《2017-2018学年高中物理 第十九章 原子核章末检测 新人教版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第十九章 原子核章末检测 新人教版选修3-5（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第十九章 原子核章末检测(时间：90 分钟满分：100 分)一、选择题(17 题为单项选择题，812 题为多项选择题，每小题 5 分，共 60 分)1下列与 粒子相关的说法中正确的是()A天然放射现象中产生的 射线速度与光速相当，穿透能力很强B. U(铀 238)核放出一个 粒子后就变为 Th(钍 234)核23892 23490C高速 粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为 He N O n42 147 168 10D丹麦物理学家玻尔进行了 粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型答案B解析 粒子的速度是 ，A 错；根据核反应遵循的电荷数守恒、质量数守恒可知，B 对，c10C 错；
2、D 项中应是卢瑟福，D 错2 “两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风下列核反应方程中，属于研究“两弹”的基本核反应方程的是() N He O H U n Sr Xe10 n U Th He147 42 178 1 23592 10 9038 13654 10 23892 23490 42 H H He n21 31 42 10A B C D答案C解析“两弹”指原子弹和氢弹，原子弹的核反应方程是铀核裂变，正确；氢弹的核反应方程是轻核聚变，正确，所以选项 C 正确3放射性元素( Rn)经 衰变成为钋( Po)，半衰期约为 3.8 天；但勘测表明，经过漫22286 21884长的地质年
3、代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素 Rn 的矿石，其原因是()22286A目前地壳中的 Rn 主要来自于其他放射性元素的衰变22286B在地球形成的初期，地壳中元素 Rn 的含量足够高22286C当衰变产物 Po 积累到一定量以后， Po 的增加会减慢 Rn 的衰变进程21884 21884 22286D. Rn 主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期22286答案A4原子核聚变有望给人类未来提供丰富的洁净能源当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出热量这几种反应的总效果可以表示为6 H k He d H2 n43.15 MeV21 42 1
4、 10由平衡条件可知()2A k1， d4 B k2， d2C k1， d6 D k2， d3答案B解析根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得124 k d2,62 k d解得 k2， d2.5典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出 x 个中子； U n Ba Kr x n，23592 10 14456 8936 10铀 235 质量为 m1，中子质量为 m2，钡 144 质量为 m3，氪 89 质量为 m4，下列说法正确的是()A该核反应类型属于人工转变B该反应放出能量( m1 xm2 m3 m4)c2C x 的值为 3D该核反应比聚变反应对环境的污染较少答案C解析该核反应是核裂变，不是人工
5、转变，故 A 错误；核反应方程U n Ba Kr x n 中根据质量数守恒，有：235114489 x，解得：23592 10 14456 8936 10x3；根据爱因斯坦质能方程，该方程放出的能量为： E mc2( m1 m2 m3 m43 m2)c2( m1 m3 m42 m2)c2，故 B 错误，C 正确；该核反应生成两种放射性元素，核污染较大，故 D 错误6在匀强磁场中有一个静止的氡原子核( Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹22286与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为 421，如图 1 所示，那么氡核的衰变方程应为()图 1A. Rn Fr e2228
6、6 22287 0 1B. Rn Po He22286 21884 42C. Rn At e22286 22285 01D. Rn At H22286 22085 21答案B解析由于粒子与反冲核的径迹是外切的，据左手定则可知，该粒子一定带正电由于粒子与反冲核的动量大小相等，据 r ，又由已知大圆与小圆的直径之比为 421，所以粒子mvBq3与反冲核的电荷量之比为 142，故 B 正确7如图 2 甲是 、 三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的射线是()图 2A 射线 B 射线C 射线 D三种射线都可以答案C8铀核裂变是核电站核能
7、的重要来源，其中一种裂变反应是 U n Ba Kr323592 10 14456 8936n，下列说法正确的有()10A上述裂变反应中伴随着中子放出B铀块体积对链式反应的发生无影响C铀核的链式反应可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响答案AC解析从裂变反应方程式可以看出裂变反应中伴随着中子放出，A 对；铀块体积对链式反应的发生有影响，B 错；铀核的链式反应可人工控制，C 对；铀核的半衰期不会受到环境温度的影响，D 错9关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是()A利用 射线使空气电离，把静电荷导走B利用 射线照射植物的种子，使产量显著增加C利用 射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D利用放射性同
