高二物理（人教版）选修35单元练习卷：第十九章　原子核

第十九章原子核一、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．β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上升而变短D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越坚固答案B2．“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威严．下列核反应方程中，属于探讨“两弹”的基本核反应方程的是()①eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H；②eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋10eq\o\al(1,0)n；③eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He；④eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nA．①②B．②③C．②④D．③④答案C3．(多选)下列说法正确的是()A．光电效应是原子核汲取光子向外释放电子的现象B．自然放射现象说明原子核具有困难的结构C．一个氘核的质量小于一个质子和一个中子的质量和D．已知钴60的半衰期为5.27年，则任一个钴60原子核都将在5.27年内发生衰变答案BC4．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eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋xeq\o\al(1,0)n，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(m1－xm2－m3－m4)c2C．x的值为3D．该核反应比聚变反应对环境的污染较小答案C5.eq\o\al(235,92)U经过m次α衰变和n次β衰变，变成eq\o\al(207,82)Pb，则()A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18答案B6．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ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eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(3,1)H＋γB．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)cD．γ光子的波长λ＝eq\f(h,m1＋m2－m3c2)答案B7．下列有关原子结构和原子核的相识，其中正确的是()A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.eq\o\al(210,83)Bi的半衰期是5天，100克eq\o\al(210,83)Bi经过10天后还剩下50克答案B8．14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年头测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示随意时刻14C的质量，m0为t＝0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C9．(多选)正电子放射计算机断层显像(PET)的基本原理是将放射性同位素eq\o\al(15,8)O注入人体，参加人体的代谢过程，eq\o\al(15,8)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，则依据PET原理推断下列表述正确的是()A.eq\o\al(15,8)O在人体内衰变方程是eq\o\al(15,8)O→eq\o\al(15,7)N＋eq\o\al(0,1)eB．正、负电子湮灭方程是eq\o\al(0,1)e＋eq\o\al(0,－1)e→2γC．在PET中，eq\o\al(15,8)O主要用途是作为示踪原子D．在PET中，eq\o\al(15,8)O主要用途是参加人体的新陈代谢答案ABC10．(多选)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(eq\o\al(1,1)H)结合成1个氦核(eq\o\al(4,2)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pα粒子电子e中子n质量/u1.00734.00150.000551.0087A.核反应方程式为4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(

0,+1)eB．核反应方程式为4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(

0,-1)eC．4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二、填空题(本题共2小题，共14分)11．(6分)约里奥－居里夫妇因发觉人工放射性同位素而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发觉的放射性元素eq\o\al(30,15)P衰变成eq\o\al(30,14)Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是________.eq\o\al(32,15)P是eq\o\al(30,15)P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1mgeq\o\al(32,15)P随时间衰变的关系如图所示，请估算4mg的eq\o\al(32,15)P经____天的衰变后还剩0.25mg.答案正电子5612．(8分)太阳内部不断地进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核就是其中之一，请写出其核反应方程：________________；假如氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，则上述反应释放的能量可表示为________________．答案eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n4E3－3E2－2E1(或eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(3,2)He＋2eq\o\al(1,0)n3E3－3E2－2E1)三、计算题(本题共4小题，共46分)13．(10分)一个eq\o\al(210,83)Bi原子核中含有的中子数是多少个？eq\o\al(210,83)Bi具有放射性，现有eq\o\al(210,83)Bi元素16g，经15天，该元素还剩2g，则该元素的半衰期为多少天？答案1275天14．(12分)一个静止的铀核eq\o\al(232,92)U(原子质量为232.0372u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核eq\o\al(228,90)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α粒子的动能为多少？答案(1)eq\o\al(232,92)U→eq\o\al(228,90)Th＋eq\o\al(4,2)He(2)5.5MeV(3)5.41MeV15．(12分)(2019·江苏一模)国际权威学术期刊《自然》于2019年11月30日在线发布，中国暗物质粒子探测卫星“悟空”在太空中测到电子宇宙射线的一处异样波动，这意味着中国科学家取得了一项开创性发觉．有理论预言，当两个暗物质粒子相遇时，由于互为反物质，它们便会湮灭，从而产生出高能的γ射线．假设有一个α粒子(eq\o\al(4,2)He)和一个反α粒子(eq\o\al(4,－2)He)，它们的质量均为m，以相同的动能Ek进行对心碰撞而发生湮灭．已知普朗克常量为h.试回答下列问题：(1)该反应过程中________．A．可能只放出一束光子B．可能放出两个频率相同的光子C．可能放出三个频率相同的光子D．只能放出两个频率相同的光子(2)该α粒子的动量为________，其德布罗意波波长为________．(3)试计算该反应过程中放出的总能量E.(已知真空中光速为c)答案(1)BC(2)eq\r(2mEk)eq\f(h,\r(2mEk))(3)2Ek＋2mc216．(12分)一个原来静止的锂核(eq\o\al(6,3)Li)俘获一个速度为7.7×104m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×103m/s，方向与中子的运动方向相反．(1)试写出核反应方程；(2)求出氦核的速度大小；(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能