高中物理选修3-5(粤教版)练习：第四章过关检测 含解析
粤教版高中物理选修3-5第四章原子核单元检测含答案解析
粤教版高中物理选修3-5第四章原子核单元检测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．以下说法正确的是（ ）A ．α衰变是原子核内的变化所引起的B ．某金属产生光电效应，当照射光的颜色不变而增大光强时，光电子的最大初动能增大C ．当氢原子以n=4的状态跃迁到n=1的状态时，要吸收光子D ．N 715+H 11→C 612+H 24e 是α衰变方程2．阴极射线是（ ）A ．光子流B ．电子流C ．质子流D ．中子流 3．如图为电视机显像管中电子束偏转的示意图．磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向( )A ．向上B ．向左C ．向下D ．向右4．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知A ．②来自于原子核外的电子B ．①的电离作用最强，是一种电磁波C ．③的电离作用较强，是一种电磁波D ．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子5．关于核力和结合能，下列说法正确的是（ ）A．强相互作用力是原子核内部的力，弱相互作用力是原子核外部的力B．强相互作用力和弱相互作用力都是短程力，其力程均在10﹣18米范围内C．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性D．组成原子核的核子越多，它的结合能越低6．二十世纪初，为了研究物质内部的结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，右图是（）A．卢瑟福的α粒子散射实验装置B．卢瑟福发现质子的实验装置C．汤姆逊发现电子的实验装置D．查德威克发现中子的实验装置7．如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数，若撤去电场后继续观察，发现每分钟的闪烁亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（）A．α射线和γ射线B．α射线和β射线C．β射线和X射线D．β射线和γ射线8．日本发生里氏9.0级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有13153I和137Cs两种放射性元素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射，其中13153I的衰变方程为eXeI011315413153-+→，其半衰期为8天．下列说法不正确的是()A．该核反应是α衰变B．13153I原子核中含有78个中子C．经过16天，75％的13153I原子核发生了衰变D ．虽然该反应出现质量亏损，但核反应前后的原子核总质量数不变9．在匀强磁场中，有一个静止的原子核发生衰变，放出一个粒子而转变为一个新原子核，放射出的粒子与新原子核的速度方向都与磁感线方向垂直，形成的径迹是两个相外切的圆，如图所示．下列说法正确的是（ ）A ．放射出的粒子可能是α粒子也可能是β粒子B ．放射出的粒子和新原子核都做顺时针方向的圆周运动C ．图中小圆是放射出的粒子的径迹，大圆是新原子核的径迹D ．放射出的粒子的动能小于新原子核的动能10． 图示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1 mm 铝片和3 mm 铝片下的照相底片被感光，而5mm 铅片下的照相底片未被感光时，则工作人员可能受到了辐射的射线是( )A ．α和βB ．α和γC ．β和γD ．α、β和γ11．太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）A ．化学反应B ．放射性衰变C ．裂变反应D ．热核反应12．大量释放核能的过程一定是（ ）A ．由质量较小的原子核结合成质量较大的原子核B ．由质量较大的原子核分裂成质量较小的原子核C ．由某些重核结合为质量较大的原子核D ．由某些重核分裂为中等质量的原子核二、多选题13．核电站中采用反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转换成电能。
2017-2018学年高中物理粤教版选修3-5习题：第四章 第
第四章原子核第五节裂变和聚变A级抓基础1．链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是( )A．质子B．中子C．β粒子D．α粒子解析：重核裂变时放出中子，中子再轰击其他重核发生新的重核裂变，形成链式反应，B 项正确．答案：B2．太阳辐射能量主要来自太阳内部的( )A．裂变反应B．热核反应C．化学反应D．放射性衰变解析：太阳的能量来自于内部的核聚变，产生很高的能量，又称为热核反应，故B正确．答案：B3．氢弹和原子弹各是根据什么原理制造的( )A．都是根据重核裂变原理B．都是根据轻核聚变原理C．原子弹是根据轻核聚变原理，氢弹是根据重核裂变原理D．原子弹是根据重核裂变原理，氢弹是根据轻核聚变原理解析：氢弹是根据轻核聚变原理，原子弹是根据重核裂变原理，故选项D对．答案：D4．下列核反应方程，属于裂变反应的是( )A.238 92U→234 90Th＋42HeB.235 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310nC.3015P→3014Si＋01eD.94Be＋42He→12 6C＋10n解析：A选项是α衰变，B选项是裂变反应，C选项是放射性元素的衰变，D选项是查德威克发现中子的人工转变方程，故B正确，A、C、D错．答案：B5．下列说法正确的( )A.234 90Th→234 91Pa＋X中的X是中子B.14 7N＋42He→17 8O＋11H是α衰变C.21H＋31H→42He＋10n是核聚变D.8234Se→8236Kr＋20－1e是核裂变解析：A：由质量数守恒和电荷数守恒知X是电子，故A错误；B：是发现质子的反应方程，α衰变生成的是氦原子核，故B错误；C：质量较轻的核聚变生成质量较大的核，故C正确；D：裂变是质量较大的核分裂成质量中等的核，这里是β衰变，故D错误．答案：CB级提能力6．(多选)我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有：(1)235 92U＋10n→9038Sr＋136 54Xe＋k10n(2)21H＋31H→42He＋d10n关于这两个方程的下列说法，正确的是( )A．方程(1)属于α衰变B．方程(2)属于轻核聚变C．方程(1)中k＝10，方程(2)中d＝1D．方程(1)中k＝6，方程(2)中d＝1解析：方程(1)应属于重核裂变而不是α衰变，选项A错误；方程(2)为轻核聚变，选项B正确；核反应前后质量数守恒、核电荷数守恒，方程(1)中：235＋1＝90＋136＋k×1，解得k＝10，方程(2)中：2＋3＝4＋d×1，解得d＝1，选项C正确，D错误．答案：BC7．中国最新一代“人造太阳”实验装置，于2006年9月28日在合肥成功放电，这是世界首个投入运行的全超导非圆截面核聚变实验装置．“人造太阳”以探索无限而清洁的核聚变能源为目标，由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称为“人造太阳”．你认为“人造太阳”中所涉及的核反应方程是( )A.235 92U＋10n→9038Sr＋136 54Xe＋1010nB.14 7N＋42He→17 8O＋11HC.21H＋31H→42He＋10nD.238 92U→234 90Th＋42He解析：聚变反应是质量较轻的核聚变生成质量较大的核，由题目知C正确．答案：C8．某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11H＋126C→137N＋Q1，11H＋15 7N→12 6C＋X＋Q2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：以下推断正确的是( )A．X是32He，Q2>Q1B．X是42He，Q2>Q1C．X是32He，Q2<Q1D．X是42He，Q2<Q1解析：根据核反应中质量数与电荷数守恒容易求得新核X的质量数为4、电荷数为2，即X是42He；根据表中提供的数据，可以求得第2个核反应的质量亏损大，根据爱因斯坦质能方程必然有Q1<Q2.答案：B9．一个原来静止的锂核(63Li)俘获一个速度为7.7×104 m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s，方向与中子的运动方向相反．(1)试写出核反应方程；(2)求出氦核的速度大小；(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量(已知氘核质量为m D＝2.014 102 u，氚核质量为m T＝3.016 050 u，氦核质量m He＝4.002 603 u，中子质量m n＝1.008 665 u，1 u＝1.660 6×10－27 kg)．解析：(1)63Li＋10n→31H＋42He.(2)取中子的运动方向为正方向，由动量守恒定律得m n v0＝－m T v1＋m He v2，v2＝m n v0＋m T v1m He＝1×7.7×104＋3×1.0×1034m/s＝2×104 m/s.(3)质量亏损为Δm＝m D＋m T－m He－m n＝(2.014 102＋3.016 050－4.002 603－1.008 665) u＝0.018 884 u≈3.136×10－29 kg根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2＝3.136×10－29×(3×108)2 J≈2.82×10－12 J.答案：(1)63Li＋10n→31H＋42He (2)2×104 m/s(3)2.82×10－12 J。
2019-2020学年物理(粤教版)选修3-5试题：章末质量评估(四) 含解析
章末质量评估(四)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1．一个放射性原子核，发生一次β衰变，则它的()A．质子数减少一个，中子数不变B．质子数增加一个，中子数不变C．质子数增加一个，中子数减少一个D．质子数减少一个，中子数增加一个解析：发生一次β衰变，原子核里有一个中子变为一个质子和一个电子，即10n→11H＋0－1e.答案：C2．某种元素不同同位素的原子核内，中子数N与原子核质量数A的关系是()解析：同位素的质子数相同，中子数不同，而质量数等于质子数加中子数，设质子数为M，则有：A＝N＋M，所以C正确．答案：C3．如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，下列判断正确的是()A．a为α射线、b为β射线B．a为β射线、b为γ射线C．若增大放射源的温度，则其半衰期减小D．若增大放射源的温度，则其半衰期增大解析：α射线为氦核，带正电，β射线为电子流，带负电，γ射线为高频电磁波，故根据电荷所受电场力特点可知：a为β射线、b为γ射线、c为α射线，故A错误B正确；半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故CD错误．答案：B4．原子核A Z X与氘核21H反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知()A．A＝2，Z＝1B．A＝2，Z＝2C．A＝3，Z＝3 D．A＝3，Z＝2解析：写出核反应方程：A Z X＋21H→42He＋11H，由质量数守恒和电荷数守恒，列方程：A＋2＝4＋1，Z＋1＝2＋1，解得：A＝3，Z＝2，故答案为D.答案：D5．某放射性元素经过11.4天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为()A．1.4天B．7.6天C．5.7天D．3.8天解析：有78的原子核发生了衰变，即有18的原子核未发生衰变．据m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T ，代入数据解得： t ＝3 T ＝11.4天， 即T ＝3.8天．故ABC 错误，D 正确．答案：D6.235 92U 经过m 次α衰变和n 次β衰变，变成207 82Pb ，则( )A ．m ＝7，n ＝3B ．m ＝7，n ＝4C ．m ＝14，n ＝9D ．m ＝14，n ＝18解析：本题考查了原子核衰变的规律，解题的关键是抓住原子核发生α衰变和β衰变时原子核质量数和电荷数的变化规律，在此基础上进行有关计算，原子核每发生一次α衰变，质量数减少4，电荷数减少2；每发生一次β衰变，质量数不变，电荷数增加1.比较这两种原子核，质量数减少28，说明发生了7次α衰变，电荷数应减少14，而电荷数减少10，说明发生了4次β衰变，B 项正确．答案：B7．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，并放出能量．这几种反应的总效果可以表示为621H →k 42He ＋d 11H ＋210n ＋43.15 MeV ，由平衡条件可知( )A ．k ＝1，d ＝4B ．k ＝2，d ＝2C ．k ＝1，d ＝6D ．k ＝2，d ＝3解析：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有4k ＋d ＝10，2k ＋d ＝6，解得k ＝2，d ＝2.