XX省专用学年高中物理第十九章原子核阶段验收评估六原子核含解析新人教选修

XX省专用学年高中物理第十九章原子核阶段查收评估六原子核含解析新人教版选修XX省专用学年高中物理第十九章原子核阶段查收评估六原子核含解析新人教版选修PAGEXX省专用学年高中物理第十九章原子核阶段查收评估六原子核含解析新人教版选修阶段查收评估（六）原子核(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(此题共8小题，每题6分，共48分。第1～5小题只有一个选项符合题目要求，第6～8小题有多个选项符合题目要求，所有选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感觉强度方向垂直于纸面向里。以下判断可能正确的选项是()A．a、b为β粒子的径迹B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹D．c、d为β粒子的径迹解析：选D因为α粒子带正电，β粒子带负电，γ粒子不带电，据左手定章可判断a、b可能为α粒子的径迹，c、d可能为β粒子的径迹，选项D正确。2．贝可勒尔在120年前第一发现了天然放射现象，现在原子核的放射性在众多领域中有着宽泛应用。以手下于放射性衰变的是()A.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(0,－1)eB.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,53)I＋eq\o\al(95,39)Y＋2eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n解析：选A放射性元素自觉地放出射线的现象叫天然放射现象。A选项为β衰变方程，B选项为重核裂变方程，C选项为轻核聚变方程，D选项为原子核的人工转变方程，应选A。3．核能作为一种新能源在现代社会中已不能够缺乏，我国在圆满核电安全基础大将增强核电站建设。核泄露中的钚(Pu)是一种拥有放射性的超铀元素，它可损坏细胞基因，提升罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素eq\o\al(239,94)Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为eq\o\al(239,94)Pu→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ，以下相关说法正确的选项是()A．X原子核中含有92其中子B．100个eq\o\al(239,94)Pu经过24100年后必定还节余50个C．因为衰变时开释巨大能量，依据E＝mc2，衰变过程总质量增添D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，拥有很强的穿透能力解析：选D由核反响过程中电荷数和质量数守恒可得，X的电荷数为92，质量数为235，中子数为235－92＝143，A错误；半衰期为大批原子核衰变的统计规律，对少许的原子核不合用，B错误；衰变时开释巨大核能，总质量减少，C错误；衰变发出的γ射线是波长很短的光子，拥有很强的穿透能力，D正确。4．居室装饰中常常用到的花岗岩都不同样程度地含有放射性元素(含铀、钍等)，会开释出α、β、γ射线，这些射线会致使细胞发生癌变及呼吸道疾病。依据相关放射性知识判断以下说法中正确的选项是()A．α射线是发生α衰变时产生的，生成核与本来的原子查比较，中子数减少了4B．β射线是发生β衰变时产生的，生成核与本来的原子查比较，质量数减少了1C．γ射线是发生γ衰变时产生的，生成核与本来的原子查比较，中子数减少了1D．在α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强、电离能力最弱解析：选Dα射线是发生α衰变时产生的，生成核与本来的原子查比较，中子数减少了2，A错误；β射线是发生β衰变时产生的，生成核与本来的原子查比较，质量数不变，B错误；γ射线是陪伴α衰变或β衰变时产生的，没有γ衰变，C错误；γ射线的穿透能力最强、电离能力最弱，D正确。5．在将来的中国，从沿海的广东、浙江、福建到内地的湖北、湖南、江西，几十座核电站将拔地而起。发展核电既是中国发展打破能源、交通、环保瓶颈的良策，也符合国家对于“节能减排”的呼吁。以下对于核电站的说法正确的选项是()A．核反响方程可能是eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋2eq\o\al(1,0)nB．核反响过程中质量和质量数都发生了损失C．在核反响堆中利用控制棒汲取中子进而减小中子对环境的影响D．核电站的能量变换过程是经过核反响堆将核能转变为热能，再经过汽轮机将热能转变为机械能，最后经过发电机将机械能转变为电能解析：选D此题易错之处是以为能够将裂变反响中左右两边的中子约掉一个而错选选项A。核电站是核裂变的一种应用，其反响方程式是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n，反响中，质量数不变但质量发生损失，进而开释出核能，故A、B错误。在核反响中，核反响速度由参加反响的中子数量决定，控制棒经过插入的深度来调理中子的数量以控制链式反响的速度，故C错误。核电站的能量变换过程是经过核反响堆将核能转变为热能，再经过汽轮机将热能转变为机械能，最后经过发电机将机械能转变为电能，故D正确。6．物理学家经过对实验的深入察看和研究，获取正确的科学认知，推进物理学的发展。以下说法符合事实的是()A．赫兹经过一系列实验，证了然麦克斯韦对于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击eq\o\al(14,7)N获取反冲核eq\o\al(17,8)O，发现了中子C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂构造D．