20182019學(xué)年粵教版高中物理選修35 第四章 原子核 單元測試

2019-2019學(xué)年粵教版高中物理選修3-5 第四章 原子核 單元測試一、單選題1.鈾裂變的產(chǎn)物之一氪90( )是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90( )，這些衰變是( ) A.1次衰變，6次衰變B.4次衰變C.2次衰變D.2次衰變，2次衰變2.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一有關(guān)放射性元素的下列說法正確的是（ ） A.氡的半衰期為3.8天，若取4個氡核，經(jīng)過7.6天就只剩下一個氡原子核了B.發(fā)生a衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4個C.衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子所產(chǎn)生的D.射線一般伴隨著a或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)3.關(guān)于宇宙，下列說法中正確的是（） A.銀河系是一種旋渦星系，太陽處在其中的一個旋臂上B.恒星的壽命取決于亮度C.太陽能夠發(fā)光、放熱，主要是因?yàn)樘杻?nèi)部不斷發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.地球是宇宙中唯一有衛(wèi)星的星球4.關(guān)于聚變，以下說法正確的是（ ） A.兩個輕原子核聚變?yōu)橐粋€質(zhì)量較大的原子核放出的能量比一個重核分裂成兩個中等質(zhì)量的原子核放出的能量大很多倍B.一定質(zhì)量的聚變物質(zhì)聚變時放出的能量比相同質(zhì)量的裂變物質(zhì)裂變時釋放的能量小很多C.聚變發(fā)生的條件是聚變物質(zhì)的體積大于臨界體積D.發(fā)生聚變反應(yīng)時，原子核必須有足夠大的動能5.在日本本州島附近海域發(fā)生里氏9.0級強(qiáng)烈地震，地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏，其中放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為 I Xe+Y根據(jù)有關(guān)放射性知識，下列說法正確的是（ ） A.生成的 Xe處于激發(fā)態(tài)，放射射線射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)B.若 I的半衰期大約是8天，取4個碘原子核，經(jīng)16天就只剩下1個碘原子核了C.Y粒子為粒子D.I中有53個質(zhì)子和132個核子6.下列說法正確的是（ ） A.用射線治療腫瘤時一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的傷害B.兩個質(zhì)子間，不管距離如何，總有核力存在，且核力總是大于庫侖力C.放射性元素的半衰期與原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)有關(guān)D.核子結(jié)合成原子核一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量7.如圖所示，中子內(nèi)有一個電荷量為 e的上夸克和兩個電荷量為 e的下夸克，有一簡單模型是三個夸克都在半徑為r的同一圓周上，如圖所示給出的四幅圖中，能正確表示出夸克所受靜電作用力的是（ ）A.B.C.D.8.在下列四個核反應(yīng)方程中，符號“X”表示中子的是（） A.A+ n Mg+XB.Na Mg+XC.Be+ He C+XD.U Np+X二、多選題9.關(guān)于放射性元素發(fā)出的三種射線，下列說法正確的是（） A.粒子就是氫原子核，它的穿透本領(lǐng)很強(qiáng)B.射線是電子流，其速度接近光速C.射線是一種頻率很高的電磁波，它可以穿過幾厘米厚的鉛板D.三種射線中，射線的電離本領(lǐng)最弱，射線的電離本領(lǐng)最強(qiáng)10.下列說法中正確的是（ ） A.鈾核裂變的核反應(yīng)是 B.已知質(zhì)子、中子、 粒子的質(zhì)量分別為 ，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個 粒子，釋放的能量是 C.鈾（ ）經(jīng)過多次 、衰變形成穩(wěn)定的鉛（ ）的過程中，有6個中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子D.一個處于n=5能級態(tài)的氫原子，自發(fā)向低能級躍遷的過程中能輻射10種不同頻率的電磁波11.