正确选项为B.答案：B8．关于原子核及其变化，下列说法中正确的是( )A ．衰变和裂变都能自发的发生B ．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C ．升高温度可以使放射性元素的半衰期缩短D ．同种放射性元素在化合物中的半衰期与单质中的半衰期相等 解析：衰变能自发发生，裂变不能自发发生，故A 错误；β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故B 错误；元素原子核的半衰期是由元素本身决定，与元素所处的物理和化学状态无关，故C 错误，D 正确．答案：D9．静止的氡核222 86Rn 放出α粒子后变成钋核218 84Po ，α粒子动能为E α.若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c ，则该反应中的质量亏损为( )A.4218·E αc 2 B ．0 C.222218·E αc 2 D.218222·E αc 2 解析：由于动量守恒，反冲核和α粒子的动量大小相等，由E k ＝p 22m ∝1m ，它们的动能之比为4∶218，因此衰变释放的总能量是222218E α，由质能方程得质量亏损是222218·E αc 2. 答案：C10．放射性元素238 92U 衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成210 83Bi ，而210 83Bi 可以经一次衰变变成210 a X (X 代表某种元素)，也可以经一次衰变变成 b 81Tl, 210 a X 和 b 81 Tl 最后都变成206 82Pb ，衰变路径如图所示．则下面说法错误的是( )A．a＝84B．b＝206C．①是β衰变，②是α衰变D．①是α衰变，②是β衰变解析：21083Bi经过①变化为210a X，质量数没有发生变化，为β衰变，即：21083Bi→210a X＋0－1e，故a＝84, 21083Bi经过②变化为b81 Tl，核电荷数少2，为α衰变，即：21083Bi→b81Tl＋42He，故b＝206，故ABC正确、D错误．答案：D二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)11．某放射性元素的原子核发生2次α衰变和6次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是()A．核子数减小8 B．质子数减小2C．质子数增加2 D．中子数减小10解析：设该原子核的质量数(核子数)为m，电荷数(质子数)为n，衰变后的质量数为x，电荷数为y，则有：m＝x＋8，n＝－6＋4＋y，由此可知衰变后核子数减小8，质子数增加2，中子数减小10，故B 错误，A、C、D正确．答案：ACD12．下列核反应方程及其表述中正确的是()A.2411Na→2412Mg＋0－1e 是原子核的β衰变B.32He＋21H→42He＋11H 是原子核的α衰变C.42He＋2713Al→3015P＋10n 是原子核的人工转变D.23592U＋10n→9236Kr＋14156Ba＋310n是重核的裂变反应解析：A是β衰变方程，故A正确；B是轻核聚变方程，故B 错误；C是原子核的人工转变方程，故C正确；D是重核的裂变反应，故D正确．答案：ACD13．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是() A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量大于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数解析：该题综合考查了衰变规律和同位素的相关问题，原子核中不包含β射线，A错；γ光子的能量大于可见光光子的能量，B正确；铯137的半衰期长，衰变更慢，C错；铯133和铯137是同位素，含有相同的质子数，D选项正确．答案：BD14．2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖．大多数原子核发生核反应的过程中都伴随中微子的产生，例如核裂变、核聚变、β衰变等．下列关于核反应的说法正确的是()A.23490Th衰变为22286Rn，经过3次α衰变，2次β衰变B.21H＋31H→42He＋10n是α衰变方程，23490Th→23491Pa＋0－1e是β衰变方程C.23592U＋10n→14456Pa＋8936Kr＋310n是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程D．高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，其核反应方程为147N＋42He→178O＋11H解析：在α衰变的过程中，电荷数少2，质量数少4，在β衰变的过程中，电荷数多1，质量数不变，设经过m次α衰变，n次β衰变，根据电荷数和质量数守恒可知，2m－n＝4, 4m＝12，解得m＝3，n＝2，故A正确；21H＋31H→42He＋10n是核聚变方程，23490Th→23491Pa ＋0－1e是β衰变方程，23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n是裂变反应方程，不是氢弹的核反应方程，故BC错误；高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，其核反应方程为147N＋42He→178O＋11H，故D正确．答案：AD三、非选择题(本题共4小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．答案中必须明确写出数值和单位)15．(12分)完成下列核反应方程，并指出核反应的类型．(1)32He＋________→42He＋11H，是________变．(2)2411Na→2412Mg＋________，是________变．(3)2311Na＋________→2411Na＋11H，是________变．(4)23592U＋10n→14256Ba＋9136Kr＋3______，是______变．解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可判断粒子种类．答案：(1)21H聚(2)0－1eβ衰(3)21H人工转(4)10n裂16．(12分)(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108 K 时，可以发生“氦燃烧”．完成“氦燃烧”的核反应方程为：42He ＋______→84Be ＋γ.(2)Be 是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10－16 s ．一定质量的Be ，经7.8×10－16 s 后所剩Be 占开始时的__________________．(3)一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为____________．该反应放出的能量为Q ，则氘核的平均结合能为______．(4)太阳内部不停地进行着热核反应(氢聚变为氦)，同时释放出巨大的能量．太阳能的特点之一是不________环境，太阳能电池是根据在半导体中发生的________效应制成的．解析：(1)根据电荷数、质量数守恒，未知粒子的质量数为4，电荷数为2，为42He.(2)半衰期为2.6×10－16 s ，经7.8×10－16 s ，即3个半衰期，根据m m 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫123＝18知，剩余84Be 占开始时的18＝12.5%. (3)由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式为：10n ＋11H →21H ；氘核的平均结合能为Q 2； (4)太阳内部不停地进行着热核反应(氢聚变为氦)，同时释放出巨大的能量．太阳能的特点之一是不污染环境，太阳能电池是根据在半导体中发生的光电效应制成的．答案：(1)42He (2)12.5% (3)10n ＋11H →21H Q 2(4)污染 光电 17．(14分)山东烟台海阳核电站项目，一期工程和2号常规岛正在进行设备安装，一期工程规划建设两台125万千瓦AP1000核电机组．如果铀235在中子的轰击下裂变为9038Sr 和136 54Xe ，质量m U ＝235.0439 u ，m n ＝1.008 7 u ，m Sr ＝89.907 7 u ，m Xe ＝135.907 2 u ，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023 mol －1.(1)写出裂变方程；(2)求出一个铀核裂变放出的能量；(3)若铀矿石的浓度为3%，一期工程建成后，一年将消耗多少吨铀矿石？解析：(1)235 92U ＋10n →9038Sr ＋136 54Xe ＋1010n.(2)裂变过程的质量亏损Δm ＝m U ＋m n －m Sr －m Xe －10m n ＝0.1507 u ，释放的能量ΔE ＝Δmc 2＝0.1507×931MeV ≈140.3 MeV .(3)核电站一年的发电量E ＝Pt ＝2×125×107×365×24×60×60 J ＝7.884×1016 J ，由E ＝N ΔE ＝m ·3%M N A ΔE ，得m ＝EM 3%·N A ΔE＝ 7.884×1016×2353%×6.02×1023×140.3×106×1.6×10－19g ≈4.57×107 g ＝45.7 t.答案：(1)235 92U ＋10n →9038Sr ＋136 54Xe ＋1010n(2)140.3 MeV (3)45.7 t18．(16分)1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了太阳能汽车，该车是以太阳能电池将所接受的太阳光能转化为电能而提供给电动机来驱动的．已知车上太阳能电池接收太阳光能的板面面积为8 m2，正对太阳能产生120 V的电压，并对车上的电动机提供10 A 的电流，电动机的直流电阻为4 Ω，而太阳光照射到地面处时单位面积上的辐射功率为103 W/m2.(1)太阳光的能量实际上是由质子所参与的一系列反应所产生的，即在太阳内部持续不断地进行着热核反应，4个质子聚变为1个氦核(42He)，写出核反应方程；(2)该车的太阳能电池转化太阳光能的效率η1是多少？电池把电能转化成机械能的效率η2是多大？(3)若质子、氦核、正电子的静止质量分别为m p＝1.672 6×10－27 kg、mα＝6.642 5×10－27 kg、m e＝0.000 9×10－27 kg，一次核反应过程中释放的能量是多少？(4)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J，则太阳每秒减少的质量为多少千克？若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳能存在多少年(太阳的质量为2×1030 kg，结果保留一位有效数字)?解析：(1)核反应方程：411H→42He＋201e.(2)η1＝UIP0S＝15%，η2＝UI－I2RUI＝66.7 %.(3)ΔE＝(4m p－mα－2m e)c2＝4.15×10－12 J，(4)太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J，则太阳每秒减少的质量为Δm＝ΔEc2＝0.4×1010 kg，太阳的质量为2×1030kg，太阳还能存在的时间为t＝ΔMΔm＝2×1030×3×10－40.4×1010s≈1.5×1017s≈5×109年．答案：(1)411H→42He＋201e(2)15%66.7%(3)4.15×10－12J(4)0.4×1010kg5×109年。
粤教版高中物理选修3-5第四章同步测试题及答案全套
