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1、选择题 以下说法正确的是( )
A.狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,所以空间和时间与物质的运动状态无关
B.β衰变说明了粒子是原子核的组成部分
C.欲使处于基态的氢原子电离,可以用动能为13.7eV的电子去碰撞
D.根据狭义相对论,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度长
参考答案:A、根据狭义相对论的理论的基本假设,1相对性原理,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同,2 光速不变原理;有相对论的基本公式,可知物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的.故A错误
B、β衰变时,原子核中的一个中子转化为一个质子和一个电子,释放出来的电子就是β粒子,可知β衰变现象不是说明电子是原子核的组成部分.故B错误.
C、欲使处于基态的氢原子电离,可以用动能为13.7eV的电子去碰撞,故C正确
D、根据狭义相对论,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度短.故D错误
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 2011年3月11日,日本发生九级大地震,造成福岛核电站的核泄漏事故。对全世界的环境造成污染,在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素,它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。下面表示放射性元素碘131(
)
衰变的方程是?,碘131半衰变期为8天,则经过
?天 75%的碘131核发生了衰变。
?原子核中的中子数?(?)
A.
,8天, 55个
B.
,16天,82个
C.
,16天,82个
D.
,8天,137个
参考答案:B
本题解析:原子核的衰变有2种,即α衰变、β衰变.其中α衰变产生α离子,β衰变产生β离子即电子.只有B是
衰变的方程,故B正确,
半衰期计算公式:
,75%的碘131核发生了衰变,则衰变剩余质量为
,即
,计算可得衰变时间为16天, 137Cs原子核中的中子数为;137-55=82.
故选B
本题难度:简单
3、填空题 天然放射性元素
(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成
(铅),则铅核比钍核少____________个中子,衰变过程共有____________次α衰变和____________次β衰变.
参考答案:16? 6? 4
本题解析:(232-90)-(208-82)=16个,少16个中子,
=6,
6次α衰变.82-(90-2×6)=4,4次β衰变.
本题难度:简单
4、简答题 一个铀核衰变为钍核时释放出一个
粒子。已知铀核的质量为3.853131×10-25㎏,钍核的质量为3.786567×10-25kg,
粒子的质量为6.64672×10-27kg。
(1)在这个衰变过程中释放出的能量等于多少焦?(保留两位有效数字)
(2)设上述衰变是在一边界为圆形的半径R=0.2m的匀强磁场中发生的,且衰变前铀核静止于圆心,衰变过程中释放出的能量都转化为动能。欲使衰变产物钍核和
粒子均不飞出磁场,则该磁场的磁感应强度B至少多大?
?
参考答案:(1)8.7×10-13J?(2)
本题解析:衰变过程是弱相互作用,牛顿运动定律不适用,但仍满足动量守恒和能量守恒。假设衰变产物只有钍核和
粒子,则它们的动量大小相等、方向相反,衰变过程由于质量亏损释放的核能等于它们的动能之和。如果放出的
粒子的速度方向与磁场方向垂直,则
粒子和钍核都做匀速圆周运动,其轨迹外切。

(1)衰变过程释放出的能量为
?(3.853131×10-25-3.786567×10-25-6.64672×10-27)×(3×108)2J=8.7×10-13J。
(2)设钍核质量为M,钍核速度为V,
粒子的质量为m,
粒子速度为v,由动量守恒和能量守恒得
?
由上述两式可解得
粒子动能为
,则

粒子与钍核在磁场中的运动径迹如图所示。
由
可知,
,所以


点评:通常发生
衰变时还伴随着放出
光子,这样衰变发生时
粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反就不成立。衰变时由于质量亏损而释放的核能也不仅是转化为
粒子与反冲核的动能,因为光子也具有能量和动量。因此上述计算只是近似的简化处理。
本题难度:简单
5、选择题 下列说法正确的是( )
A.研制核武器的钚239(
Pu由铀239(U)经过4次β衰变而产生
B.发现中子的核反应方程是Be+He→C+n
C.20g的U经过两个半衰期后其质量变为15g
D.U在中子轰击下,生成Sr和Xe的核反应前后,原子核的核子总数减少
参考答案:解;A、经过β衰变电荷数多1,质量数不变,所以钚239(23994Pu由铀239(23992U)经过2次β衰变而产生,A错误;
B、发现中子的核反应方程是94Be+42He→126C+10n,B正确;
C、根据公式m=m0(12)tT知,20g的23892U经过两个半衰期后其质量变为5g,C错误;
D、核反应前后,原子核的核子总数守恒,D错误;
故选B
本题解析:
本题难度:简单
Wasting time is a crime against the cause of revolution. 浪费时间就是对革命事业的一种罪过.