能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有（ ） A.H+ H He+ n是核聚變反應(yīng)B.H+ H He+ n是衰變C.U+ n Ba+ Kr+3 n是核裂變反應(yīng)D.U+ n X+ Sr+2 n是衰變?nèi)?、填空題12.下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運(yùn)用的物理現(xiàn)象請將相應(yīng)的字母填寫在運(yùn)用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上X光機(jī)_；紫外線燈_；理療醫(yī)用“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好這里的“神燈”是利用了_A紫外線的波長很短 B紫外線具有很強(qiáng)的熒光作用；C紫外線具有殺菌消毒作用； DX射線的很強(qiáng)的貫穿力；E紅外線具有顯著的熱作用 13.如圖所示是查得威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖中粒子X代表的是_粒子，粒子X轟擊鈹核的核反應(yīng)方程是_.14.原子核A經(jīng)過若干次衰變后變成原子核B ， 已知B核的質(zhì)子數(shù)比A核少8，B核的中子數(shù)比A核少16，則此衰變過程中共有_次衰變，_次衰變 四、解答題15.我國紀(jì)念抗曰戰(zhàn)爭和世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年1945年7月，為了加速日本軍國主義的滅亡，促使日本早日無條件投降，美國在日本的廣島、長崎投下了兩枚原子彈落在日本廣島的原子彈，其爆炸力相當(dāng)于2l04tTNT爆炸的能量（約8.41013J），由此可知該原子彈中鈾235的質(zhì)量是多少千克？（已知裂變的核反應(yīng)方程 U+ n Ba+ Kr+3 n+201MeV阿伏加德羅常數(shù)NA=6.021023） 五、綜合題16.已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質(zhì)量數(shù)是226試問： （1）鐳核中有幾個質(zhì)子？幾個中子？ （2）鐳核所帶的電荷量是多少？ （3）呈中性的鐳原子，核外有幾個電子？ 答案解析部分一、單選題1.【答案】B 【解析】【解答】原子核每經(jīng)過一次衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2；每經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變方法一 衰變的次數(shù)為n 0(次)，衰變的次數(shù)為m 40364(次)方法二 設(shè)氪90( )經(jīng)過x次衰變，y次衰變后變成鋯90( )，由衰變前后的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得4x9090,2xy4036，解得x0，y4.【分析】衰變方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。2.【答案】C 【解析】【解答】A、半衰期的對大量原子核的衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對于單個是不成立的，故A錯誤；B、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知：發(fā)生衰變放出42He ， 導(dǎo)致質(zhì)子數(shù)減小2個，質(zhì)量數(shù)減小4，故中子數(shù)減小2，故B錯誤；C、發(fā)生衰變的過程是：一個中子變?yōu)橘|(zhì)子同時放出一個電子，故C正確；D、根據(jù)、三種射線特點(diǎn)可知，射線穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，射線電離能量最強(qiáng)，穿透能力最弱，故D錯誤故選：C【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒判斷產(chǎn)生衰變和衰變次數(shù)；明確衰變的實(shí)質(zhì)；半衰期的物理意義；、三種射線的特點(diǎn)以及應(yīng)用3.