粤教版高中物理选修3-5第四章同步测试题及答案第四章原子核第一节走进原子核[A级抓基础]1．(多选)在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的正确选项是()A．查德威克通过实验证实了卢瑟福关于中子的猜想是正确的B．汤姆生首先提出了原子的核式结构学说C．贝克勒尔首先发现了天然放射现象D．卢瑟福首先发现了质子和中子解析：查德威克通过实验证实了卢瑟福关于中子的猜想是正确的，A正确；卢瑟福发现的质子并提出了核式结构模型，B错误；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂结构，C正确；卢瑟福首先发现了质子，查德威克发现中子，D错误．答案：AC2．下列属于核子的是()A．电子B．α射线C．原子D．中子解析：质子和中子统称为核子．电子、α射线、原子不属于核子，故ABC错误；中子属于核子，故D正确．答案：D3．(多选)某种元素的原子核符号为A Z X，则()A．原子核的质子数为Z，中子数为A－ZB．原子核的质子数为Z，核子数为AC．原子核的质子数为A，中子数为ZD．原子核的质子数为A，中子数为A－Z解析：A Z X的质量数为A，质子数为Z，质量数＝质子数＋中子数，所以中子数是A－Z，故A正确，C、D错误；核子数＝质子数＋中子数，则核子数等于质量数，为A，故B正确．答案：AB4．据报道，放射性同位素钬16667Ho可以有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数是()A．32B．67C．99 D．166解析：根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故C对，A、B、D错．答案：CB级提能力5．卢瑟福预想到原子核内除质子外，还有中子的事实依据是()A．电子数与质子数相等B．原子核的质量大约是质子质量的整数倍C．原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D．质子和中子的质量几乎相等解析：卢瑟福发现质子后，设想原子核只由质子组成，但核电荷数只是质量数的一半或少一些，这与假设相矛盾，因此他又设想原子核内除质子外还有不带电的中子存在，所以选项C正确．答案：C6．下列说法正确的是()A．质子和中子的质量不等，但质量数相等B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量总和C．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同D．中子不带电，所以原子核的总电量等于质子和电子的总电量之和解析：质子和中子的质量不等，但质量数相等，故A正确；质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量数的总和，故B错误；同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同，故C错误；中子不带电，所以原子核的总电量等于质子总电量，故D错误．答案：A7．若用x代表一个中性原子的核外电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对23490Th 的原子来说()A．x＝90，y＝90，z＝234 B．x＝90，y＝90，z＝144C．x＝144，y＝144，z＝90 D．x＝234，y＝234，z＝324解析：在23490Th中，左下标为质子数，左上标为质量数，则y ＝90；中性原子的核外电子数等于质子数，所以x＝90；中子数等于质量数减去质子数，z＝234－90＝144.B项正确．答案：B第四章原子核第二节放射性元素的衰变A级抓基础1．关于三种天然放射线，下列说法正确的是()A．α射线是高速运动的氦原子B．穿透能力最强的是β射线C．天然放射线的发现说明原子核具有复杂结构D．α射线是三种天然放射线中的一种，常利用它的穿透本领做医学检查解析：α射线是高速运动的氦原子核，故A错误；穿透能力最强的是γ射线，故B错误；天然放射线的发现说明原子核具有复杂结构，故C正确；γ射线是三种天然放射线中的一种，常利用它的穿透本领做医学检查，故D错误．答案：C2．(多选)关于原子核的衰变，下列说法中正确的是()A．α粒子来自于原子核，说明原子核里含有α粒子B．β粒子来自于原子中的电子，正如光电效应一样C．某些原子核发生衰变说明它们是不稳定的D．β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解析：发生β衰变时，原子核内的中子转化为质子和电子，B错误，D正确；原子核由质子和中子组成，并不含有α粒子，A错误；某些原子核的核子间结合不太牢固、不稳定，会放出α粒子，C正确．答案：CD3．关于天然放射性，下列说法中正确的是()A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线解析：有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B错误；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线，故D 错误．答案：C4．在花岗岩、大理石等装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性元素的说法中正确的是( )A ．α射线是发生α衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4个B ．氡的半衰期为3.8天，16个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下2个氡原子核C.238 92U 衰变成206 82Pb 要经过6次β衰变和8次α衰变D ．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的解析：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，但中子数减少2个，故A 错误；半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故B 错误；根据质量数和电荷数守恒可知：发生α衰变放出42He ，导致质子数减小2个，质量数减小4，故中子数减小2；发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，电荷数多1，质量数不变，所以发生α衰变的次数是：238－2064＝8次，发生β衰变的次数是：2×8－(92－82)＝6次，故C 正确；根据β衰变的特点可知，放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，故D 错误．答案：CB 级 提能力5．如图所示，一天然放射性物质发出三种射线，经过方向如图所示的匀强磁场、匀强电场共存的区域时，射线的轨迹只出现图示的两条(其中有两种射线的轨迹重合)下列判断中正确的是( )A ．射到b 处的一定是α射线B ．射到b 处的一定是β射线C ．射到b 处的可能是γ射线D ．射到b 处的可能是α射线解析：因为γ射线不带电，所以射到b 点的一定不是γ射线，α、β射线在电磁场中受到电场力和洛伦兹力：若电场力大于洛伦兹力，说明射线是α，若洛伦兹力大于电场力说明是β射线．故D 正确，A 、B、C错误．答案：D6．(多选)下列说法正确的是()A.22688Ra衰变为22286Rn要经过1次α衰变和1次β衰变B.23892U衰变为23491Pa要经过1次α衰变和1次β衰变C.23290Th衰变为20882Pb要经过6次α衰变和4次β衰变D.23892U衰变为22286Rn要经过4次α衰变和4次β衰变解析：原子核经1次α衰变和1次β衰变后质量数减4，核电荷数减1(先减2再加1)，故A错误；发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0－1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：2x－y＋91＝92，4x＋234＝238，解得x＝1，y ＝1，故衰变过程为1次α衰变和1次β衰变，故B正确；发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0－1e，设发生了x次α衰变和y 次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：2x－y＋82＝90，4x＋208＝232，解得x＝6，y＝4，故衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变，故C正确；发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0－1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：2x－y＋86＝92，4x＋222＝238，解得x＝4，y＝2，故衰变过程中共有4次α衰变和2次β衰变，故D错误．答案：BC7．由于放射性元素23793Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现. 已知23793Np经过一系列α衰变和β衰变后变成霉20983Bi，下列论断中正确的是() A．衰变过程中原子核的质量和电荷量守恒B.20983Bi的原子核比得23793Np的原子核少28个中子C．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D．经过两个半衰期后含有23793Np的矿石的质量将变为原来的四分之一解析：20983Bi的原子核比23793Np的原子核质量数少28，电荷数少10，所以衰变过程中原子核的质量和电荷量不守恒，故A错误；20983Bi 的原子核比23793Np的原子核质量数少28，电荷数少10，故中子少18个，故B错误；设23793Np变为20983Bi 需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93－83＝2x－y，4x＝237－209，解得：x＝7，y＝4，故C正确；经过两个半衰期后23793Np的原子核个数变为原来的四分之一，但含有23793Np的矿石质量大于原来的四分之一，故D错误．答案：C8．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目.聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是( )A ．钋210B ．氡222C ．锶90D ．铀238解析：要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．答案：C 9．一个静止在磁场中的226 88Ra(镭核)，发生α衰变后转变为氡核(元素符号为Rn)．已知衰变中释放出的α粒子的速度方向跟匀强磁场的磁感线方向垂直. 设镭核、氡核和α粒子的质量分别是m 1、m 2、m 3，衰变的核能都转化为氡核和α粒子的动能. 求：(1)写出衰变方程．(2)α粒子和氡核在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比．解析：(1)衰变方程为：226 88Ra →222 86Rn ＋42He(2)根据q v B ＝m v 2r 得，r ＝m v qB发生α衰变后产生的α粒子和氡核动量等大，由半径公式r ＝m v qB∝1q ，得r 1r 2＝862＝431答案：(1)226 88Ra →222 86Rn ＋42He (2)43∶1第四章 原子核第三节 放射性同位素A级抓基础1．(多选)放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是()A．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C错误；γ射线能量很大，可以杀菌，延长水果的保存期，对肿瘤细胞有很强的杀伤作用，A、D正确．答案：AD2．放射性同位素能被用作示踪原子，以下说法错误的是() A．放射性同位素不改变其化学性质B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D．放射性同位素容易制造解析：放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与的正常的物理、化学、生物的过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项A、B、C正确，选项D错误．答案：D3．(多选)联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中使用的贫铀炸弹的残留物长期危害环境，对当地居民的健康也产生了严重的影响，下列有关说法正确的是() A．贫铀炸弹的残留物存在放射性，且半衰期很长，对环境产生长期危害B．贫铀炸弹的残留物不会对人体产生危害，但对环境产生了长期危害C．过量的射线对人体组织具有破坏性D．受到射线伤害后，人能立即感觉到射线对人体的破坏解析：贫铀炸弹的残留物对人体和环境都会产生长期危害，A正确，B错误．过量射线对人体造成的伤害有时不会马上感觉到，C正确，D错误．答案：AC4．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为168O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b判断正确的是()A．X代表正电子，a＝17，b＝1B．X代表电子，a＝17，b＝－1C．X代表中子，a＝17，b＝1D．X代表质子，a＝17，b＝1解析：根据电荷数守恒，知b＝1，则X代表正电子. 根据质量数守恒，a＝17，A正确．答案：A5．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上．(1)23892U→23490Th＋____________；(2)94Be＋42He→126C＋________；(3)23490Th→23491Pa＋__________；(4)3015P→3014Si＋____________；(5)23592U＋________→9038Sr＋13654Xe＋1010n；(6)147N＋42He→178O＋________．解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律．对参与反应的所有基本粒子采用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平．未知粒子可根据其电荷数和质量数确定．如(1)电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(42He)，同理确定其他粒子分别为：中子(10n)，电子(0－1e)，正电子(0＋1e)，中子(10n)，质子(11H)．