2019高中物理第十九单元原子核单元测试（一）新人教版选修3_5.doc

1、1第十九单元 原子核注 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

2、。 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（本大题共 12 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一项是符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）1下列说法正确的是( )ATh 核发生一次 衰变，新核与原来的原子核相比，中子数减少了 4B太阳辐射的能量最主要来自太阳内部的核裂变反应C若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D用 14 eV 的光子照

3、射处于基态的氢原子，可使其电离2放射性的原子核 A 放出一个 粒子后变成原子核 B，原子核 B 放出一个 粒子后变成原子核 C，可以肯定的是原子核 A 比( )A原子核 B 多 2 个中子 B原子核 C 多 2 个中子C原子核 B 少 1 个质子 D原子核 C 少 1 个质子3 14是一种半衰期为 5730 年的放射性同位素，若考古工作者探测到某古木中 的含量为原来的 4，则该古树死亡的时间距今大约 ( )A22920 年 B2856 年 C5730 年 D11460 年4本题中用大写字母代表原子核。 E 经 衰变成为 F，再经 衰变变成为G，再经 衰变变成为 H。上述系列衰变可记为： EFG

4、H ，另一系列衰变记为： PQRS 。已知 P 是 F 的同位素，则( )A Q 是 G 的 同 位 素 ， R 是 H 的 同 位 素 B R 是 E 的 同 位 素 ， S 是 F 的 同 位 素C R 是 G 的 同 位 素 ， S 是 H 的 同 位 素 D Q 是 E 的 同 位 素 ， R 是 F 的 同 位 素5秦山核电站第三期工程的两个 6105 kW 发电机组已实现并网发电。发电站的核能来源于 U 的裂变，下列说法正确的是( )A反应堆中核反应速度通常是采用调节 2359U的体积来控制的B 2359的一种可能的裂变是 2351351905480nXeSr2nC 2359U是天

5、然放射性元素，升高温度后它的半衰期会缩短D因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数必减少6科学家利用回旋加速器，通过 4820Ca轰击 2498f发生核反应，成功合成了第118 号元素。实验表明，该元素的原子核先放出 5 个相同的粒子 X，再经过连续 3次 衰变后，变成了质量数为 280 的第 112 号元素的原子核，则上述过程中的粒子 X 是( )A 粒子 B质子 C电子 D中子7目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些装饰材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是( )A 射线与 射线一样是电磁波，但穿透本领远比 射线弱B 氡 的 半

6、衰 期 为 3.8 天 ， 4 个 氡 原 子 核 经 过 7.6 天 后 就 一 定 只 剩 下 1 个 氡 原 子核C 2389U衰变成 2068Pb 要经过 8 次 衰变和 8 次 衰变D 放 射 性 元 素 发 生 衰 变 时 所 释 放 的 电 子 是 原 子 核 内 的 中 子 转 变 为 质 子 时 产 生的8热核反应方程： 23412HeX17.6MeV，其中 X 表示某种粒子，则下列表述正确的( )2AX 是电子B该反应需要吸收 17.6 MeV 的能量才能发生C平均每个核子能释放的能量大于 3.84 MeVD 234112XHHe()()mm9关于放射性元素发出的三种射线，

7、下列说法正确的是( )A 粒子就是氢原子核，它的穿透本领很强B 射线是电子流，其速度接近光速C 射线是一种频率很高的电磁波，它可以穿过几厘米厚的铅板D三种射线中， 射线的电离本领最弱， 射线的电离本领最强10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11正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是将放射性同位素 O 注入158人体，参与人体的代谢过程， O 在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相158遇而湮灭转化为一对

8、光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象，则根据 PET 原理判断下列表述正确的是( )A O 在人体内衰变方程是 O N e158 158 157 01B正、负电子湮灭方程是 e e201 0 1C在 PET 中， O 主要用途是作为示踪原子158D在 PET 中， O 主要用途是参与人体的新陈代谢15812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1 42分粒子的质量(1 u 相当于 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

9、 中子 n质量/u 1.0073 4.0015 0.00055 1.0087A核反应方程式为 4 H He2 e1 42 0+1B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聚变反应过程中释放的能量约为 24.8 MeV二、非选择题(本题共 3 小题，共 40 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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(12 分)已知镭的原子序数是 88，原子核质量数是 226。试问：(1)镭核中质子数和中子数分别是多少？(2)镭核的核电荷数和所带

10、电荷量是多少？(3)若镭原子呈中性，它核外有多少电子？14(14 分)中微子是一种非常小的基本粒子，广泛存在于宇宙中，共有电子中微子、 中微子和 中微子三种形态，其中只有前两者能被观测到。中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，它可以自由穿过地球，不与任何物质发生作用，因而难以捕捉和探测，被称为宇宙间的“隐身人” 。中微子研究是当前物理研究的一大热点，雷蒙德戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（ e）而获得了2002 年度诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满 615t四氯乙烯（C 2Cl4）溶液的巨桶，电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为： 3370e1718

