《2020-2021学年选择性必修第三册第五单元原子核达标检测卷 A卷 教师版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年选择性必修第三册第五单元原子核达标检测卷 A卷 教师版（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020-2021学年第五单元原子核达标检测卷此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 物 理 （A）注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，
2、第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是()A查德威克通过研究阴极射线发现了电子B汤姆孙首先提出了原子的核式结构学说C居里夫人首先发现了天然放射现象D卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子【答案】D【解析】汤姆孙研究阴极射线发现了电子，A错；卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说，B错；贝克勒尔首先发现了天然放射现象，C错。2下列说法中正确的是()A质子和中子的质量相等B维系原子核稳定的力是电磁力C原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数一定大于质子数D衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时
3、所产生的【答案】D【解析】中子通过衰变生成一个电子和一个质子，说明中子质量等于电子与质子的质量和，所以中子质量要比质子稍微大一些，故A错误；根据核力的性质可知，维系原子核稳定的力是核力，故B错误；原子核内质子数与中子数，不一定相等，有的原子内相等，有的不相等，也不能确定中子数一定大于质子数，故C错误；衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，故D正确。3下列核反应方程中，属于衰变的是()AUThHe BNHeOHCHHHen DThPae【答案】A【解析】衰变是放射性元素的原子核放出粒子(He)的核反应，选项A正确。4下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()A射线是高速运动
4、的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变DBi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克【答案】B【解析】射线是高速电子流，而射线是一种电磁波，A错误；氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，B正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，C错误；10天为两个半衰期，剩余的Bi为100g25 g，D错误。5已知氘核的平均结合能为1.1 MeV，氦核的平均结合能为7.1 MeV，则两个氘核结合成一个氦核时()A释放出4.9 MeV的 B释放出6.0 MeV的能量C释放出24.0 MeV的能量 D吸收4.9 MeV
5、的能量【答案】C【解析】依据题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反应方程为HHHe，因氘核的平均结合能为1.1 MeV，氦核的平均结合能为7.1 MeV，故核反应过程释放能量，E47.1 MeV221.1 MeV24.0 MeV，故选C。6在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核的轨迹是两个相切的圆，圆的半径比为51，如图所示，那么碳的衰变方程是()ACHeBe BCeBCCeN DCHB【答案】D【解析】由于两个轨迹为外切圆，所以放出的粒子和反冲核速度方向相反，由左手定则可知它们均带正电荷而衰变过程中两核的动量守恒，即两核的动量大小相等，方向相反，即m1v1m2v2，
6、由于qvB则q，知半径之比R1R251，则它们的电荷量之比为q1q2R2R115，D项正确。7科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：XYHeH4.9 MeV和HHHeX17.6 MeV，下列表述正确的有()AX是中子BY的质子数是3，中子数是6C两个核反应都没有质量亏损D氘和氚的核反应是核裂变反应【答案】A【解析】核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由HHHeX17.6 MeV知 X为n，由XYHeH4.9 MeV知Y为Li，其中Y的质子数是3，中子数也是3，A正确，B错误；两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损，C错误；XYHeH4.9 MeV是原子核
7、的人工转变，HHHen17.6 MeV为轻核聚变，D错误。8重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从U开始到稳定的Pb为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从Np开始到稳定的Bi为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np后才发现的，下面的说法错误的是()ANp237系列中所有放射性元素的质量数都等于4n1(n等于正整数)B从Np到Bi，共发生7次衰变和4次衰变C可能Np237系列中的所有放射性元素的半衰期对于地球年龄都比较短D天然的Np237系列中的放射性元素在地球上从来就没有出现过【答案】D【解析】Np23