答案：(1)42He(2)10n(3)0－1e(4)0＋1e(5)10n(6)11HB级提能力6．(多选)在下列核反应方程中，X代表质子的方程是()A.2713Al＋42He→3015P＋XB.147N＋42He→178O＋XC.21H＋γ→10n＋XD.31H＋X→42He＋10n解析：根据核反应的质量数和电荷数相等可知，A中X代表中子10n；B中X代表质子11H；C中X代表质子11H；D中X代表氘核21H，故选BC.答案：BC7．(多选)下列核反应方程不正确的是()A.147N＋42He→178O＋10nB.23592U＋10n→9038Sr＋13654Xe＋1010nC．U23892→23490Th＋42HeD.21H＋31H→42He＋10n解析：由核反应可知，质量数反应前后均为18，反应前电荷数为9，反应后电荷数为8，不能满足核反应关系，故A错误；反应前后质量数及电荷数均守恒，故B正确；反应前后质量数及电荷数均守恒，但U23892书写错误，故C错误；反应前后质量数及电荷数均守恒，故D正确．本题选错误的，故选AC.答案：AC8．以下是物理学史上3个著名的核反应方程x＋73Li→2y y＋147N→x＋178O y＋94Be→z＋126Cx、y和z是3种不同的粒子，其中z是()A．α粒子B．质子C．中子D．电子解析：将题给3个方程相加，整理后得73Li＋147N＋94Be→178O＋126C ＋Z，根据电荷数守恒和质量数守恒，Z的质量数为1，电荷数为0，为中子，C正确．答案：C9．(多选)正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素158O注入人体，158O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像. 则根据PET原理判断下列表述正确的是()A.158O在人体内衰变方程是158O→157N＋01eB．正、负电子湮灭方程是01e＋0－1e→2γC．在PET中，158O的主要用途是作为示踪原子D．在PET中，158O的主要用途是参与人体的新陈代谢解析：由质量数守恒和电荷数守恒知，衰变方程是158O→157N＋01e，故A正确；正负电子湮灭生成两个光子，故B正确；在PET中，158O 的主要用途是作为示踪原子被探测器探测到，故C正确、D错误．答案：ABC10．一个静止的氮核147N俘获一个速度为1.1×107m/s的氦核变成B、C两个新核，设B的速度方向与氦核速度方向相同、大小为4×106m/s，B的质量数是C的17倍，B、C两原子核的电荷数之比为8∶1.(1)写出核反应方程；(2)估算C核的速度大小．解析：(1)由题可知B、C电荷数之和为9，因为B、C两原子核的电荷数之比为8∶1，则B的电荷数为8，C的电荷数为1；由题可知B、C质量数之和为18，因为B的质量是C的17倍，则B的质量数为17，则C的质量数为1，所以B为178O，C为11H. 故核反应方程为：147N＋42He→178O＋11H(2)设氦核的速度方向为正方向；根据动量守恒得：m He v He＝m B v B＋m C v C代入数据得：v C＝－2.4×107 m/s答案：(1)147N＋42He→178O＋11H(2) v C＝－2.4×107 m/s第四章原子核第四节核力与结合能A级抓基础1．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则三种力从大到小的顺序是() A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力解析：核力是核子之间的一种强相互作用，其相互作用力巨大，远超过两个质子之间的库仑力，两质子之间的万有引力远小于库仑力，故选项D正确．答案：D2．质子与中子发生核反应，生成氘核，放出的能量为E，则() A．氘核的平均结合能是EB．氘核的结合能是EC．氘核中质子与中子间没有相互作用力D．质子与中子的总质量小于氘核的质量解析：质子与中子发生核反应，生成氘核，放出的能量为E，从而得知氘核的结合能为E，氘核的平均结合能为12E，故A错误，B正确；氘核中质子与中子间存在核力作用，故C错误；因为有能量放出，根据爱因斯坦质能方程知，有质量亏损，所以中子和质子的总质量大于氘核的质量，故D错误．答案：B3．如图，原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是( )A ．若D 、E 能结合成F ，结合过程一定要释放能量B ．若D 、E 能结合成F ，结合过程一定要吸收能量C ．若C 、B 能结合成G ，结合过程一定要释放能量D ．若F 、C 能结合成B ，结合过程一定要释放能量解析：由平均核子质量A 与原子序数Z 的关系图象可知，D 与E 的平均质量大于F 的平均质量，所以D 、E 结合成F ，平均质量减小，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，有能量释放，故A 正确，B 错误；由平均核子质量A 与原子序数Z 的关系图象可知，B 与C 的平均质量小于 G 的平均质量，所以若C 、B 能结合成G ，则质量增加，根据爱因斯坦质能方程，要吸收能量，故C 错误；由平均核子质量A 与原子序数Z 的关系图象可知，F 与C 的平均质量小于B 的平均质量，所以若C 、F 能结合成B ，则质量增加，根据爱因斯坦质能方程，要吸收能量，故D 错误．答案：A4．太阳因核聚变释放出巨大能量，同时其质量不断减少. 太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J ，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( )A ．1036 kgB ．1018 kgC ．1013 kgD ．109 kg解析：根据ΔE ＝Δmc 2得：Δm ＝ΔE c 2＝4×1026()3×1082 kg ＝4.4×109 kg ，故D 正确．答案：D5．氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m 1、m 2、m 3、m 4，氘核与氚核结合成一个氦核并释放一个中子：21H ＋31H →42He ＋10n.对于这个反应，以下看法正确的是( )A ．氘核和氚核的平均结合能比氦核大，所以该反应会释放核能B ．氘核和氚核的核子的平均质量比氦核大，所以该反应会吸收一定的能量C ．对应的质量亏损是Δm ＝m 1＋m 2－()m 3＋m 4D ．反应中释放的核能为()m 3＋m 4－m 1－m 2c 2解析：根据平均结合能与核子数目的关系可以知道，氘核和氚核的平均结合能比氦核的平均结合能小，所以该反应会释放核能，故A错误；氘核和氚核的核子的平均质量比氦核大，所以该反应的过程中由质量亏损，会释放一定的能量，故B错误；根据质量之间的关系可以知道对应的质量亏损是Δm＝m1＋m2－()m3＋m4，故C正确；该反应是轻核的聚变，根据质能方程可以知道，反应中释放的核能为(m1＋m2－m3－m4)c2，故D错误．答案：CB级提能力6．(多选)光子的能量为hν，动量的大小为hνc.如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰变时只发出一个γ光子，则下列说法错误的是()A．衰变后的原子核仍然静止B．衰变后的原子核沿着与光子运动方向相反的方向运动C．该过程中质量亏损为hνc2D．该过程中质量亏损大于hνc2解析：由动量守恒知，衰变后的原子核沿着与光子运动方向相反的方向运动，故A错误、B正确；hνc2仅仅是光子对应的质量亏损，而原子核具有动能，还对应部分质量亏损，故C错误、D正确．答案：AC7．放射性物质碘131的衰变方程为13153I→13154Xe＋Y，若13153I的质量为m1，13154Xe的质量为m2，Y粒子的质量为m3.真空中的光速为c，则下列说法中正确的是()A．Y粒子具有很强的电离本领B．Y粒子具有很强的穿透本领C．核反应中释放出的核能为(m1－m2－m3)c2D．核反应中释放出的核能为(m1－m2－m3)c解析：根据核电荷数守恒可知，Y的核电荷数为53－54＝－1，质量数为131－131＝0，则Y是0－1e，即为β粒子，而α射线具有很强的电离本领，γ射线具有很强的穿透本领，故A、B错误；核反应过程中的质量亏损Δm＝m1－m2－m3，根据质能方程，那么这个核反应中释放的核能ΔE＝Δmc2＝( m1－m2－m3)c2，故C正确，D错误．答案：C8．原子质量单位为u，1 u相当于931.5 MeV的能量，真空中光速为c，当质量分别为m1kg和m2kg的原子核结合为质量为M kg的原子核时释放出的能量是( )A ．(M －m 1－m 2)u·c 2B ．(m 1＋m 2－M )u ×931.5 JC ．(m 1＋m 2－M )c 2D ．(m 1＋m 2－M )×931.5 eV解析：在核能计算时，如果质量的单位是kg ，则用ΔE ＝Δmc 2进行计算，如果质量的单位是u ，则利用1 u 相当于931.5 MeV 的能量计算，即ΔE ＝Δm ×931.5 MeV 进行计算，故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C9．当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30 MeV 的能量，当三个α粒子结合成一个碳(C)核时，放出7.26 MeV 能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳(C)核时，释放的能量约为( )A ．21.04 MeVB ．35.56 MeVC ．77.64 MeVD ．92.16 MeV解析：6个中子和6个质子可结合成3个α粒子，放出能量3×28.30 MeV ＝84.9 MeV ，3个α粒子再结合成一个碳核，放出7.26 MeV 能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为84.9 MeV ＋7.26 MeV ＝92.16 MeV .故选D.答案：D10．原来静止的原子核a b X 发生α衰变时，放出α粒子的动能为E 0.假设衰变时产生的能量全部以动能的形式释放出来，则在此衰变过程中的质量亏损是( )A.E 0c 2B.E 0（a －4）c 2C.（a －4）E 0c 2D.aE 0（a －4）c 2解析：α粒子与新核质量比为4a －4，衰变过程满足动量守恒，即m αv α＝m 新·v 新，根据动量和动能的关系p 2＝2m ·E k 可知，新核动能为4a －4E 0.由ΔE ＝Δmc 2，得Δm ＝E 0＋4a －4E 0c 2＝aE 0（a －4）c 2，故D 选项正确．答案：D11．三个α粒子结合成一个碳12，已知碳原子的质量为12.000 0 u ，氦原子的质量为4.002 6 u(1 u ＝1.66×10－27 kg)．(1)写出核反应方程．(2)这个核反应放出的能量是多少焦耳？(3)这个能量合多少MeV?解析：(1)342He→126C＋ΔE.(2)Δm＝3×4.002 6 u－12.000 0 u＝0.007 8 u＝12.948×10－30kg，ΔE＝Δmc2＝1.165×10－12 J.(3)ΔE＝1.165×10－12 J＝7.28 MeV.答案：(1)342He→126C＋ΔE(2)1.165×10－12 J(3)7.28 MeV第四章原子核第五节裂变和聚变A级抓基础1．链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是()A．质子B．中子C．β粒子D．α粒子解析：重核裂变时放出中子，中子再轰击其他重核发生新的重核裂变，形成链式反应，B项正确．答案：B2．太阳辐射能量主要来自太阳内部的()A．裂变反应B．热核反应C．化学反应D．放射性衰变解析：太阳的能量来自于内部的核聚变，产生很高的能量，又称为热核反应，故B正确．答案：B3．氢弹和原子弹各是根据什么原理制造的()A．都是根据重核裂变原理B．都是根据轻核聚变原理C．原子弹是根据轻核聚变原理，氢弹是根据重核裂变原理D．原子弹是根据重核裂变原理，氢弹是根据轻核聚变原理解析：氢弹是根据轻核聚变原理，原子弹是根据重核裂变原理，故选项D对．答案：D4．下列核反应方程，属于裂变反应的是( )A.238 92U →234 90Th ＋42HeB.235 92U ＋10n →144 56Ba ＋8936Kr ＋310nC.3015P →3014Si ＋01eD.94Be ＋42He →12 6C ＋10n解析：A 选项是α衰变，B 选项是裂变反应，C 选项是放射性元素的衰变，D 选项是查德威克发现中子的人工转变方程，故B 正确，A 、C 、D 错．答案：B5．下列说法正确的是( )A.15 7N ＋11H →12 6C ＋42He 是α衰变方程B.11H ＋21H →32He ＋γ是核聚变反应方程C.238 92U →234 90Th ＋42He 是核裂变反应方程D.42He ＋2713Al →3015P ＋10n 是核聚变反应方程解析：α衰变是自发地进行的，不需其它粒子轰击，A 错误；B 中的反应为轻核聚变反应方程，B 正确；C 中是α衰变方程，C 错误；D 中的反应方程为原子核人工转变方程，D 错误．答案：BB 级 提能力6．(多选)我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有：(1)235 92U ＋10n →9038Sr ＋136 54Xe ＋k 10n(2)21H ＋31H →42He ＋d 10n关于这两个方程的下列说法，正确的是( )A ．方程(1)属于α衰变B ．方程(2)属于轻核聚变C ．