章末检测卷三(十九)学习专用.docx

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章末检测卷三(第十九章)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)
1．下列关于原子和原子核的说法正确的是(　　)
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
答案　B
解析　β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，选项A错误；玻尔的基本假设是轨道、能量都是量子化的，选项B正确；半衰期由原子核的内部因素决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素均无关，选项C错误；比结合能越大，表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项D错误．
2．“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风．下列核反应方程中，属于研究“两弹”的基本核反应方程的是(　　)
①N＋He→O＋H　②U＋n→Sr＋Xe＋10n　③U→Th＋He　④H＋H→He＋n
A．①② B．②③
C．②④ D．③④
答案　C
解析　“两弹”指原子弹和氢弹，原子弹的核反应方程是铀核裂变，②正确．氢弹的核反应方程是轻核聚变，④正确，所以选项C正确．
3．典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子；92U＋n―→56Ba＋Kr＋xn，铀235质量为m1，中子质量为m2，钡144质量为m3，氪89的质量为m4，下列说法正确的是(　　)
A．该核反应类型属于人工转变
B．该反应放出能量(m1－xm2－m3－m4)c2
C．x的值为3
D．该核反应比聚变反应对环境的污染较少
答案　C
解析　该核反应是核裂变，不是人工转变，故A错误；核反应方程92U＋n―→56Ba＋Kr＋xn中根据质量数守恒，有：235＋1＝144＋89＋x，解得：x＝3；根据爱因斯坦质能方程，该方程放出的能量为：ΔE＝Δm·c2＝(m1＋m2－m3－m4－3m2)c2＝(m1－m3－m4－2m2)c2，故B错误，C正确；该核反应生成两种放射性元素，核污染较大，故D错误．
4．14C是一种半衰期是5 730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的，则该古树死亡的时间距今大约(　　)
A．22 920年 B．11 460年
C．5 730年 D．2 856年
答案　B
解析　放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间为一个半衰期，14C的含量为原来的，经过了两个半衰期t＝2×5 730＝11 460(年)，故选项B正确．
5．在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，都不同程度地含有放射性元素，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出放射性α、β、γ射线，根据有关放射性知识可知，下列说法错误的是(　　)
A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少4
B．放射性元素与别的元素形成化合物后仍具有放射性
C．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流
D．在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱
E．升高放射性材料的温度，不能缩短其半衰期
答案　C
解析　发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少4，选项A正确；放射性元素与别的元素形成化合物后仍具有放射性，选项B正确；β射线是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子发射到核外就是β粒子，选项C错误；在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，选项D正确；放射性元素的半衰期由元素本身的属性决定，与外界物理或化学条件无关，选项E正确．
6．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为
6H→kHe＋dH＋2n＋43.15 MeV，则(　　)
A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2
C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3
答案　B
解析　根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知，解得，B对．
7．如图1甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的射线是(　　)
图1
A．α射线 B．β射线
C．γ射线 D．三种射线都可以
答案　C
解析　图甲说明了γ射线的穿透能力很强，能够穿透几厘米厚的铝板，故在工业上利用γ射线的穿透性检测金属内是否有气泡等伤痕，若钢板内有伤痕，穿过钢板的亮点数就会有变化，故C正确．
8．一个原来静止的U核发生α衰变，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下列图中的(图中半径大小没有按比例画)(　　)
答案　D
解析　由于发生的是α衰变，产物是两个带正电荷的粒子，根据动量守恒定律Mv1＋mvα＝0，可得初始时刻这两个新核的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则判断洛伦兹力的方向，故D项正确．
二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)
9．铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应是U＋n―→Ba＋Kr＋3n，下列说法正确的有(　　)
A．上述裂变反应中伴随着中子放出
B．铀块体积对链式反应的发生无影响
C．铀核的链式反应可人工控制
D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响
答案　AC
解析　从裂变反应方程式可以看出裂变反应中伴随着中子放出，A对；铀块体积对链式反应的发生有影响，B错；铀核的链式反应可人工控制，C对；铀核的半衰期不会受到环境温度的影响，D错．
10．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，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＋n→H＋γ
B．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3
C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)c
D．γ光子的波长 λ＝
答案　AB
解析　根据核反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，得到的氘核为H，故A正确；聚变反应过程中辐射一个γ光子，质量减少Δm＝m1＋m2－m3，故B正确；由质能方程知，辐射出的γ光子的能量为E＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2，故C错误；由c＝λν及E＝hν得λ＝，故D错误．
11．太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看做是4个氢核(H)结合成1个氦核(He)．下表中列出了部分粒子的质量(1 u相当于931.5 MeV的能量)，以下说法中正确的是(　　)
粒子名称
质子 p
α粒子
电子 e
中子 n
质量/u
1.007 3
4.001 5
0.000 55
1.008 7
A.核反应方程式为4H―→He＋2　0＋1e
B．核反应方程式为4H―→He＋2　0－1e
C．4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.026 6 u
D．聚变反应方程中释放的能量约为24.8 MeV
答案　ACD
解析　根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒关系可判断A正确，B错误；根据质能方程可知D正确．
12．“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子后核内一个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子(其质量小于电子质量且不带电)．若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”(电子的初动量可不计)，则(　　)
A．生成的新核与衰变前的原子核质量数相同
B．生成的新核的核电荷数增加
C．生成的新核与衰变前的原子核互为同位素
D．生成的新核与中微子的动量大小相等
答案　AD
解析　质子与中子的质量数相同，所以发生“轨道电子俘获”后新核与原核质量数相同，A正确；新核质子数减少，故核电荷数减少，B错误；新核与原核质子数不同，不能称它们互为同位素，C错误；以静止原子核及被俘获电子为系统，系统动量守恒，系统初动量为零，所以生成的新核与中微子的动量大小相等，方向相反，D正确．
三、填空题(本题共2小题，共14分)
13．(6分)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是________.P是P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1 mg P随时间衰变的关系如图2所示，请估算4 mg的P经____天的衰变后还剩0.25 mg.
图2
答案　正电子　56
解析　衰变方程为P→Si＋e，即这种粒子是正电子．由图象可以看出P的半衰期为14天，则4×＝0.25，得t＝56天．
14．(8分)一个静止的钚核239 94Pu自发衰变成一个铀核235 92U和另一个原子核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：239 94Pu→235 92U＋X.
(1)方程中的X核符号为________．
(2)钚核的质量为239.052 2 u，铀核的质量为235.043 9 u，X核的质量为4.002 6 u，已知1 u相当于931.5 MeV的能量，则该衰变过程放出的能量是________MeV；
(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是________．
答案　(1)He　(2)5.31　(3)235∶4
解析　(1)由质量数及电荷数守恒可知X为He.
(2)该核反应的质量亏损Δm＝(239.052 2－235.043 9－4.002 6)u＝0.005 7 u；释放能量ΔE＝0.005 7×931.5 MeV≈5.31 MeV.
(3)由动量守恒得mUvU＝mXvX，又Ek＝，解方程组得EkX∶EkU＝mU∶mX＝235∶4.

