教科版选修3-5章末检测3原子核

章末检测（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分.其中1〜7题为单项选择题，8〜10题为多项选择题）1.关于a、3、丫三种射线，下列说法中正确的是 （ ）a射线是原子核自发放射出的氮核，它的穿透力最强3射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有较弱的穿透能力丫射线一般伴随着a射线或3射线产生，它的穿透能力最强丫射线是电磁波，它的穿透能力最弱答案C解析a射线是原子核发生 a衰变放出的氨核流，它的电离能力强，但穿透能力弱；3 射线也是原子核发生3衰变放出的电子流，具有较强的电离能力和穿透能力；丫 射线是一种电磁波，一般伴随着a射线TOC\o"1-5"\h\z或3射线产生，它的穿透能力强，电离能力弱.故答案为 C.2.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.»174NI+01eB.23592U+0nf13153I+10339Y+21n―2 3 4 1C.1H+1HR2He+anD.2He+13Al-15p+0n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 A符合.选项B是核裂变反应.选项D是人工核转变反应，选项 C是核聚变反应.3.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是 （ ）A.3射线与丫射线一样是电磁波，但穿透本领远比 丫射线弱B.氢的半衰期为3.8天，4个氢原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氢原子核C.^U衰变成206Pb要经过8次3衰变和8次a衰变D.放射性元素发生 3衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的答案D解析3射线是高速电子流，不是电磁波，其穿透本领也没有 丫射线强，选项A错；半衰期只具有统计意义，对少数粒子不适用，选项B错；92U—>82Pb+X2He+y1e,根据质量数和电荷数守恒有 238=206+4x,92=82+2x-y,可解得x=8,y=6,所以要经过8次a衰变和6次3衰变，选项C错；放射性元素发生3衰变时所释放的电子是原子核内中子转化为质子时产生的，选项D正确.4.根据爱因斯坦的研究成果，物体的能量和质量的关系是 E=m（2,这一关系叫爱因斯坦质能方程.质子的质量为mp,中子的质量为m,氨核的质量为 ,下列关系式正确的是（ ）