方程(1)中k ＝10，方程(2)中d ＝1D ．方程(1)中k ＝6，方程(2)中d ＝1解析：方程(1)应属于重核裂变而不是α衰变，选项A 错误；方程(2)为轻核聚变，选项B 正确；核反应前后质量数守恒、核电荷数守恒，方程(1)中：235＋1＝90＋136＋k ×1，解得k ＝10，方程(2)中：2＋3＝4＋d ×1，解得d ＝1，选项C 正确，D 错误．答案：BC7．(多选)月球土壤里大量存在着一种叫作“氦3”()32He 的化学元素，这是热核聚变的重要原料．科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3，如果相关技术开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源．关于“氦3”()32He 与氘核的聚变，下列说法中正确的是( )A ．核反应方程为32He ＋21H →42He ＋11HB ．核反应生成物的质量将大于反应物质量C ．氦3()32He 一个核子的结合能大于氦4()42He 一个核子的结合能D ．氦3()32He 的原子核与一个氘核发生聚变将放出能量解析：32He 和21H 的核聚变的方程为32He ＋21H →42He ＋11H ，同时释放大量的能量，故A 正确；由于核反应的过程中释放大量的能量，根据爱因斯坦质能方程ΔE ＝Δmc 2，可知生成物的质量小于反应物的质量，故B 错误；质量中等的核的平均结合能最大，故使重核裂变为两个质量中等的核或使轻核聚变，都可使核更为稳定并放出能量，故一个生成物核子的结合能大于一个反应物的核子的结合能，故C 错误；由于质量中等的核的平均结合能最大，故使重核裂变为两个质量中等的核或使轻核聚变，都可使核更为稳定并放出能量，故D 正确．答案：AD8．典型的铀核裂变是生成钡和氪，并放出x 个中子，即235 92U ＋10n→144 56Ba ＋8936Kr ＋x 10n ，铀235的质量为m 1，中子的质量为m 2，钡144的质量为m 3，氪89的质量为m 4，真空中的光速度为c .下列说法正确的是( )A ．该核反应类型属于人工转变B ．该反应放出能量为(m 1－xm 2－m 3－m 4)c 2C ．x 的值是3D ．该核反应比聚变反应对环境的污染小解析：该核反应是核裂变，可以自发进行，不是人工控制的，故A 错误；根据质量数守恒得：235＋1＝144＋89＋x ，解得x ＝3，故C 正确；根据爱因斯坦质能方程：ΔE ＝Δmc 2＝(m 1－m 3－m 4－2m 2)c 2，故B 错误；该核反应比聚变反应对环境的污染大，故D 错误．答案：C9．一个原来静止的锂核(63Li)俘获一个速度为7.7×104 m/s 的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s ，方向与中子的运动方向相反．(1)试写出核反应方程；(2)求出氦核的速度大小；(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量(已知氘核质量为m D ＝2.014 102 u ，氚核质量为m T ＝3.016 050 u ，氦核质量m He ＝4.002 603 u ，中子质量m n ＝1.008 665 u ，1 u ＝1.660 6×10－27 kg)．解析：(1)63Li ＋10n →31H ＋42He.(2)取中子的运动方向为正方向，由动量守恒定律得m n v 0＝－m T v 1＋m He v 2，。
物理粤教版选修3-5单元测试： 第四章原子核 含解析 精
本章测评(满分：100分时间：90分钟)第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(共12个小题，每小题4分，共48分．每小题至少有一个正确选项，选对得4分，选不全但对得2分，选错或不选得0分)1关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是…()A．α射线是原子核自发放出的氦核，它的穿透能力最强B．β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的穿透能力最强D．γ射线是电磁波，它的穿透能力最强2关于核反应，下列说法中正确的是( )A．在核反应中，反应前后总质量不变B．在核反应中，反应前后中子数不变C．在核反应中，质量会有改变，但质量数不变D．因为核反应总是放能的，所以反应中一定有质量亏损3电子的质量为m e，一对正、负电子以一定的速度相碰湮灭后放出一对光子，c为光速，h为普朗克常量，则以下说法中正确的是( )A．这对光子的总能量等于2m e c2B．这对光子的总能量大于2m e c2C．光子的波长等于hm e cD．光子的波长大于hm e c4下列说法中正确的是( )A．裂变又叫链式反应B．太阳上现在正在进行着激烈的裂变反应C．大亚湾核电站是利用裂变反应发电的D．秦山核电站是利用聚变反应发电的5以下说法中正确的是( )A．氦4核中有4个质子、2个中子B．氦4核与氦3核不是互为同位素C.10 4Be中质子数比中子数少6D.3014Si中的质子数比中子数少26放射性元素发生衰变时放出射线，若沿垂直于射线射出的方向加一匀强电场，射线在电场中被分为a、b、c三束，如图4－1所示．则其中…()图4－1A．a为β射线，b为α射线B．a为α射线，c为β射线C．利用α射线可检查金属内部有无裂纹D．利用γ射线照射可使种子发生变异，培育出新的优良品种7原子核内的核子能稳定地结合在一起，是因为有核力的作用，下列说法中正确的是( )A．核力是核子间的库仑力和万有引力的合力B．每个核子与核内的其他核子之间都存在着核力的作用C．每个核子只跟与它相邻的核子之间才有核力作用D．核力是一种很强的力，是在核子之间存在的、超短距离的作用力8某原子核内有N个核子，其中包含有n个中子，当该核俘获1个中子后，放出1个α粒子和1个β粒子，它自身转化成1个新核，可知这个新核( )A．有(n－1)个中子B．有(n－2)个中子C．核子数是(N－3)个D．原子序数是(N－n－2)9一个235 92U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为235 92U＋10n→X ＋9438Sr＋210n，则下列叙述正确的是( )A．X原子核中含有86个中子B．X原子核中含有141个核子C．因为裂变时释放能量，根据E＝2mc2，所以裂变后的总质量数增加D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少10原子核A发生α衰变后变为原子核a b X，原子核B发生β衰变后变为原子核d c Y，已知原子核A和原子核B的中子数相同，则两个生成核X和Y的中子数以及a、b、c、d的关系可能是( )A．X的中子数比Y少1B. X的中子数比Y少3C．如果a－d＝2，则b－c＝3D．如果a－d＝2，则b－c＝111为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”．对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不正确的是( )A．E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B．根据ΔE＝Δmc2可以计算核反应中释放的核能C．一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D. E＝mc2中的E是发生核反应中释放的核能12静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，如图4－2 所示，则( )图4－2A．α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反B．原来放射性元素的原子核电荷数为90C．反冲核的核电荷数为88D．α粒子和反冲粒子的速度之比为1∶88第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、填空题(共3个小题，每小题5分，共15分．把正确的答案填在横线上)13用γ光子轰击氘核，使之产生质子和中子，已知氘核的质量为2.013 5 u，质子的质量为1.007 2 u，中子的质量为1.008 7 u,1 u＝1.660 6×10－27kg，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，则γ光子的波长应为________ m.14雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(ντ)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮存615 t 四氯乙烯(C 2Cl 4)溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为ντ＋3717Cl→3718Ar ＋ 0－1e已知3717Cl 核的质量为36.956 58 u ，3718Ar 核的质量为36.956 91 u ， 0－1e 的质量为0.000 55 u ，1 u 质量对应的能量为931.5 MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为______．151956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用6027Co 放射源进行了实验验证．次年，李、杨二人为此获得诺贝尔物理学奖.6027Co 的衰变方程是6027Co→A Z Ni ＋ 0－1e ＋ν e其中νe 是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零．Co 与Fe 同周期，它应在周期表的第______周期，6027Co 的核外电子数为______．在上述衰变方程中，衰变产物AZ Ni 的质量数A 是______，核电荷数Z 是______．17(12分)放射性同位素146C 被考古学家称为“碳钟”，它可用来断定古生物的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖．(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成146C(很不稳定，易发生衰变，其半衰期为5 730年)，放出β射线．试写出有关的核反应方程．(2)若测得一古生物遗骸中146C 含量只有活体中的12.5%，则此遗骸的年代约有多少年？ 18(15分)1930年发现，在真空条件下用α粒子(42He)轰击铍核(94Be)时，会产生一种看不见的、贯穿能力强且不带电的粒子，查德威克认定这种粒子就是中子．(1)写出α粒子轰击铍核的核反应方程．(2)若一个中子与一个静止的碳核发生正碰，已知中子的质量为m n 、初速度为v 0，与碳核碰后的速度为v 1，运动方向与原来的运动方向相反，碳核质量视为12m n ，求碳核与中子碰撞后的速率．(3)若与中子碰撞后的碳核垂直于磁场方向射入匀强磁场，测得碳核做圆周运动的半径为R ，已知元电荷的电荷量为e ，求该磁场的磁感应强度的大小．参考答案1解析：α、β、γ三种射线有重要的性质，了解这三种射线的性质，可知C、D正确．答案：CD2解析：在核反应中会发生质量变化，但在核反应中质量数守恒和电荷数守恒，故答案为C.答案：C3解析：由能量守恒得，放出的一对光子的总能量为碰前正、负电子的动能与质量亏损放出的能量之和，故这对光子的总能量应大于2m e c2，由c＝λν，2hν＞2m e c2可得1λ＞m e ch，即λ＜hm e c，故答案为B.答案：B4解析：裂变反应并不是链式反应，故A错．太阳上进行的反应是聚变反应，故B错．核电站是利用裂变反应发电的，目前还没有利用聚变反应发电的核电站，故C对，D错．答案：C5解析：氦4核中只有2个质子、2个中子，故A错误．氦4与氦3是互为同位素，故B错误.10 4Be中质子数为4、中子数为6，故C错误.3014Si中的质子数为14、中子数为16，故D 正确．答案：D6解析：因是电场可判断出a为α射线，b为β射线，c为γ射线，由各种射线的特点知D正确．答案：D7解析：根据核力及原子核内的结构可知C、D正确．答案：CD8解析：通过分析知核子的个数为N－4＋1＝(N－3)个，中子的个数为(n－2)个，答案为B、C.答案：BC9解析：核反应必须遵循电荷数与质量数守恒，则X 原子核中有140个核子，86个中子，所以A 正确，B 错误．因裂变放出能量，由ΔE ＝Δmc 2，一定有质量的减少，但质量数仍守恒，所以C 、D 错误．答案：A10解析：由题知：a ＋4b ＋2A dc －1B ，因为a ＋4－(b ＋2)＝d －(c －1)，所以a －b ＋1＝d －c ，故A 、C 正确，B 、D 错误．答案：AC11解析：加深对质能方程E ＝mc 2的理解，并明确ΔE ＝Δmc 2的物理意义，这是解决这种类型题目的关键．E ＝mc 2中c 为光速，所以物体的能量E 与其质量成正比，A 对．ΔE ＝Δmc 2可以计算核反应中释放的核能，B 对．一个中子和一个质子结合成氘核，释放出核能，表明此过程出现了质量亏损，C 对．E ＝mc 2中E 并不是特指核反应中释放的核能，D 错，故选择D.答案：D12解析：微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反．由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动．