2022-2022学年高中物理综合测试8粤教版选修3-.doc

阶段测试8原子核(二)一、选择题(此题共7小题，每题7分，共49分在每题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第57题有多项符合题目要求，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的开展，以下说法符合事实的是()A赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B查德威克用粒子轰击N获得反冲核O，发现了中子C汤姆生发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型【答案】A【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用粒子轰击N，获得反冲核O，发现了质子，选项B错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C错误；卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误2在核反响方程HeNO(X)的括弧中，X所代表的粒子是()AHBHCeDn【答案】A【解析】根据核反响方程式的两个守恒定律，质量数守恒及电荷数守恒定律，即可推断出X为质子(H)3(2022年宿州三模)以下核反响方程式中，表示核聚变过程的是()ANHeOHBUThHeCHHHenDUnBaKr3n【答案】C【解析】轻核聚变是指把轻核结合成质量较大的核，并释放出核能的反响A是人工核转变，B是衰变反响，C是轻核聚变，D是核裂变故A、B、D错误，C正确4(2022年天津模拟)现在太阳向外辐射的能量是由太阳内部氢核聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反响，其核反响方程为3HeC，到那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反响共同产生的He的质量为m1，C的质量为m2，那么以下判断正确的选项是()A3m1m2B3m1m2Dm13m2【答案】C【解析】太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢核聚变产生的，所以核反响前后质量会减少，反响前的质量为3m1，反响后的质量为m2，所以3m1m2，故C正确5在以下四个核反响方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子，以下判断中正确的选项是()Hx1HenNHe8Ox2BeHeCx3MgHeAlx4Ax1是质子 Bx2是质子 Cx3是质子 Dx4是质子 【答案】BD【解析】根据质量数和电荷数守恒得x1的电荷数为1，质量数为2，所以x1是氘核，故A错误；同理x2的电荷数为1，质量数为1，所以x2为质子，故B正确；x3的电荷数为0，质量数为1，所以x3是中子，故C错误；x4的电荷数为1，质量数为1，所以x4是质子，故D正确6.U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成 Ti，X和 Ti最后都变成Pb，衰变路径如下图那么图中的()Aa84，b206B是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的C是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的DU经过10次衰变，8次衰变可变成Pb【答案】AB【解析】是衰变，是衰变，因此a84，b206. U经过10次衰变和8次衰变可变成质量数为206，电荷数为86的元素7如下图是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象，以下说法中正确的选项是()A假设D和E能结合成F，结合过程一定要释放能量B假设D和E能结合成F，结合过程一定要吸收能量C假设A能分裂成B和C，分裂过程一定要释放能量D假设A能分裂成B和C，分裂过程一定要吸收能量【答案】AC【解析】题目图样说明不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数的关系从图中可以看出，Fe的核子的平均质量最小，D、E的核子的平均质量比F大，故D、E结合成F时，总质量会减少，应释放核能同样的理由，A分裂成B和C时，总质量也会减少，一定会释放核能二、非选择题(此题共5小题，共51分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤)8(5分)以下说法正确的选项是_A衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的B氡核(Rn)衰变为铅核Pb的过程中，要经过4次衰变和6次衰变C假设使放射性物质的温度升高，其半衰期将减短D卢瑟福通过粒子的散射实验现象提出了原子的核式结构模图E骸骨中C的含量为活着的生物体中C的，C的半衰期为5730年，那么该生物死亡时距今11 460年【答案】ADE【解析】衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故A正确；因为衰变的质量数不变，所以衰变的次数n4，在衰变的过程中电荷数总共少8，那么衰变的次数m4，故B错误；半衰期由放射性元素本身的性质决定，与物体的温度无关，故C错误；卢瑟福通过粒子的散射实验现象提出了原子的核式结构模图，故D正确；骸骨中C的含量为活着的生物体中的，设原来C的质量为M0，衰变后剩余质量为M，那么有MM0()n，其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的，故n2，所以死亡时间为25 73011 460年，故E正确9(5分)关于原子结构及原子核的知识，以下判断正确的选项是_A射线比射线的电离本领强B四个核子聚变为一个氦核的过程释放的核能等于四个核子的质量之和与光速平方(c2)的乘积C射线的穿透能力比射线弱D衰变中的电子来自原子的内层电子E放射性元素的半衰期与压力、温度无关【答案】ACE【解析】根据、射线的特点可知，射线比射线的贯穿本领强，故A正确；根据爱因斯坦的质能方程，四个核子聚变为一个氦核的过程释放的核能等于亏损的质量与c2的乘积，不是等于氦核质量与c2的乘积，故B错误；射线的穿透能力最弱，电离本领最强，故C正确；衰变中的电子来自原子内部的中子转化为质子同时释放出一个电子，故D错误；放射性元素的半衰期与压力、温度无关，故E正确10(5分)(2022年武威校级期末)在以下描述的核过程的方程中，属于衰变的是_，属于衰变的是_，属于裂变的是_，属于聚变的是_(填正确答案的标号)ACNeBPSe CUThHe DNHeOH EUnXeSr2n FHHHen【答案】CABEF【解析】A和B的反响生成物里都有电子，属于衰变，C的反响生成物里有粒子，是衰变，裂变是重核裂变成轻核，属于裂变的是E，聚变是轻核生成重核，属于聚变的是F.11(16分)(1)美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和半衰期为100年的放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次衰变变成铜(Cu)，同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极镍63(Ni)的衰变方程为_.16 g镍63经过400年还有_g 尚未衰变(2)一静止的质量为M的镍核(Ni)发生衰变，放出一个速度为v0，质量为m的粒子和一个反冲铜核，假设镍核发生衰变时释放的能量全部转化为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)【答案】(1)NieCu 1(2)【解析】(1)NieCu；1.(2)设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒mv0(Mm)v，由能量守恒Emv(Mm)v2，由质能方程Emc2，解得m.12(20分)静止的锂核(Li)俘获一个速度为7.7106 m/s的中子，发生核反响后假设只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核(He)，它的速度大小是8106 m/s，方向与反响前的中子速度方向相同(1)写出此核反响的方程式；(2)求反响后产生的另一个粒子的速度大小及方向；(3)通过计算说明此反响过程中是否发生了质量亏损【答案】(1)LinHeH(2)8.1106 m/s，与反响前中子的速度方向相反(3)发生了质量亏损【解析】(1)根据质量数守恒和电荷数守恒可以写出方程LinHeH.(2)用m1、m2和m3分别表示中子(n)、氦核(He)和氚核(H)的质量，用v1、v2和v3分别表示中子、氦核和氚核的速度，由动量守恒定律得m1v1m2v2m3v3，v3，代入数值，得v38.1106 m/s.即反响后生成的氚核的速度大小为8.1106 m/s，方向与反响前中子的速度方向相反(3)反响前的总动能E1m1v，反响后的总动能E2m2vm3v，经计算知E2E1，故可知反响中发生了质量亏损5