8、7系列中所有放射性元素的质量数都等于4n1(n等于正整数)，A正确；根据23720947，知发生了7次衰变，根据9383274，知发生了4次衰变，B正确；Np237系列中的所有放射性同位素在地球生成时应该是存在的，但由于它们的半衰期都比较短，经过漫长的岁月目前已不存在了，C正确，D错误。9下列说法正确的是()A用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害B两个质子间，不管距离如何，总有核力存在，且核力总是大于库仑力C放射性元素的半衰期与原子所处的物理状态或化学状态无关D核子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量【答案】CD【解析】射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体
9、透视，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量，故A正确；核力是短程力，当距离超过1010m时核力为零，故B错误；半衰期与原子核本身有关，与外界因素无关，故C正确；核子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量，例如轻核聚变，故D正确。10下列说法中正确的是()A目前还未发现媒介子、轻子和夸克这三类粒子的内部结构B自然界存在着能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定律，对基本粒子不适用C反粒子与其对应的粒子相遇时，会发生湮灭现象D强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子【答案】ACD【解析】媒介子、轻子和夸克在现代实验中还没有发现其内部结构，故A正确；自然界存在着能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定
10、律，对基本粒子同样适用，故B错误；粒子与其反粒子带等量异种电荷，反粒子与其对应的粒子相遇时会发生湮灭现象，故C正确；强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子，中子、介子和超子也是强子，故D正确。11关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是()A核反应堆发生的是轻核聚变反应B核反应堆发生的是重核裂变反应C放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关D放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关【答案】BC【解析】核电站是利用重核的裂变来发电的，重核的裂变形成的链式反应是可在人工控制下进行的，A错误B正确；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状
11、态和外部条件没有关系，C正确D错误。12关于核反应方程ThPaXE(E为释放出的核能，X为新生成粒子)，已知Th的半衰期为T，则下列说法正确的是()APa没有放射性BPa比Th少1个中子，X粒子是从原子核中射出的，此核反应为衰变CN0个Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为N0E(N0数值很大)DTh的比结合能为【答案】BC【解析】原子序数大于或等于83的元素都有放射性，A错误；X粒子是电子，它是由中子衰变成一个质子而放出电子，所以此核反应为衰变，B正确；有半数原子核发生衰变的时间为半衰期，N0个Th经2T时间发生两次衰变，C正确；E不是Th原子核分解成自由核子的结合能，则D错误。二、非
12、选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(6分)如图所示，放射性元素镭释放出、三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中_是射线，_是射线，_是射线。【答案】【解析】由放射现象中射线带正电，射线带负电，射线不带电，结合在电场与磁场中的偏转可知是射线，是射线，是射线。14(8分)用中子轰击Li发生核反应生成H和粒子，并放出4.8 MeV的能量，该核反应方程为_；质量亏损为_u。（1 u相当于931.5 MeV的能量）【答案】LinHHe
13、0.0052u【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒得：LinHHe，。15(8分)约里奥居里夫妇因发现人工放射性同位素而获得了1935年的诺贝尔奖，他们发现的放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是_。P是P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术。1 mg P随时间衰变的关系如图3所示，请估算4 mg的P经_天的衰变后还剩0.25 mg。【答案】正电子56【解析】衰变方程为PSie，即这种粒子是正电子。由题图图象可以看出P的半衰期为14天，则4 mg0.25 mg，得t56天。16(8分)已知质子的质量是1.008 665 u、中子的质量也是1.008 665 u，氢原子的质量是1
14、.007 825 u，碳原子的质量是12.000 000 u。则12个核子结合成碳原子核时，质量亏损是多少？碳原子核的比结合能是多少？（1 u相当于931.5 MeV的能量）【解析】碳原子可以看成是6个氢原子与6个中子结合而成，质量亏损为：m61.007 825 u61.008 665 u12.000 000 u0.098 940 u释放的能量Emc20.098 940931.5 MeV9.216 MeV则比结合能E7.68 MeV。17(10分)某航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程式是：UnBaKr( )n。(1)在括号内填写n前的系数；(2)用m1、m2、m3分别表示U、Ba、Kr核的质量，m表示中子的质量，则上述反应过程中一个铀235核发生裂变产生的核能E是多少？(3)假设核反应堆的功率P6.0