【答案】A 【解析】【解答】A、銀河系的中心有一個突起的核，稱為核球，另外還有銀盤和銀暈，銀盤一個非常引人注目的結(jié)構(gòu)是有旋渦狀的旋臂，因此銀河系屬于旋渦星系，太陽處在其中的一個旋臂上故A正確B、恒星的壽命和它的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大的恒星壽命越短這是因?yàn)橘|(zhì)量越大壓力就越大，這種情況下恒星內(nèi)部的核反應(yīng)就更加劇故B錯誤C、在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫作用下發(fā)生核聚變，釋放巨大的核能，故太陽能發(fā)光、放熱，故C錯誤D、宇宙中有衛(wèi)星的星球很多，比如木星就有許多衛(wèi)星故D錯誤故選：A【分析】宇宙中有衛(wèi)星的星球很多，比如太陽系中的木星就有許多衛(wèi)星恒星的壽命和它的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大的恒星壽命越短核聚變是較輕的原子核結(jié)合成較重的原子核的一種核反應(yīng)太陽內(nèi)部為核聚變銀河系的中心有一個突起的核球，半徑有一萬多光年，里面的物質(zhì)非常密集，充滿了濃厚的星際介質(zhì)和星云銀河系還有一個扁平的盤，稱為銀盤硬盤中恒星很密集，還有各種星際介質(zhì)和星云及星團(tuán)銀盤的直徑有10多萬光年，厚度只有幾千光年我們看到的銀河，就是銀盤中遙遠(yuǎn)的恒星密集在一起形成的銀盤一個非常引人注目的結(jié)構(gòu)是有旋渦狀的旋臂，因此銀河系屬于旋渦星系4.【答案】D 【解析】【解答】A、由于不明確質(zhì)量虧損的多少，故無法比較釋放出的能量大小；故A錯誤；B、同樣質(zhì)量的物體發(fā)生聚變時放出的能量比同樣質(zhì)量的物質(zhì)裂變時釋放的能量大很多故B不正確C、由核聚變的條件可知，發(fā)生核聚變時不需要達(dá)到臨界體積；故C錯誤；D、發(fā)生聚變反應(yīng)時，要求兩核子應(yīng)能達(dá)到較近的距離，故應(yīng)使原子核有足夠大的動能；故D正確；故選：D【分析】輕核聚變產(chǎn)生的能量比重核裂變產(chǎn)生的能量大得多；根據(jù)核聚變的條件進(jìn)行分析，明確核聚變時兩核子應(yīng)滿足的條件5.【答案】C 【解析】【解答】解：A、射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故A錯誤B、半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用，對少數(shù)的原子核不適用，故B錯誤C、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，Y粒子的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為0，可知Y粒子為粒子，故C正確D、電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，可知 I中有53個質(zhì)子，質(zhì)量數(shù)等于核子數(shù)，則有131個核子，故D錯誤故選：C【分析】三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，射線的穿透能力最弱，電離能力最強(qiáng)半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得出Y粒子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而確定該粒子的種類6.【答案】D 【解析】【解答】A、射線對人體細(xì)胞傷害太大，因此不能用來人體透視，在用于治療腫瘤時要嚴(yán)格控制劑量，故A正確；B、核力是短程力，當(dāng)距離超過1010m時核力為零，故B錯誤；C、半衰期與原子核本身有關(guān)，與外界因素?zé)o關(guān)，故C錯誤；D、核子結(jié)合成原子核一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量，例如輕核聚變，故D正確；故選：D【分析】射線對細(xì)胞有傷害，核力是短程力，半衰期與外界無關(guān)，核子結(jié)合成原子核時有質(zhì)量虧損7.【答案】B 【解析】【解答】因?yàn)槿齻€夸克分布在正三角形的頂點(diǎn)上，具有“對稱”性，再考慮到同種電荷和異種電荷間的力的性質(zhì)，上夸克受到的合力豎直向下，下夸克受到的合力豎直向上，故選項(xiàng)B是正確的?！痉治觥扛鶕?jù)庫倫定律和上夸克、下夸克的電荷性質(zhì)，可以判斷上夸克受到的合力豎直向下，下夸克受到的合力豎直向上。8.【答案】C 【解析】【解答】A、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為13+012=1，質(zhì)量數(shù)為27+127=1，為質(zhì)子故A錯誤B、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為1112=1，質(zhì)量數(shù)為2424=0，為電子故B錯誤C、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為4+26=0，質(zhì)量數(shù)為9+412=1為中子故C正確D、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為9293=1，質(zhì)量數(shù)為239239=0，為電子故D錯誤故選：C【分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒確定X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而判斷是否是中子二、多選題9.