由Bqv ＝mv2R 得：R ＝mv Bq若原来放射性元素的核电荷数为Q ，则对α粒子：R 1＝p 1B·2e对反冲核：R 2＝p 2BQ －2e由p 1＝p 2，得R 1∶R 2＝44∶1 得Q ＝90它们的速度大小与质量成反比． 答案：ABC13解析：Δm ＝1.007 2 u ＋1.008 7 u －2.013 5 u ＝0.002 4 u ＝4.0×10－30kg ，ΔE＝Δmc 2＝hc λ，则λ＝h Δmc ＝5.6×10－13m.答案：5.6×10－1314解析：核反应过程中，反应前的能量应大于或等于反应后的能量．质量关系为m ντ＋m Cl ≥m Ar ＋me ，得m ντ≥0.000 88 u.则电子中微子的最小能量应为0.000 88×931.5 MeV＝0.82 MeV. 答案：0.82 MeV15解析：关键要知道Go 在表中的位置.6027Co 核外电子数等于质子数(27)，而AZ Ni 是6027Co 的衰变产物，且它与6027Co 质量相差仅为一个电子和一个反中微子，而电子质量仅为质子的11 840，可忽略不计．又知反中微子静止质量可认为零．因此，A Z Ni 的质量数A 应与6027Co 相同，也为60，据衰变方程知，6027Co 的一个中子变成质子，则AZ Ni 核电荷数应比6027Co 多1，即Z ＝28.答案：4 27 60 28三、计算题(共3个小题，共37分．解答时写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的应写出数值和单位)16(10分)放射性元素21088Bi 的半衰期是5天，10 g Bi 经过20天后已衰变掉的Bi 的质量是多少？16解析：经过20天即经过4个半衰期，剩下的未衰变的Bi 的质量m 等于m 0(12)4＝m 016衰变掉的质量m′＝m 0－m ＝1516m 0＝9.375 g.答案：m′＝9.375 g 17解析：(1)147N ＋10n→146C ＋11H14 6C→14 7N ＋ 0－1e(2)活体中146C 含量不变，生物死亡后，146C 按其半衰期衰变，设活体中146C 的含量为ρ0，遗骸中为ρ，则由半衰期的定义得ρ＝(12)t τ·ρ0，即0.125＝(12)t τ，tτ＝3，所以t ＝3τ＝17 190年．答案：(1)147N ＋10n→146C ＋11H 146C→14 7N ＋ 0－1e(2)17 190年18解析：(1)94Be ＋42He→126C ＋10n(2)根据动量守恒定律m n v 0＝－m n v 1＋12m n v 2，解得v 2＝v 1＋v 012.(3)根据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有： 6eBv 2＝12mnv 22R，解得B ＝mnv 1＋v 06eR.答案：(1)94Be ＋42He→10n ＋126C (2)v 2＝v 1＋v 012(3)B ＝mn v 1＋v 06eR。
2020-2021高中物理 第四章 原子核 章末过关检测卷 粤教版选修3-5
章末过关检测卷（四)第四章原子核（考试时间：50分钟分值:100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1．（2015·珠海高二检测)物理学是一门实验科学，实验探究的方法在科学研究中具有重要作用．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析(B)A．发现了电子 B．建立了原子的核式结构模型C．提出原子核具有复杂的结构 D．发现某些元素具有天然放射现象解析：通过对α粒子的散射实验结果的分析，建立了原子的核式结构模型，B对．该实验中没有发现电子,A错．天然放射现象说明了原子核具有复杂的结构，C错．贝可勒尔发现了某些元素具有天然放射现象，D错．2．（2014·上海卷)核反应方程式中的X表示（D）A．质子 B．电子 C．光子 D．中子解析：本题考查核反应时电荷数和质量数守恒．3．在核反应方程中（B）A．X是中子，k＝9 B．X是中子，k＝10C．X是质子，k＝9 D．X是质子,k＝10解析：设X的质量数为A，电荷数为Z，根据核反应前后质量数守恒和电荷数守恒可得235＋1＝90＋136＋kA，92＝38＋54＋kZ.解得Z＝0，所以X为中子，则A＝1,k＝10.故选项B正确．4．太阳内部持续不断地发生着4个质子（)聚变为1个氦核(）的热核反应，核反应方程是，这个核反应释放出大量核能,已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c.下列说法中正确的是(D）A．方程中的X表示中子（)B．方程中的X表示电子()C．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2D．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3）解析:由质量数守恒和核电荷数守恒知：X为0＋1e，A、B均错,该反应中质量亏损Δm＝4m1－m2－2m3,C错．ΔE＝Δmc2＝（4m1－m2－2m3)，D对．5．（2014·福建卷）如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是________．（填选项前的字母)（C)A．①表示γ射线，③表示α射线 B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线 D．⑤表示β射线，⑥表示α射线解析:α射线带正电,β射线带负电，γ射线不带电．在匀强电场中,α射线与β射线分别在电场力的作用下发生偏转，α射线偏向负极板，β射线偏向正极板,γ射线不受电场力，不发生偏转；在磁场中,由左手定则可以判断α射线向左偏，β射线向右偏，γ射线不受洛伦兹力,不发生偏转．故C项正确．6．铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：则a＋b可能是(D)A． B．C． D．解析：由核反应遵循的质量数守恒可知a＋b的质量数之和为234，由核反应遵循的电荷数守恒可知a＋b的电荷数为92，所以a＋b可能是,选项D正确．7．在一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生β衰变的次数为（A)A．6次 B．10次 C．22次 D．32次解析:一个原子核衰变为一个原子核的过程中,发生α衰变的次数为（238－206）÷4＝8次，发生β衰变的次数为2×8－（92－82）＝6次,选项A正确．二、多项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有多个选项正确，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，不选或有选错的得0分)8．“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(BD）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,B选项正确．氢弹的核反应方程是轻核聚变，D选项正确．9．下列关于爱因斯坦质能方程的说法中正确的是（BD）A．E＝中的E是物体以光速c运动的动能B．E＝是物体各种形式能的总和C．由ΔE＝Δ知，在核反应中，亏损的质量Δm转化成能量ΔE放出D．由ΔE＝Δ知，在核反应中亏损的静质量转化为动质量，被放出的能量带走解析:由爱因斯坦质能方程E＝表明物体的质量与其他各种形式的能量之间的关系，选项A错误、B正确；ΔE＝Δ表明,在核反应中,亏损Δm质量将产生ΔE＝Δ的能量，选项C错误、D正确．10．带电粒子进入云室会使云室中的气体分子电离，从而显示其运动轨迹．如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨道，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电量不变,而动能逐渐减少，下列说法正确的是(AC）A．粒子先经过a点，再经过b点 B．粒子先经过b点，再经过a点C．粒子带负电 D．粒子带正电解析：由r＝错误!可知，粒子的动能越小,圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹可知，粒子先经过a点，再经过b点,选项A正确，根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C正确．11．太阳每年辐射到地球上的能量相当于燃烧1 813亿吨标准煤所放出的能量，是全世界年需能量总和的5 000倍，是地球上最大的能源．太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：.若已知的质量为m1,的质量为m2，的质量为m3，的质量为m4，则下列说法中正确的是(AD）A．是中子B．和是两种不同元素的原子核C．和在常温下就能够发生聚变D．这个反应释放的核能为ΔE＝(m1＋m2－m3－m4）解析:是中子，故A对，和是同种元素H的同位素，故B错，和必须在高温下才能发生聚变，故C错,反应释放的核能为ΔE＝(m1＋m2－m3－m4），故D正确．12．铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应，下列说法正确的有（AC) 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解析:根据题给裂变反应方程，可知上述裂变反应中伴随着中子放出，选项A正确，铀块体积对链式反应的发生有影响，只有铀块体积大于临界体积时才能发生链式反应，选项B错误．铀核的链式反应可人工控制，铀核的半衰期不会受到环境温度的影响，选项C正确，D错误．三、非选择题（本题共3小题，共42分．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位）13．(8分)完成下列核反应方程,并指出核反应的类型．解析:根据质量数守恒和电荷数守恒可判断粒子种类．答案: (1）聚（2) β衰（3) 人工转（4）裂14．（16分）太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源．（1）写出这个核反应方程．(2)这一核反应能释放多少能量？（3)已知太阳每秒释放的能量为3.8× J，则太阳每秒减少的质量为多少千克？（m p＝1。
2024_2025学年新教材高中物理第四章闭合电路测评含解析粤教版必修第三册
第四章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.试验桌上放着二极管、电阻、电容器各一个,性能均正常,外形非常相像.现将多用电表选择开关拨到电阻挡,分别测它们的正、反向电阻加以鉴别:测甲元件时,R正=R反=0.5 kΩ;测乙元件时,R正=0.5 Ω,R反=100 kΩ;测丙元件时,读数渐渐增大,最终停在100 kΩ上.则甲、乙、丙三个元件分别是()A.电容器、电阻、二极管B.电阻、电容器、二极管C.电阻、二极管、电容器D.二极管、电阻、电容器解析甲元件的正、反向阻值相等,说明甲元件为电阻;二极管的特点是正向电阻较小,反向电阻很大,故乙元件为二极管;电容器的特点是,在与电源突然接通时,对电容器充电,指针偏角较大,稳定后电容器视为断路,指针偏角较小,故丙元件为电容器.C正确.答案 C2.如图所示的电路中,电阻R=2 Ω.断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为()A.1 ΩB.2 ΩC.3 ΩD.4 Ω解析开关S断开时有E=3V,开关S闭合时有R=2V,其中R=2Ω,解得r=1Ω,故A正确.答案 A3.如图所示电路,电阻R1未知.闭合开关,移动滑动变阻器R2的滑片P,通过电压表、电流表示数可以求得的物理量是()A.EB.rC.E和rD.E和r都不能解析闭合开关,移动滑动变阻器R2的滑片P,登记电压表和电流表的读数U1和I1,再次变更滑片P 的位置,得到电压表和电流表的读数U2和I2,则由闭合电路欧姆定律得E=U1+I1(R1+r),E=U2+I2(R1+r),由于R1未知,所以只能求出电源的电动势为E=,所以A正确,B、C、D错误.答案 A4.如图所示,a、b端接入电源,当滑动变阻器滑片P向下滑动时,电路中两个灯泡都不亮,用电压表检查电路时,测得U ab=U,U cd=U,U ac=0,U bd=0,则故障缘由可能是()A.滑动变阻器短路B.滑动变阻器断路C.a、c间灯泡断路D.两个灯泡都断路解析串联电路中灯不发光,则可能是某处断路,电压表测断路位置为电源电压,测不断的位置电压为零,U ab=U测量的是电源电压,测得U cd=U,说明两灯泡没有断路,U ac=0,U bd=0,说明在两灯泡之外有断路状况,所以滑动变阻器处于断路状况,B正确.答案 B5.如图所示的火警报警装置,R1为热敏电阻,若温度上升,则R1的阻值会减小,从而引起电铃两端电压的增加,当电铃两端电压达到肯定值时,电铃会响.下列说法正确的是()A.要使报警的临界温度上升,可以适当增大电源的电动势B.要使报警的临界温度上升,可以把R2的滑片P适当向下移C.要使报警的临界温度降低,可以适当减小电源的电动势D.要使报警的临界温度降低,可以把R2的滑片P适当向下移解析要使报警的临界温度上升,R1对应的阻值减小,电路中电流会增大,电铃两端的电压会增大,而电铃电压达到肯定值时,电铃会响,要使电铃两端的电压仍为原来的值,可以适当减小电源的电动势,相反,要使报警的临界温度降低,可以适当增大电源的电动势,故A、C错误;要使报警的临界温度上升,R1对应的阻值减小,依据串联电路的特点可知,将使电铃的电压增大,要使电铃的电压仍为原来的值,可以把R2的滑片P适当向上移,以减小R2,相反,要使报警的临界温度降低,可以把R2的滑片P适当向下移,故B错误,D正确.