20182019学年粤教版高中物理选修35 第四章 原子核 单元测试

2019-2019学年粤教版高中物理选修3-5 第四章 原子核 单元测试一、单选题1.铀裂变的产物之一氪90( )是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90( )，这些衰变是( ) A.1次衰变，6次衰变B.4次衰变C.2次衰变D.2次衰变，2次衰变2.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一有关放射性元素的下列说法正确的是（ ） A.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡核，经过7.6天就只剩下一个氡原子核了B.发生a衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4个C.衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子所产生的D.射线一般伴随着a或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强3.关于宇宙，下列说法中正确的是（） A.银河系是一种旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上B.恒星的寿命取决于亮度C.太阳能够发光、放热，主要是因为太阳内部不断发生化学反应D.地球是宇宙中唯一有卫星的星球4.关于聚变，以下说法正确的是（ ） A.两个轻原子核聚变为一个质量较大的原子核放出的能量比一个重核分裂成两个中等质量的原子核放出的能量大很多倍B.一定质量的聚变物质聚变时放出的能量比相同质量的裂变物质裂变时释放的能量小很多C.聚变发生的条件是聚变物质的体积大于临界体积D.发生聚变反应时，原子核必须有足够大的动能5.在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为 I Xe+Y根据有关放射性知识，下列说法正确的是（ ） A.生成的 Xe处于激发态，放射射线射线的穿透能力最强，电离能力也最强B.若 I的半衰期大约是8天，取4个碘原子核，经16天就只剩下1个碘原子核了C.Y粒子为粒子D.I中有53个质子和132个核子6.下列说法正确的是（ ） A.用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害B.两个质子间，不管距离如何，总有核力存在，且核力总是大于库仑力C.放射性元素的半衰期与原子所处的物理状态或化学状态有关D.核子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量7.如图所示，中子内有一个电荷量为 e的上夸克和两个电荷量为 e的下夸克，有一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上，如图所示给出的四幅图中，能正确表示出夸克所受静电作用力的是（ ）A.B.C.D.8.在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是（） A.A+ n Mg+XB.Na Mg+XC.Be+ He C+XD.U Np+X二、多选题9.关于放射性元素发出的三种射线，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.下列说法中正确的是（ ） A.铀核裂变的核反应是 B.已知质子、中子、 粒子的质量分别为 ，那么质子和中子结合成一个 粒子，释放的能量是 C.铀（ ）经过多次 、衰变形成稳定的铅（ ）的过程中，有6个中子转变成质子D.一个处于n=5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能辐射10种不同频率的电磁波11.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有（ ） A.H+ H He+ n是核聚变反应B.H+ H He+ n是衰变C.U+ n Ba+ Kr+3 n是核裂变反应D.U+ n X+ Sr+2 n是衰变三、填空题12.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上X光机_；紫外线灯_；理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好这里的“神灯”是利用了_A紫外线的波长很短 B紫外线具有很强的荧光作用；C紫外线具有杀菌消毒作用； DX射线的很强的贯穿力；E红外线具有显著的热作用 13.如图所示是查得威克发现中子的实验装置示意图，图中粒子X代表的是_粒子，粒子X轰击铍核的核反应方程是_.14.原子核A经过若干次衰变后变成原子核B ， 已知B核的质子数比A核少8，B核的中子数比A核少16，则此衰变过程中共有_次衰变，_次衰变 四、解答题15.我国纪念抗曰战争和世界反法西斯战争胜利70周年1945年7月，为了加速日本军国主义的灭亡，促使日本早日无条件投降，美国在日本的广岛、长崎投下了两枚原子弹落在日本广岛的原子弹，其爆炸力相当于2l04tTNT爆炸的能量（约8.41013J），由此可知该原子弹中铀235的质量是多少千克？（已知裂变的核反应方程 U+ n Ba+ Kr+3 n+201MeV阿伏加德罗常数NA=6.021023） 五、综合题16.已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226试问： （1）镭核中有几个质子？几个中子？ （2）镭核所带的电荷量是多少？ （3）呈中性的镭原子，核外有几个电子？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【解答】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，质量数不变方法一 衰变的次数为n 0(次)，衰变的次数为m 40364(次)方法二 设氪90( )经过x次衰变，y次衰变后变成锆90( )，由衰变前后的质量数、电荷数守恒得4x9090,2xy4036，解得x0，y4.【分析】衰变方程满足质量数和电荷数守恒。2.【答案】C 【解析】【解答】A、半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故A错误；B、根据质量数和电荷数守恒可知：发生衰变放出42He ， 导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2，故B错误；C、发生衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，故C正确；D、根据、三种射线特点可知，射线穿透能力最强，电离能力最弱，射线电离能量最强，穿透能力最弱，故D错误故选：C【分析】根据质量数和电荷数守恒判断产生衰变和衰变次数；明确衰变的实质；半衰期的物理意义；、三种射线的特点以及应用3.