高中物理 第4章 原子核章末检测 粤教版选修

1、我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散第4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()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放射性元素(Rn)经衰变成为钋(Po)，半衰期

2、约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，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()A目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B在地球形成的初期，地壳中元素Rn的含量足够高C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D.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6HkHedH2n43.15 MeV由平衡条件可知()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和电荷数守恒得124kd262kd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，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少答案C解析该核反应是核裂变，不是人工转变，故A错误；核

3、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，该方程放出的能量为：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等，据r，又由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

4、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，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，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ONeB正、负电子湮灭方程是ee2C在PET中，O主要用途是作为示踪原子D在PET中，O主要用途是参与人体的新陈代谢答案ABC解析由题意知A、B正确，显像的原理是采集光子，即注入人体内的O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为光子，因此O主要用途是作为示踪原子，故C对，D错10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相当于931.5 MeV的能量)

5、，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/u1.007 34.001 50.000 551.008 7A.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0.026 6 uD聚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NiCueB镍63的衰变方程是NiCueC外接负载时镍63的电势比铜片高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NiCue，选项A、B错误；电流方向为正电荷定向移动方向，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.

6、2 min，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D64 gTh经过6 min还有1 g Th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2 g，则D错误二、填空题(本题共2个小题，共10分)13(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.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.图3答案正电子56解析衰变方程为PSie，即这种粒子是正电子由图象可以看出P的半衰期为14天，则4 mg0.25 mg，得t56天14(4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0.5 MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9 MeV的He.(1 MeV1.61

7、013 J，核反应释放的核能全部转化为两个42He核的动能)(1)上述核反应方程为_.(2)质量亏损为_kg.答案(1)HXHeHe(或HLiHeHe)(2)3.11029解析(1)根据电荷数和质量数守恒可写出核反应方程为HXHeHe或HLiHeHe.(2)设反应前质子的动能为Ek0，反应后He的动能为Ek，由于质量亏损而释放的能量为E2EkEk0(28.90.5) MeV17.3 MeV，根据爱因斯坦质能方程，有m kg3.11029 kg.三、计算题(本题共3个小题，共30分)15(8分)一个铍核(Be)和一个粒子反应后生成一个碳核，放出一个中子，并释放出5.6 MeV的能量(保留两位有效数字)(1)写出这个核反应过程(2)如果铍核和粒子共130 g，且刚好反应完，求共放出多少能量？(3)这130 g物质反应过程中，其质量亏损是多少？答案(1)BeHeCn(2)5.41012 J(3)6.0105 kg解析(1)BeHeCn.(2)铍核和氦核的摩尔质量之和Be(94) g/mol13 g/mol，铍核和氦核各含的摩尔数n mol10 mol，所以放出的能量EnNAE放106.021

8、0235.6 MeV3.3711025 MeV5.41012 J(3)质量亏损m kg6.0105 kg.16(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4.002 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？答案(1)UThHe(2)5.5 MeV(3)5.41 MeV解析(1)UThHe(2)质量亏损mmUmmTh0.005 9 uEmc20.005 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)0pThpEkThEkEkThEkE，所以粒子获得的动能EkE5.41 MeV.17(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v07.7104 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4(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)1.0103 m/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：

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