A.mi=(2mp+2m) B.mi<(2mp+2mn)C.mi>(2mp+2mn) D.以上关系式都不正确答案B解析由核反应方程2；H+20n一；He知，核子结合成原子核时要放出能量，即有质量亏损，故选B.10B俘获1个“粒子，生成173NI,放出x粒子，而173N是不稳定的，它放出 y粒子变成163G那么x粒子和y粒子分别为( )A.中子和正电子 B.中子和电子D.质子和中子C.D.质子和中子答案A解析根据题意，写出该核反应的方程式为 5B+2He-^?NI+x,?NR136C+y,由核反应中的电荷数和质量数守恒分别得x、y的电荷数、质量数为Z<=5+2-7=0,Ax=10+4-13=1,Zy=7-6=1,Ay=13-13=0,因此，x为中子，y为正电子.一个质子和一个中子聚变结合成一个笊核，同时辐射一个 丫光子.已知质子、中子、笊核的质量分别为m、mt、ms,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；H+0n>；H+丫B.聚变反应中的质量亏损 Am=m+mi—msC.辐射出的丫光子的能量E=(m3—m—mt)cD.hD.h光子的波长入=m+m—ms c?答案B解析根据核反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，得到的笊核为 2H,故A错误；聚变反应过程中辐射一个丫光子，质量减少Am=m+m—ms,故B正确；由质能方程知，辐射出的 丫光子的能量为E=Amc2=(m2+m—m3)c之，故C错误；由c=入y及E=h丫得入=7.h m+m2—m3 c'故D错误.7.h m+m2—m3 c'故D错误.社核2932Th经过6次a衰变和4次3衰变后变成铅核，则( )A.铅核的符号为208,82Pb,它比2902Th少8个中子B.铅核的符号为2°4Pb,它比2902Th少16个中子C.铅核的符号为2°8Pb,它比2902Th少16个中子D.铅核的符号为22°Pb,它比232Th少12个中子答案C解析设铅的质量数为M,核电核数为Z,则由质量数守恒可得： 昨232—6X4=208.由电荷数守恒可得:解析设铅的质量数为Z=90-6X2+4X1=82.则铅的中子数=208—82=126,社的中子数=232—90=142.所以铅核的中子数比社核中子数少16个.C对..在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用.下列说法符合历史事实的是( )A.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核B.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了针 (Po)和镭(Ra)两种新元素C.卢瑟福通过“粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子D.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷答案BD解析卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型，发现了原子中心有一个核， AC两项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了针和镭两种新元素，并因此获得了诺贝尔奖， B项正确；汤姆逊通过研究阴极射线，发现了电子，并测出了电子的比荷， D项正确..正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素 15O注入人体，15O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对 丫光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像.则根据PET原理判断下列表述正确的是( )A.185O在人体内衰变方程是15d175NI++1eB.正、负电子?K火方程是1e+—1e>2丫C.在PET中，15O主要用途是作为示踪原子D.在PET中，15O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 丫光子，即注入人体内的158。衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为丫光子，因此185O主要用途是作为示踪原子，故 C对、D错.月球土壤里大量存在着一种叫做“氨 3(2He)”的化学元素，这是热核聚变的重要原料，科学家初步估计月球上至少有100万吨氨3,如果相关技术开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源. 关于“氨3(2He)”与笊核的聚变，下列说法中正确的是 ( )A.核反应方程为2He+2H—>；He+1HB.核反应生成物的质量将大于反应物的质量C.氨3(2He)一个核子的结合能大于氨4(4He)一个核子的结合能D.氨3(2He)的原子核与一个笊核发生聚变将放出能量答案AD解析根据电荷数守恒和质量数守恒可得核反应方程为 2He+2H-2He+1H,A对；根据平均结合能曲线可知氨3(3He)一个核子的结合能小于氨 4(2He)一个核子的结合能，所以核反应中释放了能量， 发生质量亏损，BC错，D对.二、填空题(本题共2小题，共12分)(6分)在下列描述核过程的方程中，属于a衰变的是,属于3衰变的是,属于裂变的是,属于聚变的是.(填正确答案标号)TOC\o"1-5"\h\z14-14 06CH*7NI+-ie32 32 015P16S+ie_ 423892U-23490Th+2He14 4 17-17N+2Hg8O+1H23592U+0nf14054Xe+98Sr+20n；H+1HH>2He+0n答案CABEF解析a衰变是原子核自发地放射出 a粒子的核衰变过程， 选C；3衰变是原子核自发地放射出 3粒子的核衰变过程，选A、B；重核裂变选E;轻核聚变选F.(6分)“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电荷量，但电荷的符号相反，例如正电子就是电子的“反粒子”.据此，若有反质子存在，它的质量数应为,元电荷的电荷量是1.60X1019C,则反质子的带电荷量大小为.答案1 1.60X1019C解析质子的质量数为1,带电荷量为1.60X10-七，所以反质子白^质量数为 1,带电荷量也为1.60X1019C,电性相反.三、计算题(本题共4小题，共38分)(8分)放射性同位素146C被考古学家称为“碳钟”，它可用来断定古生物的年代，此项研究获得 1960年诺贝尔化学奖.(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成 164C,164C很不稳定，易发生衰变，其半衰期为5730年，衰变时会放出 3射线，试写出有关核反应方程；14(2)若测得一古生物遗骸中6C含量只有活体中的12.5%,则此遗骸的年代约有多少年？答案(1)见解析(2)17190年14 1 14 1,,14 14 0斛析(1)7N+0n 6C+1H,6C 7C+-1e,(2)依题意1n=11200-=0.125,解得n=3,则t=5730年X3=17190年.27(8分)已知笊核的质量m)=3.3446X10kg.如果用入射光子照射笊核使其分为质子和中子，质子质量用5=1.6726X1。—27kg,中子质量m=1.6749*10-27kg.求入射光子的频率.答案3.94X102°Hz解析笊核分为质子和中子，增加的质量为Am=np+m—mD=(1.6726+1.6749-3.3446)X1027kg=0.0029X1027kg.

吸收的入射光子的能量为1013J.E=Amc2=0.0029X1027X(3X1081013J.由公式E=hv知，入射光子的频率为—13V=K=%：：：34Hz-3.94X1020Hz.h6.63X1015.(1015.(10分)一静止的质量为 M的馍核(23Ni)发生3衰变，放出一个速度为V0,质量为m的3粒子和一个反冲铜核，若馍核发生衰变时释放的能量全部转化为3反冲铜核，若馍核发生衰变时释放的能量全部转化为3粒子和铜核的动能.求此衰变过程中的质量亏损(亏损的质量在与粒子质量相比时可忽略不计 ).2Mmv22M-mc解析设衰变后铜核的速度为 v,由动量守恒mw)=(M—m)v①由能量守恒AE=2m\0+由动量守恒mw)=(M—m)v①由能量守恒AE=2m\0+2(M—m)v2②由质能方程2fAE=Amc③解得Am=2Mmv

2M-mc2.16.(12分)用速度几乎是零的慢中子轰击静止的硼核 (1:B),产生锂核(7Li)和“粒子.已知中子质量 m=1.008665u,硼核质量g=10.01677u,锂核质量仅=7.01822u,a粒子质量0^=4.00260u.(1)写出该反应的核反应方程；(2)求出该反应放出的能量 AE;(3)若核反应中放出的能量全部变成生成核的动能，则锂核和 a粒子的动能各是多少？ (1u相当于931.5MeV)答案(1)5B+0n—>3Li+4He(2)4.30MeV(3)1.56MeV2.74MeV解析根据质量数和电荷数守恒写出核反应方程，由质量亏损及爱因斯坦质能方程求出核能，再由动量守恒和能量守恒求出锂核和 a粒子的动能.(1)核反应方程为黜+0n—>7Li+2He.(2)核反应过程中的质量亏损为Am=(10.016