2020年秋人教版高中物理选修3-5第十九章原子核测试含答案

1、绝密启用前2020年秋人教版高中物理选修3-5第十九章 原子核测试本试卷共100分，考试时间120分钟。、单选题 洪10小题,每小题4.0分，共40分）1. 下列说法正确的是（）A .因为裂变时释放能量，根据AE= Amc2，所以生成物的总质量减少B. 玻尔通过a粒子散射实验提出了原子核式结构模型C. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变长D. He+ -Al *P+- n是原子核聚变方程2. 关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（）A .利用丫射线使空气电离，把静电荷除去B .利用a射线照射植物的种子，使产量显著增加C.利用B射线来治肺癌、食道癌D .利用放射性同位素跟它的非放射性同位素

2、的化学性质相同，作为示踪原子3. 为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E= mc2，科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2,被捕获的中子质量为m3,核反应过程放出的能量为AE,则这一实验需验证的关系式是 （）2A . AE= （m1 m2 m3）c2B. AE= （m1 + m3 m2）cC. AE= （m2 m1 m3）cF2D. AE= （m2 m1+ m3）c4. 如图所示是原子核人工转变实验装置示意图，A是a粒子源，F是铝箔，S是荧光

3、屏，在容器中充入氮气后，屏 S上出现闪光，该闪光产生的原因是 （）A .a粒子射到屏S上产生的B .粒子源放出的丫射线射到屏上产生的C .a粒子轰击铝箔F上打出的某种粒子射到屏上产生的D .a粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的5个氘核FH质量为mi, 个氚核#H质量为m2，它们结合成一个质量为 m3的氦核。核反应方程 如下：|；H + H- He + X。在这一核反应过程中释放的能量为AE。已知光速为 c,则以下判断正确的是（）A X是质子B. X是正电子C. X的质量为mi + m2 m3D. X的质量为mi + m2 m3亍6下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（）A .

4、丫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. .Bi的半衰期是5天，100克.Bi经过10天后还剩下50克7钍核:Th经过6次a衰变和4次B衰变后变成铅核，则（）A .铅核的符号为小，它比；Th少8个中子B .铅核的符号为一 Pb，它比Th少16个中子C .铅核的符号为.b，它比Th少16个中子D .铅核的符号为.Pb，它比:.Th少12个中子8贝可勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应 用.下列属于放射性衰变的是（）A. S N + -eB. 巷U +朋7噌I +嚳丫

5、+划nC. * H +! HHe + hD. _ He+*AI JS+ n9最早发现天然放射现象的科学家为（）A. 卢瑟福B. 贝可勒尔C. 爱因斯坦D. 查德威克10.下列探测射线的方法中利用粒子使液体电离的是（）A 威耳逊云室B. 气泡室C. 盖革米勒计数器D 照相乳胶感光二、多选题（共4小题,每小题5.0分，共20分）11. （多选）关于原子核中的核力与结合能，下列说法中正确的是（）A 核力是短程力，作用范围在1015m内，核力比库仑力大得多B 原子核中，质子与质子间有核力，质子和中子间没有核力C.结合能是指核子构成原子核时而具有的能量D 比结合能越大，表示原子核中的核子结合得越牢固12

6、. （多选）有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B衰变时释放电子给铜片，把镍 63和铜片作为电 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_Ni_Cu + _ eB 镍63的衰变方程是_-Ni_Cu + _ eC 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镍片到铜片13. （多选）下列说法正确的是（）A 家用照明电路电压的峰值约为311 VB B衰变发出的B射线来自原子外层电子C 卢瑟福通过a粒子散射实验发现原子核具有复杂结构D 在发生轻核聚

7、变或重核裂变后，核子的平均质量均变小14. （多选）随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识，下列说法正确的是（ ）A 玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象B 德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想C 比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固D B衰变中产生的B射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的三、计算题 洪4小题每小题10.0分，共40分）15，丄受中子轰击时会发生裂变，产生.Ba和：Kr，同时放出200兆电子伏特的能量现要建设发电能力是 50万千瓦的核电站，用铀235作为原子锅炉的燃料假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需要纯

