mCvC =2m甲v甲,12m0vC=2×3m0v甲, 联立求得vC= 答案:(1 (2) |
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Cs)的结合能小于铅原子核
Pb)的结合能