新叶阅读答案四、计算题(本题共3小题，共34分)

景山学校通州校区施工情况15．(10分)2019年北京奥运会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术来供电，奥运会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部四个氢核(H)转化成一个氦核(He)和两个正电子(e)并放出能量．已知质子质量mp＝1.007 3 u，α粒子的质量mα＝4.002 6 u，正电子的质量me＝0.000 5 u,1 u的质量相当于931.5 MeV的能量．
(1)写出该核反应方程；
(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少能量？(结果保留四位有效数字)

教师名言答案　(1)4H→He＋2e　(2)23.85 MeV
解析　(1)根据质量数守恒、电荷数守恒，该核反应方程为：4H→He＋2e.

最大的书阅读答案(2)质量亏损：
Δm＝4mp－mα－2me＝4×1.007 3 u－4.002 6 u－2×0.000 5 u＝0.025 6 u

教学设计与反思免费下载ΔE＝0.025 6×931.5 MeV≈23.85 MeV.
16．(10分)已知氘核的质量mD＝3.344 6×10－27 kg.如果用入射光子照射氘核恰使其分为质子和中子，质子质量mp＝1.672 6×10－27 kg，中子质量mn＝1.674 9×10－27 kg.求入射光子的频率．(保留三位有效数字)
答案　3.94×1020 Hz

李政化学口诀总结解析　氘核分为质子和中子，增加的质量为
Δm＝mp＋mn－mD

教师的专业成长ppt＝(1.672 6＋1.674 9－3.344 6)×10－27 kg

智慧树思辨与创新考试答案＝0.002 9×10－27 kg.
吸收的入射光子的能量为

教学设计与反思免费下载E＝Δmc2＝0.002 9×10－27×(3×108)2 J＝2.61×10－13 J.
由公式E＝hν知，入射光子的频率为
ν＝＝ Hz≈3.94×1020 Hz.
17．(14分)如图3甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v0＝7.7×104 m/s的中子而发生核反应，即Li＋n→H＋He，若已知He的速度v2＝2.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：
图3

机器人教学存在的问题(1)H的速度大小和方向；
(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；
(3)当He旋转三周时，粒子H旋转几周？
答案　(1)1.0×103 m/s，方向与v0相反
(2)3∶40　(3)2周
解析　(1)反应前后动量守恒：m0v0＝m1v1＋m2v2(v1为氚核速度，m0、m1、m2分别代表中子、氚核、氦核质量)
代入数值可解得：
v1＝－1.0×103 m/s，方向与v0相反．
(2)H和He在磁场中均受洛伦兹力，做匀速圆周运动的半径之比
r1∶r2＝∶＝3∶40.
(3)H和He做匀速圆周运动的周期之比
T1∶T2＝∶＝3∶2
所以它们的旋转周数之比：
n1∶n2＝T2∶T1＝2∶3，即He旋转三周，H旋转2周．
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