11、1ClAre。3(1)在这个核反应过程中动量守恒定律还成立吗？(2)已知 317Cl核的质量为 36.95658u， 3718Ar核的质量为 36.95691u， 01e的质量为 0.00055u，质量 u 对应的能量为 931.5MeV。根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量是多少？15(14 分)物理学家们普遍相信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，根据这一理论，在太阳内部 4 个氢核( 1H)转化成一个氦核(42He)相两个正电子( 01e)并放出能量。已知质子质量 mp1.0073u， 粒子质量m 4.0015u，电子质量 me0.0005u，其中

12、u 为原子质量单位，且 lu 相当于931.5MeV。(1)写出该核聚变的反应方程；(2)一 次 这 样 的 核 反 应 过 程 中 释 放 出 多 少 兆 电 子 伏 特 的 能 量 ？ 保 留 4 位 有 效 数 字( )12018-2019 学 年 高 二 上 学 期 第 十 九 单 元 训 练 卷物 理 （ 一 ） 答 案一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，第 18 题只有一项是符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）1 【答案】D【解析】Th 核发生一次 衰变时，新核与原

13、来的原子核相比，质量数减少了 4，中子数减少 2，故 A 错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，故 B 错误；半衰期与外界因素无关，故温度改变时，半衰期不变，故 C 错误；用14 eV 的光子照射处于基态的氢原子，吸收的热量大于 13.6 eV，可使其电离，故D 正确。2 【答案】C【解析】一个具有放射性的原子核 A 放射一个 粒子后变成原子核 B，质量数不变，质子数增加 1，中子数减 1，原子核 A 比原子核 B 多 1 个中子，少 1 个质子，故 A 错误，C 正确；原子核 B 再放射一个 粒子后变成原子核 C，质子数减2，质量数减 4。原子核 A 比原子核 C 多 1 个质子，

14、多 3 个中子，故 B、D 错误。3 【答案】D【解析】根据 得，探测到某古木中 14C 的含量为原来的 ，知经历 0(12) 14了 2 个半衰期，则 t25730 年11460 年，D 正确4 【答案】B【解析】 衰变使电荷数少 2，新原子在元素周期表中位置前移 2 位； 衰变使电荷数多 1，新原子在元素周期表中位置后移 1 位。由 ，可得 P是 S 的同位素，又 P 是 F 的同位素，即 P、F、S 为同位素；E 经 衰变成为F，R 经 衰变成为 S，则 E、R 是同位素；F 经 衰变成为 G，P 经 衰变成为Q，则 G、Q 也是同位素，故 B 正确。5 【答案】B【解析】反应堆中核反应

15、速度通常是镉棒吸收中子来控制的反应速度的，故A 错；根据质量数和电荷数守恒可知： 的一种可能的裂变是23592U，故 B 对；半衰期和元素本身有关，和外界条件没23592U+10n13954Xe+9538Sr+210n有关系，故 C 错；由核反应方程中电荷数的质量数守恒知，核反应中质量数不会变化，故 D 错。6 【答案】D【解析】根据电荷守恒定律可得，118-6-1120，所以 X 粒子的电荷量为零，再根据质量守恒， ，所以 X 粒子的质量数为 1，所以该粒48+249-12-280 5子为中子，故 D 对。7 【答案】D【解析】 射线是电磁波， 射线不是电磁波， 射线穿透本领远比 射线弱，A

16、 错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适应，B 错误；因为 衰变的质量数不变，所以 衰变的次数 n 8，2382064在 衰变的过程中电荷数总共少 16，则 衰变的次数 m 6，C 错误；16101 衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，D 正确。8 【答案】D【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒知 x 的电荷数为 0，质量数为 1，为中子，故 A 错误；该反应为聚变反应，要释放出能量，故 B 错误；核子数为质量数之和是 5，所以平均每个核子能释放 能量，故 C 错误；核反应17.65 3.84前后有能量释放，根据质能方程知

17、有质量亏损，故 D 正确。9 【答案】BC【解析】 射线是高速 He 核流，带正电，它的穿透本领很弱，A 不符合题意； 射线是高速电子流，其速度接近光速，B 符合题意； 射线波长很短、频率很2高的电磁波，它可以穿过几厘米厚的铅板，C 符合题意；、 三种射线中穿透能力最强的是 射线， 射线穿透能力最弱，一张厚的黑纸可以挡住 射线，电离能力最强的是 射线， 射线电离能力最弱，D 不符合题意。10 【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态和外部条件没有关

18、系，C 正确 D 错误。11 【答案】ABC12 【答案】ACD二、非选择题(本题共 3 小题，共 40 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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 【解析】(1)镭核中质子数等于电荷数为 88；中子数为 226-88138。(2)镭核的核电荷数为 88，镭核所带的电荷量 QZe1.4110 -17C。(3)若镭原子呈中性，它核外有 88 个电子。14 【解析】(1)在这个核反应过程中，外力远小于内力，动量守恒定律成立。(2)反应过程需要的能量为：Emc 2（36.95691u+0.00055u-36.95658u）931.5MeV0.82MeV所以电子中微子的最小能量为：EE0.82MeV。15 【解析】(1)根据题意，结合质量数与质子数守恒，则有：；41142+201(2) 根据质能方程，则有：m4m P-m -2me41.0073u-4.0015u-20.0005u0.0267 uE0.0267 u931.5MeV/u24.87 MeV。