高二物理原子核练习题(含答案)

1高二物理原子核练习题一、单选题（每题4分）1．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出（）A．原子的核式结构模型B．原子核内有中子存在C．电子是原子的组成部分D．原子核是由质子和中子组成的2．一个氘核（）与一个氚核（）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损．聚变过程中（）A．吸收能量，生成的新核是B．放出能量，生成的新核是C．吸收能量，生成的新核是D．放出能量，生成的新核是3．原子弹和氢弹各是根据什么原理制造的（）A．都是依据重核的裂变B．都是依据轻核的聚变C．原子弹是根据轻核聚变，氢弹是根据重核裂变D．原子弹是根据重核裂变，氢弹是根据轻核聚变4．关于原子核，下列说法中正确的是（）A．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子B．核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行D．一切核反应都能释放核能5．下列说法中正确的是（）A．铀核发生裂变时的核反应是U→Ba+Kr+2nB．对天然放射现象的研究建立了原子的核式结构C．压力和温度对放射性元素衰变的快慢没有任何影响D．α粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成6．下面说法中正确的是（）A．用α粒子轰击铍（）核，铍核转变为碳核（），同时放出β射线B．β射线是由原子核外电子受激发而产生的C．γ射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强D．利用γ射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹7．某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是（）A．质子数减小2B．质子数增加2C．中子数减小8D．核子数减小108．下列说法正确的是（）A．动量为零时，物体一定处于平衡状态B．动能不变，物体的动量一定不变C．物体所受合外力不变时，其动量一定不变D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动9．一质量为m=2kg的可以看作质点的物体，受到一个变力的作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度随时间的变化关系如图，则该物体4.0s末的动量大小为（）A．30kg•m/sB．40kg•m/sC．80kg•m/sD．20kg•m/s二、多选题（每题4分）10．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则（）A．电子轨道半径越小B．核外电子运动速度越小C．原子能级的能量越小D．电子的电势能越大11．关于核力，下列说法中正确的是（）A．核力是一种特殊的万有引力B．原子核内任意两个核子间都有核力作用C．核力是原子核能稳定存在的原因D．核力是一种短程强作用力212．（3分）如图所示为氢原子的能级图，若用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，则（）A．氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去B．有的氢原子能从基态跃迁到n=3的激发态上去C．氢原子最多能发射3种波长不同的光D．氢原子最多能发射6种波长不同的光13、根据波尔的原子理论，原子吸收能量后会从低能量级跃迁到高能级．在具有下列能量的光子或者电子中，能让基态氢原子吸收能量而发生跃迁的是（）A．13eV的电子B．14eV的光子C．10.2eV的光子D．11eV的光子14．一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16，有（）A．该原子核发生了α衰变B．反冲核沿小圆作逆时针方向运动C．原静止的原子核的原子序数为15D．该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加三、填空题15.“验证动量守恒定律”的实验装置可采用图18(甲)或图(乙)的方法，两个实验装置的区别在于：①悬挂重垂线的位置不同；②图(甲)中设计有一个支柱(通过调整，可使两球的球心在同一水平线上，上面的小球被碰离开后，支柱立即倒下)，图(乙)中没有支柱，图(甲)中的入射小球A和被碰小球B做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上，重垂线只确定了O点的位置。（球A的质量为m1，球B的质量为m2）（1）（2分）采用图(甲)的实验装置时，用20分度的游标尺测量小球的直径，则读数为mm。（2）（2分）实验中，两球质量需满足m1m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）(3)（2分）比较这两个实验装置，下列说法正确的是()（多选）A．采用图(甲)的实验装置时，需要测出两小球的直径B．采用图(乙)的实验装置时，需要测出两小球的直径C．采用图(乙)的实验装置时，斜槽轨道末端的切线要求水平的，而采用图(甲)的实验装置则不需要D．为了减小误差，无论哪个图，都要求入射球每次都要从同一高度由静止滚下E．为了减小误差，采用图(乙)的实验装置时，应使斜槽末端水平部分尽量光滑3(4)（5分）如采用(乙)图做实验，在某次实验得出小球的落点情况如图（丙）所示，则P是_____球的落地点，R是____球的落地点（选填“A或B”）。在图中读出OQ=cm。图中数据单位统一，验证动量守恒定律的表达式是。（用“m1、m2、OP、OQ、OR”表示）（5）（3分）用天平称得入射小球A的质量m1=16.8g，被碰小球B的质量m2=4.4g．若将小球质量与其对应水平位移的乘积作为“动量”，由图（丙）可知：OP=17.0cm,OR=30.0cm,则碰前总动量p=（g•cm），碰后总动量p′=（g•cm）(以上结果均保留4位有效数字)。根据上面的数据处理数据，你认为能得到的结论是16．（8分）正电子（PET）发射计算机断层显像：它的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程。15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象。根据PET原理，回答下列问题：（1）写出15O的衰变的方程式。（2）将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途A．利用它的射线B．作为示踪原子C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸（3）设电子质量为m，电量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=。（4）PET中所选的放射性同位素的半衰期应。（填“长”或“短”或“长短均可”）班别___________姓名____________座号__________成绩__________题号1234567891011121314答案15、（1）mm。（2）m1m2(3)()(4)P是点，R是点OQ=cm。表达式是。（5）则碰前总动量p=（g•cm），碰后总动量p′=（g•cm）结论是16．（1）方程式。（2）用途（3）的波长=。（4）半衰期应。四、计算题17．（10分）蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目（如图所示）。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。若把在这段4时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（g=10m/s2）18.（12分）一个静止的钚核23994Pu自发衰变成一个铀核23592U和另一个原子核X，并释放出一定的能量．已知钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，；（1）写出核衰变方程（2）则该衰变过程放出的能量是多少MeV（3）假设钚核衰变释放的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与轴核的动能之比5高二物理限时训练8参考答案题号1234567891011121314答案ABDBCCBDBBDCDADABCBC15、（1）11.25mm。（2）m1大于m2(3)(ADE)(4)P是A点，R是B点OQ=25.0cm。表达式是m1OQ=m1OP+m2OR。（5）则碰前总动量p=420（g•cm），碰后总动量p′=417.6（g•cm）结论是在误差允许范围内，系统动量守恒16．（1）方程式815O→715N+10e。（2）用途B（3）正负电子湮灭时一般会产生两个反向的光子波长=h/mc。（4）半衰期应短。17．解：由221gth得自由下落t1=0.8s蹦回到离水平网面5.0m时间t3=1s触网时间为t2全程由动量定理：mg(t1+t2+t3)-F.t2=0代入数值得F=1.5×103N18.(1)衰变方程为：23994Pu―→23592U＋42X，“X”核符号为42He(2)亏损质量∆m=(239.0522-235.0439-4.0026)u=0.0057u根据爱因斯坦质能方程：∆E=∆mc2=0.0057×931Mev=5.3067Mev（3）衰变前后动量守恒，总动量均为0，由动能与动量关系mPEk22故4235xukukxmmEE