《2018-2019版物理新导学笔记选修3-5习题浙江专用版：第十九章 原子核 章末检测试卷（四） word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019版物理新导学笔记选修3-5习题浙江专用版：第十九章 原子核 章末检测试卷（四） word版含答案（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、章末检测试卷(四)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共13小题，每小题4分，共52分)1(2016瑞安中学高二期中)下列核反应方程中属于衰变的是()A.UnBaKr3nB.IXeeC.HeNOHD.UThHe答案B2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C高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为HeNOnD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，C错；D项中应是卢
2、瑟福，D错3“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()NHeOHUnSrXe10nUThHeHHHenABCD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4.U的衰变方程可以表示为UThHe，U衰变成Th和He的过程中释放核能伴随着射线的产生，则下列说法正确的是()A衰变就是一种核裂变反应B射线和射线实际都是电磁波C.U的质量大于Th和He的质量之和D通过提供高温环境可以使得衰变加快以更好地利用核能答案C解析衰变是一种衰变反应，不是核裂变反应，选项A错误
3、；射线是氦核流，带正电，射线是电磁波，不带电，选项B错误；衰变过程中存在质量亏损，故U的质量大于Th和He的质量之和，选项C正确；放射性元素的半衰期由元素本身的因素决定，加热不能改变元素的半衰期，选项D错误5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6HkHedH2n43.15MeV，由平衡条件可知()Ak1，d4Bk2，d2Ck1，d6Dk2，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124kd2,62kd解得k2，d2.6铀裂变的产物之一氪90(Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变
4、最终成为稳定的锆90(Zr)，这些衰变是()A1次衰变，6次衰变B4次衰变C2次衰变D2次衰变，2次衰变答案B解析原子核每经过一次衰变，质量数减少4，电荷数减少2；每经过一次衰变，电荷数增加1，质量数不变衰变的次数为n0(次)，衰变的次数为m40364(次)7典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子；核反应方程是UnBaKrxn，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(m1xm2m3m4)c2Cx的值为3D该核反应比聚变反应对环境的污染较小答案C解析该核反应是核裂变，不是人工转变，故A错误；核
5、反应方程UnBaKrxn中根据质量数守恒，有：235114489x，解得：x3；根据爱因斯坦质能方程，该反应放出的能量为：Emc2(m1m2m3m43m2)c2(m1m3m42m2)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8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.RnFreB.RnPoHeC.RnAteD.RnAtH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
6、等，据r，已知大圆与小圆的直径之比为421，所以粒子与反冲核的电荷量之比为142，故B正确9关于核反应方程ThPaXE(E为释放的核能，X为新生成的粒子)，已知Th的半衰期为1.2min，则下列说法正确的是()A此反应为衰变B.Pa核和Th核具有相同的质量C.Pa具有放射性D64gTh经过6min还有1gTh尚未衰变答案AC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，A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m原，可判断m余2g，D错误10为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献
7、，联合国将2005年定为“国际物理年”对于爱因斯坦提出的质能方程Emc2，下列说法中正确的是()AEmc2定量地指出了物体具有的能量与其质量之间的关系B根据Emc2可以计算核反应中释放的核能C一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损DEmc2中的E是发生核反应中释放的核能答案ABC解析爱因斯坦质能方程Emc2定量地指出了物体具有的能量与其质量之间的关系，A正确；由质能方程知，当物体的质量减少时，物体的能量降低，向外释放了能量；反之，若物体的质量增加了，则物体的能量升高，表明它从外界吸收了能量，所以由物体的质量变化能算出物体的能量变化，故B、C正确，D错误11一静止
8、的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为UThHe，下列说法正确的是()A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量答案B解析静止的铀核在衰变过程中，满足动量守恒的条件，根据动量守恒定律得pThp0，即钍核的动量和粒子的动量大小相等、方向相反，选项B正确；根据Ek可知，选项A错误；半衰期的定义是统计规律，对于一个原子核不适用，选项C错误；铀核在衰变过程中，伴随着一定的能量放出，即衰变过程中有一定的质量亏损，故衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误12太阳内
9、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(1u相当于931.5MeV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/u1.00734.00150.000551.0087A.核反应方程式为4HHe2eB核反应方程式为4HHe2eC4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.0266uD聚变反应过程中释放的能量约为24.8MeV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；质量亏损为m(41.00734.001520.00055) u0.0266
10、u，根据质能方程可知Emc224.8MeV，C、D正确13(2018金华一中月考)钚的放射性同位素Pu静止时衰变为铀核激发态U和粒子，而铀核激发态U立即衰变为铀核92U，并放出能量为0.097MeV的光子光子动量可以忽略，已知：Pu、U和粒子的质量分别为mPu239.0521u、mU235.0439u和m4.0026u，1u931.5MeV/c2.下列说法正确的是()A衰变过程中，动量守恒，能量也守恒B衰变方程为PuUHeC衰变后粒子和U的动能之比为2354D衰变过程放出的粒子的动能约为5.03MeV答案ACD解析衰变过程中，动量守恒，能量也守恒，选项A正确；衰变方程为PuUHe，选项B错误；
11、上述衰变过程的质量亏损为mmPumUm0.0056u，放出的能量为Emc20.0056931.5MeV5.2164MeV，这些能量是铀核U的动能EU、粒子的动能E和光子的能量E之和，即EEUEE，则EUEEE5.1194MeV，设衰变后的铀核和粒子的速度分别为vU和v，则由动量守恒定律有pUp0，又EU，E，得EEU2354，则衰变过程放出的粒子的动能E5.1194MeV5.03MeV，选项C、D正确二、填空题(本题共2小题，共12分)14(6分)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.(1MeV1.61013J
12、)(1)上述核反应方程为_；(2)质量亏损为_kg.答案(1)HLi2He(2)3.11029解析(1)HLi2He(2)mc2E末E初mkg3.11029kg15(6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.1mgP随时间衰变的关系如图2所示，请估算4mg的P经_天的衰变后还剩0.25mg.图2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4mg0.25mg，得t56天三、计算题(本题共3小题，共36分)1
13、6(10分)一个静止的铀核U(原子质量为232.0372u)放出一个粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.0287u)已知1u相当于931.5MeV的能量(1)写出铀核的衰变方程；(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？答案(1)UThHe(2)5.5MeV(3)5.41MeV解析(1)UThHe(2)质量亏损mmUmmTh0.0059uEmc20.0059931.5MeV5.5MeV(3)系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等，即pTh(p)0pThpEkThEkEkThEkE，所以粒子获得的动能EkE5.41MeV.17(12分)如图3甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v07.7104m/s的中子而发生核反应，即LinHHe，若已知He的速度大小v22.0104m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：图3(1)H的速度大小和方向；(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；(3)当He旋转三周时，粒子H旋转几周？答案(1)1.0103m/s方向与v0方向相反(2)340(3)2周解析(1)反应前后动量守恒，以中子的速度v0的方向为正方向，有：m0v0m1v1m2v2(v1为氚核速度，m0、m1、m2分别代表中子、氚核、氦核质量)
