第九章 原子和原子核

一、 选择题：

1、关于原子核的能，下面说法正确的是：( )

(A)使原子核分解为粒子时放出的能量；

(B)核子结合成原子时需要供给的能量；

(C)核子结合成原子核时吸收的能量或原子核分解为核子时放出的能量；

(D)核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成粒子时所吸收的能量。

2、有关科学家和涉及的事实，正确的说法是：

(A)居里夫妇用? 粒子轰击铝箔时发现了正电子；

(B)卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发光现象；

(C)麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验方法给予证实；

(D)玻尔建立了量子理论，解释了各种原子发光现象。 ( )

3、原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验或现象提出来的？

(A)光电效应实验； (B)氢原子光谱实验；

(C)? 粒子散射实验； (D)天然放射现象。 ( )

4、氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有( ).

(A)放出光子,电子动能减少,原子势能增加

(B)放出光子,电子动能增加,原子势能减少

(C)吸收光子,电子动能减少,原子势能增加

(D)吸收光子,电子动能增加,原子势能减少

5、(钍)经过一系列α和β衰变,成为(铅) ( ).

(A)铅核比钍核少8个质子

(B)铅核比钍核少16个中子

(C)共经过4次α衰变和6次β衰变

(D)共经过6次α衰变和4次β衰变

6、在下列4个核反应式中,x表示中子的是哪些( ).

(A)+x

(B)+x

(C)+x

(D)

7、铀235的原子核符号常写成,由此可知( ).

(A)铀235的原子核中有质子92个

(B)铀235的原子核中有电子92个

(C)铀235的原子核中有中子235个

(D)铀235的原子核中有中子143个

8、下面对某原子核衰变的描述，哪个是不对的：

(A)放出一个? 粒子后，原子核的中子数减1，原子序数少1；

(B)放出一个? 粒子后，原子核的质量数少4，核电荷数少2；

(C)放出一个? 粒子后，原子核的质量数不变，核电荷数加1；

(D)Ra经过5次? 衰变和4次? 衰变后变成Pb。 ( )

9、粒子击中氮14核后放出一个质子,转变为氧17核().在这个氧原子核中有( ).

(A)8个正电子 (B)17个电子 (C)9个中子 (D)8个质子

10、一个原子核进行一次衰变后成为原子核,然后又进行一次衰变,成为原子核：它们的质量数a、c、f及电荷数b、d、g之间应有的关系是( ).

(A)a=f+4 (B)c=f (C)d=g-1 (D)b=g+1

二、 填空题：

11、已知一个氢原子的质量是1.6736×10? ²⁷千克，一个锂原子的质量是11.6505×10? ²⁷千克，一个氦原子的质量是6.6466×10? ²⁷千克，则当一个锂核(Li)受到一个质子的轰击，变成两个? 粒子时所释放的能量是________焦耳。

12、完成下列核反应方程

A．B＋He? N＋__________； B．AL＋_______? Mg＋H；

C．Be＋_________? C＋n； D．N＋He? O＋__________。

13、中子的质量为1.0087u，质子的质量为1.0073u，氘核的质量为2.0136u，中子和质子结合成氘核时释放的能量为__________焦耳。(计算结果取两位有效数字，1u=1.7×10? ²⁷千克)。

14、放射性元素经过2h，只剩1／2的核没有衰变，再经过_____小时，将只剩下1／8的核没有衰变．

15、中子的质量为1．0087u，质子的质量为1．0073u，氘核的质量为2．0136u．中子和质子结合成氘核时释放的能量为________J．（计算结果取两位有效数字，

1u＝1．7×10^－27kg）

16、平衡核反应方程，

___．

在核反应堆中石墨起______的作用，镉棒起__________的作用．

17、完成氘核和氚核结合成氦的核反应方程：_______．

若反应过程中发生的质量亏损是m kg，则反应放出的能量是__________J．

18、原子核在衰变中若辐射出一个波长为λ的γ光子，则所引起的质量亏损

Δm=_____．

19、有一核反应，其反应式为

则Be核的质量数是______，电荷数是_______．

20、下图给出氢原子最低的4个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有___种，其中最小的频率等于____Hz （保留两位数字）．

三、 计算题：

21、根据玻尔假设，求氢原子核外电子分别处于n=1，n=2时，它们运行的轨道半径之比；速度之比；周期之比；动能之比。

22、在超高温下聚合成氦核时，放出一个中子和能量。已知的质量是2.0141u,核的质量是3.0160u，氦核质量是4.0026u，中子质量是1.0087u，在反应过程中，

（1）这个核反应方程是什么？

（2）放出的能量是多少焦耳？

（1u=1.66×10^-27千克）

23、衰变成，把静止的放在匀强磁场中，衰变后Th 核的速度方向与磁场方向垂直。生成的粒子动能为，

（1）写出衰变方程。

（2）衰变后Th核的轨道半径与粒子的轨道半径之比多少？

（3）衰变过程中放出的能量多大？

24、铀核裂变的核反应方程为，试计算裂变释放出的能量。

25、静止锂核Li俘获一个速度υ₁＝7.7×10⁴m/s的中子，放出一个速度为υ₂＝2×10⁴m/s，方向与原中子方向相同的α粒子.求另一个核的速度大小和方向.

26、氢原子的核外电子质量为m，电量为 e，在离核最近的轨道上运动，轨道半径为γ₁，求：

(1) 电子运动的动能；

(2) 电子绕核转动的频率；

(3) 电子绕核转动相当于环形电流的电流强度值.

27、一个中子以速度υ₀与一个静止的原子核作弹性碰撞.原子核的质量数为A，则原子核得到的能量E与中子的初动能E₀的比值＝7，试求出中子与碳核(C)作弹性碰撞的中子初动能E₀与碳核得到的能量E′的比值.

28、已知氘核的质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，氦3(He)的质量为3.0250u.

(1) 写出两个氘核聚变生成氦3的方程；

(2) 聚变放出的能量；

(3) 若两个氘核以相同的动能E_k＝0.35MeV正碰，求碰撞后生成物的动能.

29、用氘核H轰出铍核(Be)发生了核反应，产生硼核(B)和中子，已知H、Be、B和中子的质量分别为：2.0141u、9.0129u、10.01294u、1.00867u，求核反应中释放了多少核能?

30、氘核与氚核的聚变反应如下：

已知电子电量e=1.6×10^-19C，普朗克常量h=6.6×10^-34J·s

（1）这一过程的质量亏损是多少(kg)？

（2）1g氘核完全参与上述反应，共释放核能多少？（阿伏伽德罗常量N_A=6.0×10²³mol^-1）

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答　案

一、 选择题： 1、D 2、AC 3、C 4、BC 5、ABD 6、BCD 7、AD 8、A 9、CD 10、ABCD

二、 填空题：

11、2.78×10? ¹²

12、略

13、3.7×10? ¹³

14、4

15、3．7×10^－13

16、，使快中子减速；吸收中子控制核反应速度

17、

18、

19、9，4

20、6，1．6×10¹⁴

三、 计算题：

21、1：4，2：1，1：8，4：1

22、（1）

（2）2.8×10^-12J

23、（1）

（2）1：45

（3）119/117

24、解：将值代入（1）式得

=931×0.21537

=201(MeV)

25、速度大小为1×10³m/s.方向与α粒子方向相反

26、(1);(2);(3)

27、

28、(1)H+H→He+n;(2)3.27×10⁶eV;(3)中子：2.98MeV，氦核：0.99MeV.

29、5.02MeV.

30、简解：（1）

（2）

=3.3×10¹⁰J