2016年高考物理量子論初步和原子核
答案 b
2.（•安慶模擬）據媒體報道,叛逃英國的俄羅斯前特工利特維年科在倫敦離奇身亡,英國警方調查認為毒殺利特維年科的是超級毒藥——放射性元素釙（ po）,若該元素發生 衰變,其半衰期是138天,衰變方程為 po→x+ he+γ,則下列說法中正確的是 （ ）
a.x原子核含有124個中子
b.x原子核含有206個核子
c.γ射線是由處于激發態的釙核從較高能級向較低能級躍遷時發出的
d.100 g的 po經276天,已衰變的質量為75 g
答案 abd
3. u受中子轟擊時會發生裂變,產生 ba和 kr,同時放出能量.已知每個鈾核裂變釋放的平均能量為200 mev.
（1）寫出核反應方程.
（2）現在要建設發電功率為5×105 kw的核電站,用 u作為核燃料,假設核裂變釋放的能量一半轉化為電能,那么該核電站一天消耗 u多少千克?（阿伏加德羅常數取6.0×1023 mol-1）
答案 （1） u + n→ ba+ kr + n+200 mev （2）1.06 kg
4.關于“原子核的組成”的研究,物理學的發展過程經歷了如下幾個重要的階段:
1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核從而發現了質子;
1920年,盧瑟福預言“原子核內可能還有質量與質子相近的中性粒子存在”.
1930年,約里奧•居里夫婦用釙（po）放出的α粒子轟擊鈹（be）,產生了一種貫穿能力極強的射線,研究發現這種射線是一種中性粒子流;1932年,查德威克用這種射線轟擊氫原子和氮原子,打出了一些氫核（質子）和氮核,測量出被打出的氫核和氮核的速度,并由此推算出這種粒子的質量而發現了中子.查德威克認為:氫核、氮核的熱運動速度遠小于未知粒子的速度而可以忽略不計;被碰出的氫核、氮核之所以會具有不同的速率是由于碰撞的情況不同而造成的,其中速率最大的應該是彈性正碰的結果.實驗中測得氫核的最大速度為vh=3.3×107 m/s,氮核的最大速度為vn=4.5× 106 m/s;已知mn=14mh.請你根據查德威克的研究,經過推理計算,證明盧瑟福的“預言”是正確的.
答案 查德威克認為氫核、氮核與未知粒子之間的碰撞是彈性正碰;設未知n粒子質量為m,速度為v0,氫核的質量為mh,最大速度為vh,并認為氫核在打出前為靜止的,那么根據動量守恒和能量守恒可知:mv0=mv+mhvh ①
= ②
其中v是碰撞后未知粒子的速度,由此可得:
vh= ③
同樣可求出未知射線與氮原子碰撞后,打出的氮核的速度