8、铀235的质量为多大？（阿伏加德罗常数取 6.02 XI023mo1）16.4个氢核聚变成一个氦核，同时放出两个正电子，释放出2.8 X06eV的能量，写出核反应方程，并计算 1 g 氢核完成这个反应后释放出多少焦耳的能量17每昼夜消耗220 g铀235的核电站，如果效率为 25 %，它生产的电功率为多大？（每个铀核裂变 时放出的能量是 200 MeV，阿伏加德罗常数取 6.02 1023mol 1）18.假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是mi,中子的质量是m2，氦的同位素的质量是m3,光在真空中速度为c.（1）写出核聚变反应的方程式；求核聚变反应中释

9、放出的能量AE.答案解析1. 【答案】A【解析】因为裂变时释放能量，根据AE= Amc2，所以生成物的总质量减少，故A正确；卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子内部有个较小的核，即原子核式结构学说，故B错误；放射性元素的半衰期，与外界因素无关，故C错误；g He +召Al t般P+g n是原子核的人工转变，不属于原子核聚变方程，故 D错误.2. 【答案】D【解析】B或a射线的电离本领较大，可以消除工业上有害的静电积累，A错误；丫射线可以辐射育种、辐射保鲜、消毒杀菌和医治肿瘤等，B、C错误；放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以用作示踪原子，D正确.3. 【答案】B【解析】反应前的质

10、量总和为mi+ m3,质量亏损 Am = mi + m3 m2，核反应释放的能量 AE= (mi+ m3 m2)c2，选项B正确.4. 【答案】D【解析】充入氮气后，a粒子轰击氮核产生质子，质子穿过铝箔后射到荧光屏上，使荧光屏上出现闪光，故选D.5. 【答案】D【解析】由电荷数守恒知，X的质子数为0，由质量数守恒知，X的质量数为1,故X为中子，设X的质量为 m，反应中的质量亏损 Am = mi+ m2 m3 m，释放的核能 AE= Amc2= (mi+ m2 m3 m)c2，则X的质量为mi + m2 m3 了，故选项D正确。6. 【答案】B【解析】B射线是高速电子流，而 丫射线是一种电磁波，

11、选项 A错误氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变,选项C错误.I0天为两个半衰期，剩余的Bi 为 I00X()2g= 25 g，选项D错误.7. 【答案】C【解析】经过 1次a衰变电荷数少 2,质量数少4，经过1次B衰变，电荷数增 1，质量数不变.则钍核，_Th经过6次a衰变和4次B衰变后电荷数少8，质量数少24，为二Pb，质量数等于质子数加中子数，则中子数少16,所以C正确，A、B、D错误.8. 【答案】A【解析】原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫作原子核的衰变，只有选项 合选项B是核裂变反应选项 D是人工核转变反

12、应，选项 C是核聚变反应.9. 【答案】B【解析】卢瑟福发现质子，查德威克发现中子，爱因斯坦发现了光电效应，贝可勒尔发现天然放 射现象，故B正确，A、C、D错误.10. 【答案】B【解析】气泡室利用粒子使液体电离，故选择B选项。11. 【答案】AD【解析】核力与万有引力、库仑力的性质不同，核力是短程力，作用范围在1.5 1015m之内，原子核的半径数量级为 10 _15m，所以核力只存在于相邻的核子之间，核力是原子核能稳定存在的原 因，故A正确；原子核中，质子与质子间有核力，质子和中子间、中子与中子之间都有核力，故 B错误；原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故C错误；当比

13、结合能越大，原子核中的核子结合的越牢固，原子核越稳定，故D正确.12. 【答案】AC【解析】镍63的衰变方程为 NiCu + 01e,选项A对、B错.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对、D错.13. 【答案】AD【解析】A .家用照明电路电压的峰值约为 311 V，正确；B. B衰变发出的B射线来自原子外层电子，错误；C. 卢瑟福通过 a粒子散射实验发现原子核具有复杂结构，错误；D .在发生轻核聚变或重核裂变后，核子的平均质量均变小正确；14. 【答案】BC【解析】玻尔理论成功地引入了量子的概念解释了氢光谱，但保留了太多的经典理论，他没有建 立量子理论，故 A错误；德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想， 故B正确；比结合能是指原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由 核子，平均对每个核子所要添加的能量，所以比结合能越大，原子核越牢固，故C正确；B衰变中产生的B射线实际上是原子核内的中子变成质子和电子，产生的电子是从核内发出的，并不是核外 电子挣脱原子核的束缚而形成的，故D错误.15. 【答案】0.527 kg【解析】核电站每天的发电量为：E= Pt = 50X104x103X24 3 600 J = 4.32 101