原子核的人工转变、裂变、聚变(作业12).doc

江苏省溧阳中学2007年高三物理复习作业（第一轮） 班级 姓名 学号
§16.2原子核的人工转变、裂变和聚变
核能、质能方程（作业一）
1、下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是( )
(A) (B)
(C) (D)
2、用中子（）轰击铝27（Al），产生钠24（）和X；钠24具有放射性，它衰变后变成镁24（）和Y。则X和Y分别是（ ）
A．α粒子和电子 B．α粒子和正电子 C．电子和α粒子 D．质子和正电子
3、（05广东）下列说法不正确的是（ ）
A．是聚变 B． 是裂变
C． 是衰变 D． 是裂变
4、（05上海）卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为，下列说法中正确的是（ ）
A.通过此实验发现了质子． B.实验中利用了放射源放出的γ射线．
C.实验中利用了放射源放出的α射线． D.原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒．
5、在核反应堆中，为了使中子减速，需减速剂，而最好的减速剂是氢。这是因为：（ ）
A．氢核和中子质量最接近 B．氢的电离能力最强
C．氢核容易与中子发生核聚变形成氘核 D．氢与中子的亲和力最强，容易吸附中子
6、浙江秦山核电站第三期工程两个60万kW发电机组不久将并网发电．发电站的核能来源于的裂变，现有4种说法：①原子核中有92个质子、143个中子；②的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为+③是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；④一个裂变能放出约200MeV的能量，合3.2×10-11J.以上的四种说法中正确的是（ ）
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
B
7、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15
D．该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加
8、静止的氡核Rn放出α粒子后变成钋核Po，α粒子动能为Eα。若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为 （ ）
A、 B、 0 C、 D、
9、（05北京）为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是（ ）
A、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
B、根据ΔE＝Δmc2可计算核反应的能量
C、一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损
D、E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能
10、一个氢原子的质量为1.6736×10-27kg，一个锂原子的质量为11.6505×10-27kg，一个氦原子的质量为6.6467×10-27kg。一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，⑴写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少？⑵1mg锂原子发生这样的反应共释放多少核能？

11、铀核()裂变生成钡和氪. 已知、、以及中子的质量分别是235.0439 u，140.9139u， 91.8973u 和1.0087u.
(1) 试写出铀核裂变反应方程, 并计算一个235U核裂变时放出的核能.
(2) 我国秦山核电站的功率为30万千瓦, 假如235U能够完全发生裂变, 其中有一半的核能转化为电能. 以上述裂变反应来估算, 电站一年要消耗多少235U?

§16.2原子核的人工转变、裂变和聚变
核能、质能方程（作业二）
1、静止的放射性原子核经衰变放出的α粒子的动能为E0，假设衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来。以c表示光速，则原子核衰变过程中的质量亏损是（ ）
A． B． C． D．
2、现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为：，那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的。已知的质量为m1，的质量为m2，则下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
3、下列两个核反应构成所谓燃料循环，式中X、Y为生成的核或粒子，E1、E2为释放的能量：，，锂核、氘核和α粒子的质量分别为则：（ ）
A． B．
C． D．
4、质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，一个质子和一个中子结合成氘核时，若放出的能量全部转变为一个光子的能量，已知普朗克常量为h，真空中的光速为c。则放出的光子的频率为 （ ）
A． B． C． D．
5、质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3.质子和中子结合成一个α粒子，释放的能是（ ）
A．(m1+m2－m3)c2 B．m3c2 C．(2m1+2m2－m3)c2 D．(m3－2m1－2m2)c2
6、现在，科学家正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反。试回答：
1)．若有反α粒子，它的质量数为 ，电荷数为 。
2)．一对正、负电子相遇发生湮灭，转化为一对频率相同的光子，已知电子质量为
0.9×10－30kg，那么这两个光子的频率约为 Hz（保留2位有效数字）
7、太阳能汽车是一种环保型的“绿色”汽车，人们正致力于研究着。有一辆太阳能汽车，车上太阳能电池的太阳能集光板面积为8m2，它正对太阳时，太阳能电池可以向车上的电动机输出电压为240V、强度为10A的电流。已知电动机的线圈电阻为4Ω，太阳光垂直照射到地面的单位面积的辐射功率为1.35×103W/m2。试求：
（1）这辆车的太阳能电池的效率是多大？车上电动机将将输出多大的机械功率？
（2）这辆车的总质量为0.6×103kg，车行驶的阻力是车的重力的0.05倍，这辆车在水平路面上的最大速度是多大？
（3）太阳辐射的能量是由以下聚变反应产生的。已知质子、α粒子，正电子的质量分别为1.6726×10-27kg，6.6458×10-27kg，9.1×10-31kg，则太阳能汽车运行1s所需的太阳能，相当于多少组以上核反应释放的能量？（g=10m/s2，真空中光速c=3.0×108m/s，结果取两位有效数字）

d
O
D
+UO
l
O’
8、如图所示的装置处于真空中，两平行带电板相距为d，电势差为U0，匀强磁场的磁感应强度为B.在极板区域外的O点，静止的镭核Ra发生α衰变，射出的α粒子在极板间刚好能沿与板平行的方向运动，离开极板区域后击中正前方屏上的P点，P点与屏中心点O´相距为l，屏与电极板右端相距为D，求：
（1）衰变后新核的原子序数及质量数；
（2）新核的反冲速率；
（注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）
（3）α粒子的质量mα与e、U0、d、B、D、l的关系。