高中物理原子核的人工转变试题

太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应，核反应方程是。已知质子、氦核、X的质量分别为m₁、m₂、m₃，真空中的光速为c。下列说法中正确的是___________。（填选项前的字母）

A．方程中的X表示中子

B．方程中的X表示电子

C．这个核反应中的质量亏损

D．这个核反应中释放的核能

下列说法正确的是（）

A．是衰变

B．是聚变

C．是衰变

D．是裂变

14、如图所示，由天然放射性元素钋（Po）放出的射线χ₁，轰击铍（）时会产生粒子流χ₂，用粒子流χ₂轰击石蜡时会打出粒子流χ₃，经研究知道

A．χ1为α粒子，χ2为质子

B．χ1为α粒子，χ3为质子

C．χ2为质子，χ3为中子

D．χ2为质子，χ3为光子

1934年，约里奥 $-$ 居里夫妇用 $\alpha$ 粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素 $X$ ，反应方程为 ${}_2^4\mathit{He}{+}_{13}^{27}\mathit{Al}\to X{+}_0^{1}n$ ． $X$ 会衰变成原子核 $Y$ ，衰变方程为 $X\to Y{+}_1^{0}e$ ．则 $($ 　　 $)$

A．	$X$ 的质量数与 $Y$ 的质量数相等
B．	$X$ 的电荷数比 $Y$ 的电荷数少1
C．	$X$ 的电荷数比 ${}_{13}^{27}\mathit{Al}$ 的电荷数多2
D．	$X$ 的质量数与 ${}_{13}^{27}\mathit{Al}$ 的质量数相等

一个质量为m₀静止的ω介子衰变为三个静止质量都是m的π介子，它们在同一平面内运动，彼此运动方向的夹角为120°，光在真空中的传播速度为c，则每个π介子的动能为．

一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，请完成相应的反应方程：．
已知电子质量m_e=9.10×10^-31kg，光在真空中的传播速度为速为c=3.00×10⁸m/s，则γ光子的能量至少为J．

科学家利用回旋加速器，通过轰击发生核反应，成功合成了第118号元素。实验表明，该元素的原子核先放出5个相同的粒子X，再经过连续3次衰变后，变成了质量数为280的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子X是：（）

A．粒子

B．质子

C．电子

D．中子

如图所示,为α粒子散射实验的示意图,A点为某α粒子运动中离原子核最近的位置,则该α粒子在A点具有
A最大的速度
B最大的加速度
C最大的动能
D最大的电势能

(选修模块3-5)(15分)
（1）关于原子结构和原子核，下列说法中正确的是

A．利用α粒子散射实验可以估算原子核的半径

B．利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径

C．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验

D．处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大

（2）一个质量为m₀静止的ω介子衰变为三个静止质量都是m的π介子，它们在同一平面内运动，彼此运动方向的夹角为120°，光在真空中的传播速度为c，则每个π介子的动能为．
（3）如图所示，光滑水平面上A、B两小车质量都是M，A车头站立一质量为m的人，两车在同一直线上相向运动．为避免两车相撞，人从A车跃到B车上，最终A车停止运动，B车获得反向速度v₀，试求：
①两小车和人组成的系统的初动量大小；
②为避免两车相撞，且要求人跳跃速度尽量小，则人跳上B车后，A车的速度多大？

近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（Pu），这种Pu可由239（U）经过n次β衰变而产生，则n为

A．2

B．239

C．145

D．92

二十世纪初，为了研究物质内部的结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，右图是（）

A．	卢瑟福的 $\alpha$粒子散射实验装置
B．	卢瑟福发现质子的实验装置
C．	汤姆逊发现电子的实验装置
D．	查德威克发现中子的实验装置

两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素)．已知氘核的质量m_D＝2.01360 u，氦核的质量m_He＝3.0150 u，中子的质量m_n＝1.0087 u .
(1)写出聚变方程并计算释放的核能．
(2)若反应前两个氘核的动能均为0.35 MeV.它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氦核和中子的动能各为多大？

裂变反应是目前核能利用中常见的反应．以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：
U　＋　n　→　Xe　＋　Sr＋3X
235．0432　1.0087　138.9178　93.9154
反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量(以原子质量单位 u 为单位，取1 u 的质量对应的能量为9.3×10² MeV，此裂变反应中(　　)

A．释放出的能量是30×10^2 MeV，X是中子

B．释放出的能量是30 MeV，X是质子

C．释放出的能量是1.8×10^2 MeV，X是中子

D．释放出的能量是1.8×10^2 MeV，X是质子

静止的氡核Rn放出α粒子后变成钋核Po，α粒子动能为E_α.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．·

正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素O注入人体，O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像．则根据PET原理判断下列表述正确的是 (　　)

A．O在人体内衰变方程是O→N＋e

B．正、负电子湮灭方程是e＋e→2γ

C．在PET中，O主要用途是作为示踪原子

D．在PET中，O主要用途是参与人体的新陈代谢