卢瑟福经过对阴极射线的研究，提出了原子核式构造模型解析：选AC麦克斯韦曾提出光是电磁波，赫兹经过实考证了然麦克斯韦对于光的电磁理论，选项A正确。查德威克用α粒子轰击eq\o\al(9,4)Be，获取反冲核eq\o\al(12,)6C，发现了中子，选项B错误。贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的构造，选项C正确。卢瑟福经过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式构造模型，选项D错误。7．2017年6月15日，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”。“慧眼”(HXMT)是我国首颗大型X射线天文卫星，察看的范围是漂亮的银河系，γ射线暴是主要研究对象之一。γ射线暴是来自天空中某一方向的γ射线强度在短时间内忽然增强，随后又快速减弱的现象，它是仅次于宇宙大爆炸的迸发现象。则以下对于γ射线的阐述中正确的选项是()A．γ射线同α射线、β射线同样，都是高速带电粒子流B．γ射线的穿透能力比α射线、β射线都强C．γ射线是原子核能级跃迁时产生的D．利用γ射线能够使空气电离，除去静电解析：选BCγ射线是电磁波，不是高速带电粒子流；α、β、γ三种射线中，γ射线能量最高，穿透能力最强；利用α射线的电离作用能够使空气电离，进而除去有害静电。应选项B、C正确。8．已知氘核的比联合能是1.09MeV，氚核的比联合能是2.78MeV，氦核的比联合能是7.03MeV。在某次核反响中，1个氘核和1个氚核联合生成1个氦核并放出17.6MeV的能量，以下说法正确的选项是()A．这是一个裂变反响B．核反响方程式为eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nC．当前核电站都采纳上述核反响发电D．该核反响会有质量损失解析：选BD此题易错之处是不知道重核裂变与轻核聚变的原理。1个氘核和1个氚核联合生成1个氦核，这是聚变反响，依据质量数与电荷数守恒知同时有一其中子生成，反响方程为eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，选项B正确，选项A错误；当前核电站都采纳核裂变发电，选项C错误；该反响放出热量，因此必定有质量损失，选项D正确。二、计算题(此题共3小题，共52分)9．(16分)为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8×107次，这类同位素的半衰期为2天，10天此后从水库拿出1m3的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水量为多少？解析：由每分钟衰变次数与其质量成正比出发，运用半衰期知识可求出存水量。设放射性同位素原有质量为m0,10天后其节余质量为m，水库存水量为Q，由每分钟衰变次数与其质量成正比可得eq\f(10Q,8×107)＝eq\f(m,m0)，由半衰期公式得：m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,T)，由以上两式联立代入数据得eq\f(10Q,8×107)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(10,2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))5，解得水库的存水量为Q＝2.5×105m3。答案：2.5×105m310．(16分)卢瑟福用α粒子轰击氮核时发现质子。发现质子的核反响方程为eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H。已知氮核质量为mN＝14.00753u，氧核质量为mO＝17.00454u，氦核质量为mHe＝4.00387u，质子(氢核)质量为mp＝1.00815u。(已知：1uc2＝931MeV，结果保存两位有效数字)求：(1)这一核反响是汲取能量仍是放出能量的反响？相应的能量变化为多少？(2)若入射氦核以v0＝3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反响生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1∶50。求氧核的速度大小。解析：(1)由Δm＝mN＋mHe－mO－mp得：Δm＝－0.00129u因此这一核反响是汲取能量的反响汲取能量为ΔE＝|Δm|c2＝0.00129uc2＝1.2MeV。(2)由动量守恒定律可得：mHev0＝mOv氧＋mpvp又v氧∶vp＝1∶50可解得：v氧＝1.8×106m/s。答案：(1)汲取能量1.2MeV(2)1.8×106m/s11．(20分)(1)氢原子基态的能量为E1＝－13.6eV。大批氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频次最大的光子能量为－0.96E1，频次最小的光子的能量为多少电子伏？(保存两位有效数字)，这些光子可拥有几种不同样的频次？(2)云室处在磁感觉强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变，α粒子的质量为m，电荷量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内，且轨道半径为R，试求衰变过程中的质量损失。(注：波及动量问题时，损失的质量可忽视不计)解析：(1)频次最大的光子能量为－0.96E1，即En－(－13.6eV)＝－0.96×(－13.6eV)，En＝eq\f(E1,n2)，解得En＝－0.544eV，n＝5，从n＝5能级开始，共有Ceq\o\al(2,5)＝10种不同样频次的光子，频次最小的光子能量最小，为－0.544eV－(－0