8、位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子答案BD10太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看做是 4 个氢核( H)结合成 1 个氦核( He)下表中列出了部分粒子的质量(1 u 相当1 42于 931.5 MeV 的能量)，以下说法中正确的是()粒子名称 质子 p 粒子 电子 e 中子 n质量/u 1.007 3 4.001 5 0.000 55 1.008 7A.核反应方程式为 4 H He2 e1 42 0 14B核反应方程式为 4 H He2 e1 42 0 1C4 个氢核结合成 1 个氦核时的质量亏损约为 0.026 6 uD聚
9、变反应方程中释放的能量约为 24.8 MeV答案ACD解析根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒关系可判断 A 正确，B 错误；根据质能方程可知 C、D 正确11美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达 100 年的放射性同位素镍 63( Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍 63 发生 衰变时释放电子6328给铜片，把镍 63 和铜片作电池两极，外接负载为负载提供电能下面有关该电池的说法正确的是()A镍 63 的衰变方程是 Ni Cu e6328 6327 0 1B镍 63 的衰变方程是 Ni Cu e6328 6429 0 1C外接负载时镍 63 的电势比铜片
10、高D该电池内电流方向是从铜片到镍片答案CD解析镍 63 的衰变方程为 Ni Cu e，选项 A、B 错误；电流方向为正电荷定向6328 6329 0 1移动方向，在电池内部电流从铜片到镍片，镍片电势高，选项 C、D 均正确12关于核反应方程 Th PaX E( E 为释放的核能，X 为新生成的粒子)，已23490 23491知 Th 的半衰期为 1.2 min，则下列说法正确的是()23490A此反应为 衰变B. Pa 核和 Th 核具有相同的质量23491 23490C. Pa 具有放射性23491D64 g Th 经过 6 min 还有 1 g Th 尚未衰变23490 23490答案AC
11、解析根据核反应方程质量数和电荷数守恒可判断出 X 为 e，所以此反应为 衰变，A0 1正确； Pa 核与 Th 核质量并不同，B 错误；根据原子序数大于或等于 83 的元素，都能23491 23490自发放出射线，知 Pa 为放射性元素，C 正确；利用半衰期公式 m 余 ( )tm 原 ，可判断2349112m 余 2 g，则 D 错误二、填空题(本题共 2 个小题，共 10 分)13(4 分)一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程为_，该反应放出的能量为 Q，则氘核的比结合能为_答案 n H H10 1 21Q214(6 分)约里奥居里夫妇因发现人工放射性同位素而获得了 1
12、935 年的诺贝尔奖，他们5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3015 3014 3215P 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3015 3215算 4 mg 的 P 经_天的衰变后还剩 0.25 mg.3215图 3答案正电子56解析衰变方程为 P Si e，即这种粒子是正电子由图象可以看出 P 的半衰期3015 3014 0 1 3215为 14 天，则 4 mgt0.25 mg，得 t56 天(12)三、计算题(本题共 3 个小题，共 30 分)15(8 分)一个氘核( H)和一个氚核( H
13、)结合成一个氦核( He)，同时放出一个中子，已知21 31 42氘核质量为 m12.014 1 u，氚核质量为 m23.016 0 u，氦核质量为 m34.002 6 u，中子质量为 m41.008 665 u,1 u 相当于 931.5 MeV 的能量，求：(1)写出聚变的核反应方程；(2)此反应过程中释放的能量为多少？平均每个核子释放出多少核能？(结果保留一位小数)答案(1) H H He n21 31 42 10(2)17.5 MeV3.5 MeV解析(1)核反应方程为 H H He n.21 31 42 10(2)此反应过程的质量亏损为 m2.014 1 u3.016 0 u4.00
14、2 6 u1.008 665 u0.018 835 u， E mc20.018 835931.5 MeV17.5 MeV.平均每个核子释放的核能为 MeV3.5 MeV.17.5516(10 分)一个静止的铀核 U(原子质量为 232.037 2 u)放出一个 粒子(原子质量为23294.002 6 u)后衰变成钍核 Th(原子质量为 228.028 7 u)已知 1 u 相当于 931.5 MeV 的22890能量(1)写出铀核的衰变反应方程；(2)算出该衰变反应中释放出的核能；(3)若释放的核能全部转化为新核的动能，则 粒子的动能为多少？6答案(1) U Th He(2)5.5 MeV23
15、29 22890 42(3)5.41 MeV解析(1) U Th He2329 22890 42(2)质量亏损 m mU m mTh0.005 9 u E mc20.005 9931.5 MeV5.5 MeV(3)系统动量守恒，钍核和 粒子的动量大小相等，即pTh( p )0pTh pEkThp2Th2mThEk p22mEkTh Ek E，所以 粒子获得的动能Ek E5.41 MeV.mThm mTh17(12 分)如图 4 甲所示，静止在匀强磁场中的 Li 核俘获一个速度为 v07.710 4 m/s63的中子而发生核反应，即 Li n H He，若已知 He 的速度 v22.010 4 m/s，其63 10 31 42
