2021年人教版物理双基限时练-选修3-5：第十九章《原子核》章末测试.docx

原子核章末测试(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题4分，共40分，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1硼10俘获1个粒子，生成氮13，放出x粒子，而氮13是不稳定的，它放出y粒子变成碳13，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C质子和正电子 D质子和中子解析由核反应方程BHeNn，NCe，所以A选项正确答案A2以下几个核反应方程式中，x代表质子的是()A.FHeNexB.HgnPt2HxC.HHnxD.NaMgx答案A3一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m.铀发生一系列衰变，最终生成物为铅已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的有()A经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了B经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变C经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8D经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2解析经过两个半衰期后矿石中剩余的铀应当还有m/4；经过三个半衰期后还剩m/8；由于衰变产物大部分仍旧留在该矿石中，所以矿石质量没有太大的转变答案C4在匀强磁场中，某一处于静止状态的放射性原子核X，发生了衰变，从X核中放出了一个粒子，其速度方向垂直于磁场方向，并测得粒子的轨道半径为R，则反冲核的运动半径是R的()A.倍 B.倍C.倍 D.倍解析在衰变中动量守恒，故有mvmxvx，依据R知，反冲核的半径RxR，RxR，故选项C正确答案C5(多选题)如图所示，两个相切的圆表示一静止的原子核发生某种核反应后，产生的两种粒子在匀强磁场中的运动轨迹，可能是()A原子核发生了衰变 B原子核发生了衰变C原子核放出了一个正电子 D原子核放出了一个中子答案AC6(多选题)三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦(He)，则下面说法正确的是()A. X核比Z核多一个原子B. X核比Z核少一个中子C. X核的质量数比Z核质量数大3D. X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍解析依据核反应前后，质量数和电荷数守恒，设X核的质量数为Ax，电荷数为Zx，则Y核的质量数为Ax，电荷数为Zx1，则核反应分别为AxZxXeAxZx1YAxZx1YHHeAx3Zx2Z由此可知X核的质量数比Z核质量数大，故C选项正确；ZxZx22Zx22(Zx1)故D选项正确答案CD7现有三个核反应NaMgeUnBaKr3nHHHen下列说法正确的是()A是裂变，是衰变，是聚变B是聚变，是裂变，是衰变C是衰变，是裂变，是聚变D是衰变，是聚变，是裂变答案C8太阳放出的大量中微子向地球飞来，但试验测定的数目只有理论的三分之一，后来科学家发觉中微子在向地球传播过程中衰变成一个子和一个子若在衰变过程中子的速度方向与中微子原来的方向全都，则子的运动方向()A肯定与子同方向B肯定与子反方向C肯定与子在同始终线上D不肯定与子在同始终线上解析中微子衰变成子和子，满足动量守恒，子的速度方向与中微子原来的方向全都，子必定也在这条直线上答案C914C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年月测定的方法若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t0时14C的质量下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是()ABCD解析据半衰期的计算公式知，经时间t，剩余的14C的质量为mm0()，对应图象为一指数函数图象，C选项符合题意答案C10(多选题)用质子轰击锂核(73Li)生成两个粒子，以此进行出名的验证爱因斯坦质能方程的试验已知质子的初动能是0.6 MeV，质子、粒子和锂核的质量分别是1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 u已知1 u相当于931.5 MeV，则下列叙述中正确的是()A此反应过程质量削减0.010 3 uB生成的两个粒子的动能之和是18.3 MeV，与试验相符C核反应中释放的能量是18.9 MeV，与试验相符D若生成的两个粒子的动能之和是19.5 MeV，与试验相符解析此反应的质量亏损m1.007 3 u7.016 0 u24.001 5 u0.020 3 u，释放的能量Em931.5 MeV18.9 MeV，故A项错，C项正确；由能量守恒可知，释放的能量E及反应前质子的动能转化成两个粒子的总动能，Ek18.9 MeV0.6 MeV19.5 MeV，故B项错，D项正确答案CD二、填空题(共2小题，每小题8分，共16分)11一置于铅盒中的放射源放射出的、和射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场，进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为_射线，射线b为_射线解析射线穿过铝箔，由于粒子的贯穿力量很弱，因此经过铝箔后的射线为射线和射线，射线不带电，射线是高速电子流，故a为射线，b为射线答案12某放射性元素经20天后剩下原有质量的6.25%，可知，其半衰期为_，再经10天，剩下质量为最初质量的_解析依据半衰期公式6.25%()得T5天，再经过10天，即共经过6个半衰期，可知剩余该放射性元素的质量为最初质量的()6.答案5天三、计算题(本题共3小题，共44分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(14分)“原子质量单位”是原子物理中常用的一个特殊单位，符号为u,1 u1.660 61027 kg.已知12C原子的质量是12.000 000 u，一个12C原子可以看做是由6个氢原子(每个氢原子的质量是1.007 825 u)和6个中子组成(每个中子的质量是1.008 665 u)，则C原子核的结合能为多少？(保留三位有效数字)解析6个中子的总质量6mn61.008 665 u6.051 990 u6个氢原子的总质量6mH61.007 825 u6.046 950 u中子和氢原子的质量和6mn6mH12.098 940 u12C原子核的质量mC12.000 000 u质量亏损m6mn6mHmC0.098 940 u1.6431028 kg12C原子核的结合能Emc21.6431028(3108)2 J1.481011 J答案1.48101114(14分)在茫茫宇宙空间存在大量宇宙射线，对航天员构成了很大的威逼，现有一束射线(含有、三种射线)， (1)在不影响和射线的状况下，如何用最简洁的方法除去射线；(2)余下的这束射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出和射线进入该磁场区域后轨迹的示意图(3)用磁场可以区分和射线，但不能把射线从射线束中分别出来，为什么？(已知粒子的质量约是粒子质量的8 000倍，射线速度约为光速的格外之一，射线速度约为光速)解析(1)由于射线贯穿力量很弱，用一张纸放在射线前即可除去射线(2)射线带负电，由左手定则可知向上偏转，射线方向不变，轨迹如图所示(3)粒子和电子在磁场中偏转，据R，对射线R1，对射线 R2，故400.射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与射线无法分别答案(1)用一张纸放在射线前即可除去射线(2)见解析图(3)射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与射线无法分别15(16分)一个静止的氮核N俘获一个速度为2.3107 m/s的中子生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核设B、C的速度方向与中子速度方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是106 m/s，B、C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比为RBRC1130.求：(1)C核的速度大小；(2)依据计算推断C核是什么核；(3)写出核反应方程解析(1)设中子的质量为m，则氮核的质量为14m，B核的质量为11m，C核的质量为4m，依据动量守恒可得：mv011mvB4mvC，代入数值解得vC3106 m/s.(2)依据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式：R可得：所以又qCqB7e，解得：qC2e，qB5e，所以C核为He.(3)核反应方程NnBHe.答案(1)3106 m/s(2)He(3)NnBHe