答案 D6.如图所示,电源的电动势E=2 V,内阻r=2 Ω,两个定值电阻均为8 Ω,平行板电容器的电容C=3×10-6 F,则()A.开关断开时两极板间的电压为 VB.开关断开时电容器所带电荷量为4×10-6 CC.开关闭合时两极板间的电压为 VD.开关闭合时电容器所带电荷量为4.8×10-6 C解析电容器两极板间的电压等于R2两端的电压,开关S断开时,电路中的总电流为I=A=0.2A,电容器的两极板间的电压为U=IR2=0.2×8V=1.6V,此时电容器所带电荷量为Q=CU=3×10-6×1.6C=4.8×10-6C,故A、B错误;开关闭合时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流I'=A=A,电容器的两极板间的电压U'=I'R外=×4V=V,此时电容器所带的电荷量Q'=CU'=3×10-6×C=4×10-6C,故C正确,D错误.答案 C7.在如图所示的电路中,若滑动变阻器的滑动端P向下滑动,则L1、L2、L3、L4四灯的发光状况将是()A.L1变亮B.L2变亮C.L3变亮D.L4变暗解析若滑动变阻器的滑动端P向下滑动,则滑动变阻器连入电路的总电阻增大,即电路总电阻增大,路端电压增大,即L4两端电压增大,通过L4的电流增大,故L4变亮,干路电流减小,而通过L4的电流增大,即通过L3的电流减小,所以L3变暗,其两端的电压减小,而路端电压是增大的,故并联电路L2两端的电压增大,所以通过L2的电流增大,故L2变亮,而通过L3的电流减小,所以L1所在支路的电流减小,即通过L1的电流减小,故L1变暗,B正确.答案 B二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.如图所示,水平放置的平行板电容器C间的一带电液滴悬浮在两板间处于静止.要使液滴上升,可使()A.R1减小B.R2增大C.R3减小D.R2减小解析液滴受重力及电场力,起先时处于平衡状态,故电场力肯定向上;若要使液滴上升,则应使电场力增大,即电容器两端电压增大;由题图可知,R1与R2串联,电容器与R2并联;R1减小,则总电阻减小,电流增大,则R2两端的电压增大,电容器两端的电压增大,液滴受电场力增大,液滴上升,A正确.R2增大时,总电阻增大,总电流减小,则R1两端的电压减小,则R2两端的电压增大,电容器两端的电压增大,液滴受电场力增大,液滴上升,B正确,D错误.R3与电容并联,故R3相当于导线,变更R3不会变更板间电压,故液滴不动,C错误.答案 AB9.如图所示的电路中,电源内阻不能忽视.闭合S后,调整R的阻值,使电压表示数增大ΔU,在这一过程中,有()A.通过R1的电流增大B.R2两端电压减小ΔUC.通过R2的电流减小量小于D.路端电压增大量为ΔU解析由电流I=可知,当电压增加ΔU时,通过R1的电流就增加,故A正确;由于电源的内阻不能忽视,故R2两端电压减小量比ΔU小,B错误,C正确;因R2两端的电压减小,故路端电压增大量比ΔU要小,故D错误.答案 AC10.某学生在探讨串联电路电压特点的试验时,接成如图所示的电路,接通S后,电路中没有电流,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的缘由可能是()A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路解析接通S后,将电压表并联在A、C两点间时电压表读数为U,说明电源没有故障.当并联在A、B 两点间时,电压表读数也为U,当并联在B、C两点间时,电压表的读数为零,说明AB间有断路,故A 正确.因为电路中没有电流,B、C间为定值电阻,依据欧姆定律U=IR可知,B、C间电压为零,这时,A 点电势与电源的正极电势相等,B点电势与电源的负极电势相等.若B、C间断路,电压表并联在A、B两点间时,读数不应为U,与题设条件不符,故B错误.若A、B短路,电压表并联在A、B两点间时,电压表读数应为零,与题设条件不符,故C错误.电压表并联在B、C两点间时,读数为零,B、C间可能短路,故D正确.答案 AD三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(7分)为了测量电阻,现取一只已经完成机械调零的多用电表,如图所示,请依据下列步骤完成电阻测量.(1)将K旋转到电阻挡“×100”的位置.(2)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件(选填“C”或“D”),使指针对准电阻的“0”刻度线.(3)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻,P的两端分别接a、b,指针指示位置如图所示.为使测量比较精确,应将选择开关旋到(选填“×1”“×10”或“×1 k”)的倍率挡位上,并重新调零,再进行测量.解析 (2)在进行电阻测量时,每次调整挡位均应进行欧姆调零,即旋转部件D.(3)由题图知测电阻时指针的偏角太大,说明电阻较小,应换“×10”挡,并需重新欧姆调零.答案 (2)D(3)×1012.(9分)用伏安法测定一个待测电阻R x的阻值(阻值约为200 Ω),试验室供应如下器材:电池组E:电动势3 V,内阻不计电流表A1:量程0~15 mA,内阻约为100 Ω电流表A2:量程0~300 μA,内阻为1 000 Ω滑动变阻器R1:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A电阻箱R2:阻值范围0~9 999 Ω,额定电流1 A开关S、导线若干要求试验中尽可能精确地测量R x的阻值,请回答下面问题:(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到Ω,这样可以改装成一个量程为3 V的电压表.(2)在方框中画完整测量R x阻值的电路图,并在图中标明器材代号.(3)调整滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是 mA,电流表A2的示数是μA,测得待测电阻R x的阻值是Ω.本次测量存在肯定的系统误差,考虑这个缘由,测量值比真实值(选填“偏大”或“偏小”).解析 (1)应用伏安法测电阻,须要用电压表测待测电阻的电压,现在没有电压表,可以用内电阻已知的小量程电流表A2与电阻箱串联改装成电压表,改装后电压表量程是3V,则电阻箱阻值R==9000Ω;(2)滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值,滑动变阻器应采纳分压式接法,待测电阻阻值约为200Ω,电流表A1内阻约为100Ω,改装电压表内阻为R V=1000Ω+9000Ω=10000Ω,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采纳外接法,电路图如图所示.(3)电流表A1的示数为8.0mA,电流表A2的示数是150μA;待测电阻两端电压U=I2R V=150×10-6×10000V=1.5V,由欧姆定律得待测电阻Rx=Ω=187.5Ω.电流表采纳外接法,电流测量值偏大,由欧姆定律可知,测量值比真实值偏小.答案 (1)A29 000(2)电路见解析(3)8.0150187.5偏小13.(10分)如图所示,电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,R1=5 Ω,R2=10 Ω,滑动变阻器R3阻值变更范围为0~10 Ω,求电路中的总电流的变更范围.解析当R3阻值为零时,R2被短路,外电阻最小,电流最大.R外=R1=5Ω,I=A=1A.当R3阻值为10Ω时,外电阻最大,电流最小.R并==5Ω,R外'=R1+R并=10Ω,I'=A=0.55A.答案 0.55~1 A14.(12分)如图所示是一个简易风速测量仪的示意图,绝缘弹簧的一端固定,另一端与导电的迎风板相连,弹簧套在水平放置的电阻率较大的匀称金属细杆上.迎风板与金属杆接触良好,并能在金属杆上滑动.电路的一端与迎风板相连,另一端与金属杆相连.已知弹簧的劲度系数k=1 300 N/m,电阻R=1.0 Ω,电源的电动势E=12 V,内阻r=0.5 Ω.闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长l0=0.5 m,电压传感器的示数U1=3.0 V.若不计摩擦和迎风板的电阻,风力方向垂直于迎风板,求:(1)金属杆单位长度的电阻R0;(2)当电压传感器的示数为U2=2.0 V时,作用在迎风板上的风力大小.解析 (1)电阻R与金属细杆串联连接由E=I(R0l0+R+r)U1=IR0l0可求得R0=1Ω.(2)设此时弹簧长度为lE=I2(R0l+R+r)U2=I2R0lF=k(l0-l)可解得F=260N.答案(1)1 Ω(2)260 N15.(16分)如图所示的电路中,电表均为志向电表,R1=1 Ω,R2=5 Ω,电容器的电容C=100 mF,滑动变阻器R3的最大阻值为10 Ω.闭合开关S且电路稳定后,当R3的阻值为1 Ω时,电压表的示数为3 V;当R3的阻值为7 Ω时,电流表的示数为1 A.(1)求电源的电动势和内阻;(2)调整滑动变阻器R3的阻值等于r+R1,求电压表的示数和电容器上容纳的电荷量.解析 (1)闭合开关S电路稳定后,电容器所在支路断路,由题意可知,当R3=1Ω时,I1=3A由闭合电路欧姆定律有I1=当R3'=7Ω时,回路电流为I2=1A,由闭合电路欧姆定律有I2=联立解得E=9V,r=1Ω.(2)当R3″=r+R1=2Ω时电流I3=A电容器两端电压U3=I3×R3″=4.5V电容器的电荷量Q=CU3=0.45C.答案 (1)9 V 1 Ω(2)4.5 V0.45 C。
最新粤教版高中物理选修3-5各章检测试题(全册 共4章 附解析)
最新粤教版高中物理选修3-5各章检测试题（全册共4章附解析）第一章末检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．其中1～7 题为单项选择题，8～10题为多项选择题)1．某物体受到一个－6 N·s的冲量作用，则()A．物体的动量一定减少B．物体的末动量一定是负值C．物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反D．物体原来动量的方向一定与这个冲量方向相反答案 C解析冲量、动量都是矢量，对在一条直线上运动的物体，规定正方向后，可用“＋”、“－”号表示矢量的方向，－6 N·s的冲量说明物体所受冲量的大小为6 N·s，方向与规定的正方向相反，由动量定理可知正确答案为C.而初、末动量的方向、大小由题设均不能确定．2．两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1＞m2，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车的动量p1和p2的大小关系是()A．p1等于p2B．p1小于p2C．p1大于p2D．无法比较答案 C解析由E k＝12m v2＝p22m得p＝2mE k，因为m1＞m2，E k1＝E k2，所以p1＞p2，选C.3.如图1所示，设车厢长为L，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中，则最终车厢速度是()图1 A．v0，水平向右B．0C.m v0M＋m，水平向右 D.m v0M－m，水平向左答案 C解析物体与车厢最终速度相等，由动量守恒定律，有：m v0＝(M＋m)v，所以v＝m v0M＋m，方向与物体初速度同向．4．动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行．若两车质量之比m甲m乙＝12，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为()A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶4答案 A5.如图2所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()图2A．向右运动B．向左运动C．静止不动D．小球下摆时，车向左运动，碰撞后又静止答案 D解析这是反冲运动，由动量守恒定律可知，小球下落时水平分速度方向向右，小车速度方向向左；小球静止，小车也静止．6．如图3所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态．一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面上做往复运动．木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为( )图3A.Mm v 0M ＋mB ．2M v 0 C.2Mm v 0M ＋mD ．2m v 0答案 A解析 子弹射入木块的时间极短，根据动量守恒定律m v 0＝(M ＋m )v ，解得v ＝m v 0M ＋m，第一次回到原来位置的速度等于子弹击中木块后瞬间的速度．根据动量定理，合外力的冲量I ＝M v ＝Mm v 0M ＋m ，故A 正确． 7.如图4，光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系为m B ＝2m A ，规定向右为正方向，A 、B 两球的动量均为6 kg·m/s ，运动中两球发生碰撞，碰撞后A 球的动量增量为－4 kg·m/s ，则( )图4A ．左方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5B ．左方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10C ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5D ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10答案 A解析 A 、B 发生碰撞，由动量守恒定律得：Δp A ＝－Δp B ，由于碰后A 球的动量增量为负值，所以右边不可能是A 球；碰后A 球的动量是2 kg·m/s ，碰后B 球的动量增加为10 kg·m/s ，由于两球的质量关系m B ＝2m A ，所以碰后A 、B 两球速度大小之比为2∶5.故选A.8.如图5所示，甲、乙两车的质量均为M ，静置在光滑的水平面上，两车相距为L .乙车上站立着一个质量为m 的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是( )。
