高三物理考点针对训练原子核和核能

发布 2019-07-20 01:54:37 阅读 3444

a.质量数不变,原子序数减少1b.质量数增加1,原子序数不变。

c.质量数不变,原子序数不变d.质量数减少1,原子序数减少1

答案:a解析:由电荷数守恒和质量数守恒可得a对。

5.在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳—14,它所放射的粒子与反冲核的轨迹是两个相切的圆,圆的半径比为5∶1,如图所示。那么碳的衰变方程是( )

ab.→+cd.→+

答案:d解析:根据外切圆的轨迹形状推断:放射的粒子与反冲核同为正离子。两粒子动量大小相等,又由r=知,轨道半径的大小与电荷量大小成反比,圆的半径比为5∶1.故选d.

6.已知:、、的质量分别为m1、m2、m3、m4,则关于核反应:+→下列说法正确的是( )

a.这是个核聚变的过程。

b.这是个核裂变的过程。

c.该过程中放出的能量为(m3+m4-m1-m2)c2

d.该过程中放出的能量为(m1+m2-m3-m4)c2

答案:ad解析:由小原子核组成较大的原子核过程为核聚变,a对。该反应的质量亏损为(m1+m2)-(m3+m4)故d对。

7.1994年3月,中国科学技术大学研制成功了比较先进的ht7型超导托卡马克,托卡马克是研究受控核聚变的一种装置,这个词是torodee(环形的)、kamera(真空室)、magmit(磁)的头两个字母以及katushke(线圈)的第一个字母组成的缩写词。根据以上信息,下述材料中可能正确的是( )

a.核反应原理是氢的原子核在装置中聚变成氦核,同时释放出大量的能量,和太阳发光的原理类似。

b.线圈的作用是通电产生磁场使氘核等带电粒子在磁场中旋转而不溢出。

c.这种装置同我国秦山、大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理相同。

d.这种装置可以控制热核反应速度,使聚变能缓慢而稳定地释放。

答案:abd

解析:目前所有具有实用价值的核反应堆全部采用核裂变模式,c错。线圈的作用是提供特殊的磁场来“盛放”核反应物,让其核能平稳释放,故a、b、d对。

8.以下几个原子核反应中,x代表α粒子的反应式是( )

a.+→xb.→+x

c.+→xd.→+x

答案:c解析:由质量数和电荷数守恒可知,a选项中的x为中子,b选项中的x为电子,c选项中的x为α粒子,d选项中的x为正电子,所以c选项正确。

9.现在很多血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术,将若干毫升含放射性元素锝(tc)的注射液注入被检测者的动脉中,经过40分钟后,这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布到血液中。这时对被检测者的心脏进行造影。

心脏血管正常的位置由于放射性物质随血液到达而显示有放射或射出;心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达,将无放射线射出。医生根据显像情况就可判定被检测者心脏血管有无病变,并判定病变位置。你认为检测所用放射性锝的半衰期应该最接近以下哪个值。

a.6分钟b.6小时c.6天d.6个月。

答案:b解析:由于放射性物质对人体有伤害,所以在人体内的滞留时间不能太长,即半衰期不能太长,又由于放射性物质需要40 min才能均匀分到人体血液中,所以半衰期也不能太短,据题意,6 h最适合,故选b.

10.原来静止的原子核衰变出α粒子的动能为ek0,假设衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来,则此衰变过程的质量亏损是( )

ab. c. d.

答案:d解析:衰变方程为→+,设新核动能为ek′,由动量守恒= ,则ek′=eko,总动能ek=ek0+ek′=,由质能方程ek=δmc2得质量亏损δm=.

二、本题共2小题,每小题8分,共16分。把答案填在题中的横线上。

11.某放射性元素经20天后剩下原有质量的6.25%.可知其半衰期为再经过10天,剩下质量为最初质量的。

答案:5天 1.562 5%

解析:6.25%==4,故半衰期为=5(天).再经过10天,一共经历6个半衰期,可知剩下质量为最初质量的()6==1.562 5%.

12.三个α粒子结合成一个,已知碳原子的质量为12.000 0 u,氦原子质量为4.002 6 u,这个核反应放出的能量是。

答案:7.27 mev

解析:δm=(3×4.002 6 u-6me)-(12.000 0 u-6me)=0.007 8 u

e=δmc2=0.007 8×931.5 mev=7.27 mev.

三、本题共2小题,每小题12分,共24分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

13.现在世界上许多国家都在积极研究可控热核反应的理论和技术,以解决能源危机问题。热核反应中所用的燃料——氘,在地球上储量非常丰富,1 l海水中大约有0.

3 g氘,如果用来进行热核反应,放出的能量约与燃烧300 l汽油相当。若氘核的质量为m1,氦核的质量为m2,光速为c,阿伏加德罗常数为na,氘的摩尔质量为m0.

1)写出两个氘核聚变成一个氦核的核反应方程;

2)质量为m的氘参与上述聚变反应可释放出的能量为多少?

答案:(1)+→

解析:(1)+→

2)核反应的质量亏损为δm=2m1-m2

e=δmc2=(2m1-m2)c2

据题意得,质量为m的氘中的氘核数为n=na

质量为m的氘核参与聚变放出的能量为。

e==.14.钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子。

设该粒子的质量为m电荷量为q,它进入电势差为u的带窄缝的平行平板电极s1和s2间电场时,其速度为v0,经电场加速后,沿ox方向进入磁感应强度为b、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,ox垂直平板电极s2,当粒子从p点离开磁场时,其速度方向与ox方向的夹角θ=60°,如图所示,整个装置处于真空中。

1)写出钍核衰变方程;

2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径r;

3)求粒子在磁场中运动所用的时间t.

答案:(1) →2) (3)

解析:(1)钍核衰变方程。

2)设粒子离开电场时的速度为v,对加速过程有。

qu=mv2-mv02 ②

粒子在磁场中有qvb=m

由②③得r3)粒子做圆周运动的回旋周期。

t== 粒子在磁场中运动的时间t=t

由⑤⑥得t=.