20192020學(xué)年高中物理第十九章原子核測評(含解析)新人教選修35

20192020學(xué)年高中物理第十九章原子核測評(含分析)新人教版選修3520192020學(xué)年高中物理第十九章原子核測評(含分析)新人教版選修3510/10芃PAGE10芇蚈蚇莃節(jié)20192020學(xué)年高中物理第十九章原子核測評(含分析)新人教版選修35第十九章原子核測評(時間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每題6分,共48分。其中第1~5題為單項選擇題;第6~8題為多項選擇題,全部選對得6分,選不全得3分,有選錯或不答的得0分)1.依照近代物理知識,你認(rèn)為以下說法中正確的選項是(),則從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大,這種金屬的逸出功越大12.09eV,則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰,能夠使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)C.在原子核中,比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固D.鈾核(92238U)衰變成鉛核(82206Pb)的過程中,中子數(shù)減少21個剖析依照Ekm=hν-W0知,頻率相同,從金屬表面逸出的光電子最大初動能越大,金屬的逸出功越小,故A錯誤;已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸取的能量為12.09eV,用動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰,能量部分被吸取,不能夠從基態(tài)躍遷到該激發(fā)態(tài),故B錯誤;在原子核中,比結(jié)合能越大,原子核中的核子結(jié)合的越牢固,故C正確;鈾核(92238U)衰變成鉛核(82206Pb)的過程中,質(zhì)子數(shù)少10,質(zhì)量數(shù)少32,則中子數(shù)少22,故D錯誤;選C。答案C

2.以下說法正確的選項是( )

太陽是宇宙的中心

太陽系中只存在太陽和它的八大行星

C.太陽系是由太陽和若干行星以及它們的衛(wèi)星還有彗星組成的

D.太陽最后會變成中子星

剖析太陽系中以太陽為中心,有八大行星繞太陽運行,有的行星還有衛(wèi)星,其他還有2000多顆比較

小的小行星和彗星等,因此表達(dá)較完滿的是C項。平時我們所說的八大行星是指太陽系中較大的幾

顆行星,太陽系的組成中還有小行星和彗星。天體物理的研究表示,當(dāng)恒星質(zhì)量是太陽質(zhì)量的1.422

倍,最后整個恒星成為中子星,故D錯。答案C

3.由以下列圖可得出結(jié)論( )

質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和小于氘核的質(zhì)量

質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和等于氘核的質(zhì)量

C.氘核分解為質(zhì)子和中子時要吸取能量

D.質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時要吸取能量

剖析由圖能夠看出,氘核分解為質(zhì)子和中子的過程中是吸取能量的,因此兩個核子質(zhì)量之和大于氘

核的質(zhì)量,C正確。

1

答案C4.510B俘獲1個α粒子,生成713N,放出x粒子,而713N是不牢固的,它放出y粒子變成613C,那么x粒子和y粒子分別為()

A.中子和正電子

B.中子和電子

C.質(zhì)子和正電子

D.質(zhì)子和中子

剖析依照題意,寫出該核反應(yīng)的方程式為105B+42He→137N+x,137N→136C+y,由核反應(yīng)中的電荷數(shù)和質(zhì)

量數(shù)守恒分別得x、y的電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)為Zx=5+2-7=0,Ax=10+4-13=1,Zy=7-6=1,Ay=13-13=0,因此,x

為中子,y為正電子。

答案A

5.以下列圖,一天然放射性物質(zhì)發(fā)出三種射線,經(jīng)過一勻強磁場和勻強電場共存的地域(方向如圖),

下面的判斷正確的選項是( )

A.射到b的必然是α射線

B.射到b的必然是β射線

C.射到b的必然是α射線或β射線

D.射到b的必然是γ射線

剖析γ射線不帶電,無論如何調(diào)整電場和磁場,都不偏轉(zhuǎn),因此D錯;帶電粒子經(jīng)過調(diào)治都能夠發(fā)生

偏轉(zhuǎn),也能夠不偏轉(zhuǎn),要點是看電場力和洛倫茲力的大小關(guān)系,因此A、B錯,C對。

答案C

6.鈾核裂變是核電站核能的重要本源,其一種裂變反應(yīng)式是23592U+10n→14456Ba+8936Kr+310n。以下說法

正確的有( )

A.上述裂變反應(yīng)中陪同著中子放出

B.鈾塊體積對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無影響

C.鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制

D.鈾核的半衰期會碰到環(huán)境溫度的影響

剖析依照裂變反應(yīng)的規(guī)律和影響半衰期的因素解決問題。裂變反應(yīng)式中的10n為中子,鈾塊體積大

于臨界體積,才能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),且鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的,選項A、C正確,選項B錯誤;放射性

元素的半衰期不受外界壓強、溫度的影響,選項D錯誤。

答案AC

7.以下說法正確的選項是( )