【答案】B,C 【解析】【解答】解：A、射線是高速He核流，帶正電，它的穿透本領(lǐng)很弱A不符合題意；B、射線是高速電子流，其速度接近光速B符合題意；C、射線波長很短、頻率很高的電磁波，它可以穿過幾厘米厚的鉛板C符合題意；D、三種射線中穿透能力最強(qiáng)的是射線，射線穿透能力最弱，一張厚的黑紙可以擋住射線電離能力最強(qiáng)的是射線，射線電離能力最弱，D不符合題意；故答案為：BC【分析】三種射線的成分主要是指所帶電性，射線是高速的核流帶正電，射線是高速電子流帶負(fù)電，射線是光子，是中性的，穿透能力最強(qiáng)的是射線，最弱的是射線，電離能力最強(qiáng)的是射線，最弱的是射線。10.【答案】B,C 【解析】【解答】鈾核裂變時要用中子轟擊鈾核才能產(chǎn)生核反應(yīng)，則A不符合題意； 已知質(zhì)子、中子、 粒子的質(zhì)量分別為 ，因兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個粒子，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個 粒子，質(zhì)量虧損為2m1+2m2-m3 ， 釋放的能量是 ，B符合題意；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知：238-206=48，發(fā)生8次衰變；92=82+28-6，發(fā)生6次衰變，衰變的實(shí)質(zhì)即為中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時釋放電子，所以有6個中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子C符合題意；一個處于n=5能級態(tài)的氫原子，自發(fā)向低能級躍遷的過程中最多能夠輻射4種不同頻率的電磁波D不符合題意故答案為：BC.【分析】鈾的裂變需要中子進(jìn)行轟擊，所以方程不對；能量釋放的過程以質(zhì)量虧損的形式進(jìn)行，利用質(zhì)能方程結(jié)合前后質(zhì)量的變化可以求出釋放的能量；利用質(zhì)量數(shù)守恒和電荷量守恒可以判斷鈾多次衰變的結(jié)果是否正確；躍遷時釋放的頻率數(shù)為5取2的排列組合數(shù)。11.【答案】A,C 【解析】【解答】解：A、核聚變的過程與核裂變相反，是幾個原子核聚合成一個原子核的過程，氫原子核聚變?yōu)楹ぴ雍?，故A正確；B、衰變放出的是電子，而這里是中子故B錯誤；C、核裂變是一個原子核分裂成幾個原子核的變化，質(zhì)量非常大的原子核才能發(fā)生核裂變，故C正確；D、衰變放出的是核原子核，這是裂變反應(yīng)，故D錯誤；故選：AC【分析】核裂變是一個原子核分裂成幾個原子核的變化，只有一些質(zhì)量非常大的原子核才能發(fā)生核裂變；核聚變的過程與核裂變相反，是幾個原子核聚合成一個原子核的過程，只有較輕的原子核才能發(fā)生核聚變；不穩(wěn)定核自發(fā)地放出射線而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核的現(xiàn)象，稱為衰變?nèi)⑻羁疹}12.【答案】D；C；E 【解析】【解答】X光機(jī)利用X射線有很強(qiáng)的穿透能力；紫外線燈是利用紫外線具有殺菌消毒作用；而“神燈”是利用紅外線具有顯著的熱作用；故選：（1）D；（2）C；（3）E【分析】X光具有很強(qiáng)的貫穿力，可以拍攝X光片；紫外線具有殺菌消毒作用；紅外線具有顯著的熱作用13.【答案】； 【解析】【解答】查得威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖中粒子X代表的是粒子，粒子X轟擊鈹核的核反應(yīng)方程是 故答案為：【分析】圖中粒子X代表的是粒子，粒子X轟擊鈹核的核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒14.【答案】6；4 【解析】【解答】發(fā)生衰變是放出He ， 發(fā)生衰變是放出電子10e ， 設(shè)發(fā)生了x次衰變和y次衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：2xy=8，4x=16，解得x=6，y=4，故衰變過程中共有6次衰變和4次衰變故答