《新步步高》2015-2016学年高二物理人教版选修3-5章末检测卷：第十九章 原子核 WORD版含解析.docx

1、章末检测卷三(第十九章)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1下列关于原子和原子核的说法正确的是()A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固答案B解析衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，选项A错误；玻尔的基本假设是轨道、能量都是量子化的，选项B正确；半衰期由原子核的内部因素决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素均无关，选项C错误；比结合能越大，表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项D错误2“两弹一星”可以

2、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()NHeOHUnSrXe10nUThHeHHHenA 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下列说法中正确的是()A光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构C.U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短D根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大答案BD解析光电效应是在光的照射下电子从金属表面逸出的现象，选

3、项A错误；卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构，选项B正确；半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟元素所处的物理状态(如压强、温度)或化学状态(如单质、化合物)无关，选项C错误；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道，库仑引力对电子做正功，电势能减小，动能增大，即核外电子的运动速度增大，选项D正确4铀核裂变是核电站核能的重要来源，其中一种裂变反应是UnBaKr3n.下列说法正确的有()A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AC5

4、235 92U经过m次衰变和n次衰变，变成207 82Pb则()Am7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18答案B解析发生一次衰变，质量数减4，核电荷数减2，故衰变次数为m(235207)7，选项C、D错误；发生一次衰变质量数不变，核电荷数增1，故衰变次数为n72(9282)4次，选项A错误，B正确6一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是()A核反应方程是HnHB聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)cD光子的波长答案B解析根据核反

5、应过程中质量数守恒、电荷数守恒可知核反应方程为：HnH，故选项A错误；聚变过程中辐射出光子，质量亏损mm1m2m3，故选项B正确；由质能方程知，辐射出的光子的能量E(m1m2m3)c2，故选项C错误；由E知，光子的波长，故选项D错误7一个原来静止的U核发生衰变，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下列图中的(图中半径大小没有按比例画)()答案D解析由于发生的是衰变，产物是两个带正电荷的粒子，根据动量守恒定律Mv1mv0，可得初始时刻这两个新核的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则判断洛伦兹力的方向，故

6、D项正确814C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t0时14C的质量下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是()答案C解析由公式mm0()可知14C的衰变图象应为C.9下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是()图1卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是射线据图1可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能据图1可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量A BC D答案A解析卢瑟福根据粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型，对；

7、放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，而射线不带电，它在电磁场中不会偏转，对；由题图可知，A为重核，B、C为中等质量的核，重核裂变为中等质量的核将向外释放出能量，对；而D、E为轻核，轻核聚变成较大质量的原子核时要向外释放巨大的能量，错综上所述，、正确故本题选A.10原子核聚变可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，放出能量这几种反应的总效果可以表示为6HkHedH2n43.15 MeV则()Ak1，d4 Bk2，d2Ck1，d6 Dk2，d3答案B解析根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知解得B对二、填空题(本题共2小题，共14分)

8、11(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年的诺贝尔化学奖，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2所示，请估算4 mg的P经_天的衰变后还剩0.25 mg.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可以看出P的半衰期为14天，则40.25，得t56天12(8分)一个静止的钚核239 94Pu自发衰变成一个铀核235 92U和另一个原子核X，并释放出一定的能量其核衰变方程为：239 94Pu235 92UX.(1)方程中的X核符号为_(2)钚核的

9、质量为239.052 2 u，铀核的质量为235.043 9 u，X核的质量为4.002 6 u，已知1 u相当于931.5 MeV的能量，则该衰变过程放出的能量是_MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是_答案(1)He(2)5.31(3)2354解析(1)由质量数及电荷数守恒可知X为He.(2)该核反应的质量亏损m(239.052 2235.043 94.002 6)u0.005 7 u；释放能量E0.005 7931.5 MeV5.31 MeV.(3)由动量守恒得mUvUmXvX，又Ek，解方程组得EkXEkUmUmX2354.三、计算题

10、(本题共4小题，共46分)13(10分)一个Bi原子核中含有的中子数是多少个？Bi具有放射性，现有Bi元素16 g，经15天，该元素还剩2 g，则该元素的半衰期为多少天？答案1275解析一个Bi原子核中含有的中子个数为21083127.根据m余m原()n知n3，所以5天14(10分)2008年北京奥运会场馆周围80%90%的路灯利用太阳能发电技术来供电，奥运会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能集热技术科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部四个氢核(H)转化成一个氦核(He)和两个正电子(e)并放出能量已知质子质量mp1.007 3 u，粒子的质量m4.

11、002 6 u，正电子的质量me0.000 5 u,1 u的质量相当于931.5 MeV的能量(1)写出该核反应方程；(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少能量？(结果保留四位有效数字)答案(1)4HHe2e(2)23.85 MeV解析(1)根据质量数守恒、电荷数守恒，该核反应方程为：4HHe2e.(2)质量亏损：m4mpm2me41.007 3 u4.002 6 u20.000 5 u0.025 6 uE0.025 6931.5 MeV23.85 MeV.15(12分)已知氘核的质量mD3.344 61027 kg.如果用入射光子照射氘核恰使其分为质子和中子，质子质量mp1.672 610

12、27 kg，中子质量mn1.674 91027 kg.求入射光子的频率答案3.941020 Hz解析氘核分为质子和中子，增加的质量为mmpmnmD(1.672 61.674 93.344 6)1027 kg0.002 91027 kg.吸收的入射光子的能量为Emc20.002 91027(3108)2 J2.611013 J.由公式Eh知，入射光子的频率为 Hz3.941020 Hz.16(14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v07.7104 m/s的中子而发生核反应，即LinHHe，若已知He的速度v22.0104 m/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相反(2)340(3)2周解析(1)反应前后动量守恒：m0v0m1v1m2v2(v1为氚核速度，m0、m1、m2分别代表中子、氚核、氦核质量)代入数值可解得：v11.0103 m/s，方向与v0相反(2)H和He在磁场中均受洛伦兹力，做匀速圆周运动的半径之比r1r2340.(3)H和He做匀速圆周运动的周期之比T1T232所以它们的旋转周数之比：n1n2T2T123，即He旋转三周，H旋转2周