【答案】A 【解析】【解答】A、银河系的中心有一个突起的核，称为核球，另外还有银盘和银晕，银盘一个非常引人注目的结构是有旋涡状的旋臂，因此银河系属于旋涡星系，太阳处在其中的一个旋臂上故A正确B、恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短这是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧故B错误C、在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生核聚变，释放巨大的核能，故太阳能发光、放热，故C错误D、宇宙中有卫星的星球很多，比如木星就有许多卫星故D错误故选：A【分析】宇宙中有卫星的星球很多，比如太阳系中的木星就有许多卫星恒星的寿命和它的质量有关，质量越大的恒星寿命越短核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应太阳内部为核聚变银河系的中心有一个突起的核球，半径有一万多光年，里面的物质非常密集，充满了浓厚的星际介质和星云银河系还有一个扁平的盘，称为银盘硬盘中恒星很密集，还有各种星际介质和星云及星团银盘的直径有10多万光年，厚度只有几千光年我们看到的银河，就是银盘中遥远的恒星密集在一起形成的银盘一个非常引人注目的结构是有旋涡状的旋臂，因此银河系属于旋涡星系4.【答案】D 【解析】【解答】A、由于不明确质量亏损的多少，故无法比较释放出的能量大小；故A错误；B、同样质量的物体发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大很多故B不正确C、由核聚变的条件可知，发生核聚变时不需要达到临界体积；故C错误；D、发生聚变反应时，要求两核子应能达到较近的距离，故应使原子核有足够大的动能；故D正确；故选：D【分析】轻核聚变产生的能量比重核裂变产生的能量大得多；根据核聚变的条件进行分析，明确核聚变时两核子应满足的条件5.【答案】C 【解析】【解答】解：A、射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故A错误B、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数的原子核不适用，故B错误C、根据电荷数守恒、质量数守恒知，Y粒子的电荷数为1，质量数为0，可知Y粒子为粒子，故C正确D、电荷数等于质子数，可知 I中有53个质子，质量数等于核子数，则有131个核子，故D错误故选：C【分析】三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，射线的穿透能力最弱，电离能力最强半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用根据电荷数守恒、质量数守恒得出Y粒子的电荷数和质量数，从而确定该粒子的种类6.【答案】D 【解析】【解答】A、射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，在用于治疗肿瘤时要严格控制剂量，故A正确；B、核力是短程力，当距离超过1010m时核力为零，故B错误；C、半衰期与原子核本身有关，与外界因素无关，故C错误；D、核子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量，例如轻核聚变，故D正确；故选：D【分析】射线对细胞有伤害，核力是短程力，半衰期与外界无关，核子结合成原子核时有质量亏损7.【答案】B 【解析】【解答】因为三个夸克分布在正三角形的顶点上，具有“对称”性，再考虑到同种电荷和异种电荷间的力的性质，上夸克受到的合力竖直向下，下夸克受到的合力竖直向上，故选项B是正确的。【分析】根据库伦定律和上夸克、下夸克的电荷性质，可以判断上夸克受到的合力竖直向下，下夸克受到的合力竖直向上。8.【答案】C 【解析】【解答】A、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为13+012=1，质量数为27+127=1，为质子故A错误B、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为1112=1，质量数为2424=0，为电子故B错误C、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为4+26=0，质量数为9+412=1为中子故C正确D、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为9293=1，质量数为239239=0，为电子故D错误故选：C【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒确定X的电荷数和质量数，从而判断是否是中子二、多选题9.【答案】B,C 【解析】【解答】解：A、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；B、射线是高速电子流，其速度接近光速B符合题意；C、射线波长很短、频率很高的电磁波，它可以穿过几厘米厚的铅板C符合题意；D、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；故答案为：BC【分析】三种射线的成分主要是指所带电性，射线是高速的核流带正电，射线是高速电子流带负电，射线是光子，是中性的，穿透能力最强的是射线，最弱的是射线，电离能力最强的是射线，最弱的是射线。10.【答案】B,C 【解析】【解答】铀核裂变时要用中子轰击铀核才能产生核反应，则A不符合题意； 已知质子、中子、 粒子的质量分别为 ，因两个质子和两个中子结合成一个粒子，那么质子和中子结合成一个 粒子，质量亏损为2m1+2m2-m3 ， 释放的能量是 ，B符合题意；根据质量数和电荷数守恒知：238-206=48，发生8次衰变；92=82+28-6，发生6次衰变，衰变的实质即为中子转化为质子同时释放电子，所以有6个中子转变成质子C符合题意；一个处于n=5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射4种不同频率的电磁波D不符合题意故答案为：BC.【分析】铀的裂变需要中子进行轰击，所以方程不对；能量释放的过程以质量亏损的形式进行，利用质能方程结合前后质量的变化可以求出释放的能量；利用质量数守恒和电荷量守恒可以判断铀多次衰变的结果是否正确；跃迁时释放的频率数为5取2的排列组合数。11.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程，氢原子核聚变为氦原子核，故A正确；B、衰变放出的是电子，而这里是中子故B错误；C、核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，质量非常大的原子核才能发生核裂变，故C正确；D、衰变放出的是核原子核，这是裂变反应，故D错误；故选：AC【分析】核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，只有一些质量非常大的原子核才能发生核裂变；核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程，只有较轻的原子核才能发生核聚变；不稳定核自发地放出射线而转变为另一种原子核的现象，称为衰变三、填空题12.【答案】D；C；E 【解析】【解答】X光机利用X射线有很强的穿透能力；紫外线灯是利用紫外线具有杀菌消毒作用；而“神灯”是利用红外线具有显著的热作用；故选：（1）D；（2）C；（3）E【分析】X光具有很强的贯穿力，可以拍摄X光片；紫外线具有杀菌消毒作用；红外线具有显著的热作用13.【答案】； 【解析】【解答】查得威克发现中子的实验装置示意图，图中粒子X代表的是粒子，粒子X轰击铍核的核反应方程是 故答案为：【分析】图中粒子X代表的是粒子，粒子X轰击铍核的核反应方程质量数和电荷数都守恒14.【答案】6；4 【解析】【解答】发生衰变是放出He ， 发生衰变是放出电子10e ， 设发生了x次衰变和y次衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：2xy=8，4x=16，解得x=6，y=4，故衰变过程中共有6次衰变和4次衰变故答