A.康普頓發(fā)現(xiàn)了電子

B.盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

2

C.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象

D.倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線

剖析1897年湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子;1911年盧瑟福依照α粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型;

貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象;倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。故B、C、D正確,A項錯誤。答案BCD8.中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時,質(zhì)量損失為m,相應(yīng)的能量E=mc2=2.2MeV是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的選項是()A.用能量小于2.2MeV的光子照射靜止氘核時,氘核不能夠分解為一個質(zhì)子和一其中子B.用能量小于2.2MeV的光子照射靜止氘核時,氘核可能分解為一個質(zhì)子和一其中子,它們的動能之和為零C.用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時,氘核可能分解為一個質(zhì)子和一其中子,它們的動能之和為零D.用能量大于2.2MeV的光子照射靜止氘核時,氘核可能分解為一個質(zhì)子和一其中子,它們的動能之和不為零剖析用能量小于結(jié)合能的光子照射氘核時,氘核必然不能夠分解,因此A正確,B錯誤。用能量大于結(jié)

合能的光子照射氘核時,氘核可能分解,只要分解,分解出的質(zhì)子和中子動能之和必然不為零(若動能之和為零就分不開了),因此C錯誤,D正確。答案AD二、填空題(本題共2小題,共18分。把答案填在題中的橫線上)9.(8分)1919年盧瑟福經(jīng)過以下列圖的實驗裝置,第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變,并由此發(fā)現(xiàn)。圖中A為放射源發(fā)出的粒子,B為氣。完成該實驗的以下核反應(yīng)方程+→17O。8+

剖析人類第一次完成原子核的人工轉(zhuǎn)變的實驗,是用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗,由此可知,該實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,圖中A為α粒子,B為氮氣,其核反應(yīng)方程為24He+714N→817O+11H。4141答案質(zhì)子α氮2He7N1H10.(10分)在鈾核裂變成鋇和氪的裂變反應(yīng)中,質(zhì)量損失02153u,那么,一個鈾核裂變釋放m=.的能量為,反應(yīng)中平均每個核子釋放的能量為。剖析由愛因斯坦質(zhì)能方程,可求得鈾核裂變時放出的能量。E=2021539315MeV2006mc=.×.=.MeV鈾核中含有235個核子,因此平均每個核子放出的能量為:235MeV=0.85MeV。

3

答案200.6MeV0.85MeV三、解答題(本題共3小題,共34分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計算的題,答案中必定明確寫出數(shù)值和單位)11.(10分)放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”,它能夠用來判斷古生物體的年代,此項研究獲得1960年諾貝爾化學(xué)獎。(1)宇宙射線中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后,會形成很不牢固的614C,它很簡單發(fā)生衰變,放出β射線變成一個新核,其半衰期為5730年。試寫出此衰變的核反應(yīng)方程。(2)若測得一古生物遺骸中的614C含量只有活體中的12.5%,則此遺骸距今約有多少年?剖析(1)此衰變的核反應(yīng)方程:14714N+01n→614C+11H6C→714N+-01e。(2)活體中的614C含量不變,生物死亡后,遺骸中的614C按其半衰期變化,設(shè)活體中614C的含量為0,遺骸中的14C含量為,由半衰期的定義得:N6N????N=(1)??N0,即0.125=(1)??22因此??3,5730年,t=17190年。??=τ=1414答案(1)7N+01n→614C+11H6C→714N+10e(2)17190年238206Pb。12.(12分)U經(jīng)一系列的衰變后變成9282求總合經(jīng)過幾次α衰變和幾次β衰變?

(2)20682Pb與23892U對照,求質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各少多少?

寫出這一衰變過程的方程。

剖析(1)設(shè)92238U衰變成82206Pb經(jīng)過x次α衰變和y次β衰變。由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得2382064①92822=+x=+x-y②聯(lián)立①②解得8,6,即總合經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變。x=y=(2)由于每發(fā)生一次α衰變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均減少2,每發(fā)生一次β衰變中子數(shù)減少1,而質(zhì)子數(shù)增加1,故82206Pb較92238U質(zhì)子數(shù)少10,中子數(shù)少22。核反應(yīng)方程為23892U→20682Pb+842He+60-1e。

答案(1)86(2)1022(3)92238U→82206Pb+824He+6-01e。13.(12分)用中子轟擊鋰核(36Li)發(fā)生核反應(yīng),生成氚核(13H)和α粒子,并放出4.8MeV的能量。寫出核反應(yīng)方程;

求出質(zhì)量損失;

(3)若中子和鋰核是以等值反向的動量相碰,則氚核和α粒子的動能之比是多少?

α粒子的動能是多大?

剖析(1)核反應(yīng)方程為6Li+1n→3H+4He48MeV。3012+.

4

(2)依照E=m·931.5MeV得

m=u=0.0052u

依照題意有0=m1v1+m2v2,式中m1、v