物理粤教版选修3-5单元测试：第四章原子核 含解析 精
物理粤教版选修3—5第四章原子核单元检测（时间：45分钟 满分：100分）一、单项选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得6分，选错或不答得0分，共24分）1．从原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是（ ）．A ．原子核中有质子、中子，还有α粒子B ．原子核中有质子、中子，还有β粒子C ．原子核中有质子、中子，还有γ粒子D ．原子核中只有质子和中子2．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为1610807O+n N+X a b ．对式中X 、a 、b 的判断正确的是（ ）．A ．X 代表中子，a ＝17，b ＝1B ．X 代表电子，a ＝17，b ＝－1C ．X 代表正电子，a ＝17，b ＝1D ．X 代表质子，a ＝17，b ＝13．钍核23290Th 经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核，则（ ）． A ．铅核的符号为20882Pb ，它比23290Th 少8个中子B ．铅核的符号为20478Pb ，它比23290Th 少16个中子C ．铅核的符号为20882Pb ，它比23290Th 少16个中子D ．铅核的符号为22078Pb ，它比23290Th 少12个中子4．如图所示，两个相切的圆表示一个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，可以判定（ ）．A ．原子核只可能发生β衰变B ．原子核可能发生α衰变或β衰变C ．原子核放出一个正电子D ．原子核放出一个中子二、双项选择题（在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分，共24分）5．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（ ）．A ．α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强B ．β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力C ．γ射线一般是伴随着α或β射线产生的，它的穿透能力最强D ．γ射线是电磁波，它的穿透能力最强6．“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程．中微子的质量很小，不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的．一个静止的原子的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子．下面的说法中正确的是（ ）．A ．母核的质量数等于子核的质量数B ．母核的电荷数大于子核的电荷数C ．子核的动量与中微子的动量相同D ．子核的动能大于中微子的动能7．贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染．人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病．下列结论正确的是（ ）．A ．铀238的衰变方程式为：238234492902U Th+He →B ．贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性C ．23592U 和23892U 互为同位素D ．以上均不正确8．美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍632863(Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生β衰变时释放电子给铜片，把镍63和铜片作电池两极，外接负载为负载提供电能．下面有关该电池的说法正确的是（ ）．A ．镍63的衰变方程是6306328127Ni e+Cu -→B ．镍63的衰变方程是6306428129Ni e+Cu -→C ．外接负载时镍63的电势比铜片高D ．该电池内电流方向是从铜片到镍三、填空题（共2个小题，每小题10分，共20分）9．现在，科学家们正在设法探寻“反物质”．所谓“反物质”，是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相等的电荷量，但电荷的符号相反．据此，若有反α粒子，它的质量数为________，电荷数为________．10．完成下列核反应方程．A ．2222188684Rn Po+_______→．B ．321110H+H ________n →．C ．27111301Al+n ________+H →．D ．2351139959205438U+n Xe+Sr+________→．四、计算题（共2个小题，每小题16分，共32分）11．太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳能的来源．（已知：m H ＝1.007 3 u ，m He ＝4.001 509 u ，m e ＝0.000 55u ，且1 u ＝1.660 6×10－27 kg ）（1）写出这个核反应方程；（2）这一核反应放出的能量．12．太阳每秒辐射出3.8×1026 J 的能量，其中到达地球表面的能量中每秒有4.0×1010kJ 通过光合作用转化为化学能．求太阳每秒钟损失多少质量．通过光合作用，每年有多少太阳能转化为化学能？（每年按365天计）参考答案1．答案：D 解析：原子核内只有质子和中子．原子核放出的α粒子是核内两个质子和两个中子结合形成的；放出的β粒子是核内的一个中子转变成一个质子时产生的；原子核发生α衰变或β衰变时处于激发态，向低能级跃迁时，将多余的能量以γ光子的形式辐射出去．只有D 正确．2. 答案：C 解析：由质量数和电荷数守恒，得16＋1＝a,8＝7＋b 得a ＝17，b ＝1则X 为正电子，正确选项为C ．3．答案：C 解析：据质量数守恒、电荷数守恒可知铅核的电荷数是82，质量数是208，则钍核的衰变方程如下：23220840908221Th Pb+6He+4e -→钍核的中子数是232－90＝142；铅核的中子数是208－82＝126铅核比钍核少的中子数是142－126＝16．故C 对．4．答案：A 解析：静止的核发生核反应的过程动量守恒，所以新核和新粒子的速度方向相反，又因为轨迹只有两个，是内切圆，所以放出的新粒子只有一个，且粒子带负电，是β粒子，故A 正确．5．答案：CD 解析：α射线是速度约为光速1/10的氦核流，由原子核中的两个质子和两个中子组成，穿透本领很弱，电离作用很强，故A 错．β射线是速度接近光速的电子流，其实质是原子核中的一个中子变为质子，同时放出一个电子，贯穿本领很强，电离作用较弱，所以B 错．γ射线是波长极短的电磁波，贯穿本领最强，电离作用很弱．对于同一个原子核，不可能同时发生α衰变和β衰变．放射性元素同时发出三种射线，是不同原子核同时衰变的结果．γ射线总是伴随着α射线或β射线而产生的，C 、D 均对．6．答案：AB7．答案：AC 解析：铀238具有放射性，放出一个α粒子，变成钍234，A 正确． 铀238和铀235质子数相同，故互为同位素，C 正确．贫铀弹的穿甲能力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度、高韧性的铀合金组成，袭击目标时产生高温化学反应，所以其爆炸力、穿透力远远超过一般炸弹，B 错．8．答案：CD 解析：6328Ni 的衰变方程为6306328129Ni e+Cu -→，选项A 、B 错．电流方向为正电荷定向移动方向，在电池内部电流方向从铜片到镍片且镍片电势高，选项C 、D 对．故正确选项为C 、D ．9．答案：4 －2解析：由题中所述“反物质”的概念知，反α粒子就是质量数与α粒子相同，即为4，所带电荷为负电荷，电荷数与α粒子相同，即为2，所以应依次填“4”“－2”．10．答案：A ：42He B ：42He C ：2712Mg D ：102n解析：根据质量数守恒、电荷数守恒知：A ：222218486842Rn Po+He →．B ：32411120H+H He+n →．C ：271271130121Al+n Mg+H →．D ：235113995192054380U+n Xe+Sr+2n →．11．答案：（1）1401214H He+2e → （2）4.056×10－12J解析：（1）根据质量数守恒和电荷数守恒可知核反应方程为：1401214H He+2e →．（2）该反应过程中的质量亏损为：Δm ＝4m H －（m He ＋2m e ）＝0.026 6 uΔE ＝Δm ×c 2＝0.027 141×1.660 6×10－27×（3×108）2 J ＝4.056×10－12 J ．12．答案：（1）4.2×109 kg （2）1.26×1018 kJ解析：（1）由质能方程ΔE ＝Δmc 2得太阳每秒损失质量为Δm ＝2E c＝4.2×109 kg ． （2）每年通过光合作用利用的太阳能为 E ＝E 1t＝4×1010×365×24×3 600 kJ＝1.26×1018 kJ ．。
粤教版高中物理选修3-5 第四章 原子核 单元检测
粤教版高中物理选修3-5 第四章原子核单元检测一、单选题1.以下说法正确的是（）A. α衰变是原子核内的变化所引起的B. 某金属产生光电效应，当照射光的颜色不变而增大光强时，光电子的最大初动能增大C. 当氢原子以n=4的状态跃迁到n=1的状态时，要吸收光子D. 是α衰变方程2.阴极射线是（）A. 光子流B. 电子流C. 质子流D. 中子流3.如图为电视机显像管中电子束偏转的示意图．磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向（）A. 向上B. 向左C. 向下D. 向右4.天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知（）A. ②来自于原子核外的电子B. ①的电离作用最强，是一种电磁波C. ③的电离作用较强，是一种电磁波D. ③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子5.关于核力和结合能，下列说法正确的是（）A. 强相互作用力是原子核内部的力，弱相互作用力是原子核外部的力B. 强相互作用力和弱相互作用力都是短程力，其力程均在10﹣18米范围内C. 每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性D. 组成原子核的核子越多，它的结合能越低6.二十世纪初，为了研究物质内部的结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构。
发现了电子、中子和质子，右图是（）A. 卢瑟福的α粒子散射实验装置B. 卢瑟福发现质子的实验装置C. 汤姆逊发现电子的实验装置D. 查德威克发现中子的实验装置7.如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（）A. β射线和γ射线B. α射线和β射线C. β射线和X射线D. α射线和γ射线8.日本发生里氏9.0级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。
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第四章过关检测
(时间:45分钟满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.由原子核的衰变规律可知( )
A.放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线
B.放射性元素发生β衰变时,新核的化学性质不变
C.放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制
D.放射性元素发生正电子衰变时,新核质量数不变,核电荷数增加1
α射线和β射线,只可能同时产生α射线和γ射线或β射线和γ射线;原子核发生衰变后,新核的核电荷数发生了变化,故新核(新的物质)的化学性质应发生改变;发生正电子衰变,新核质量数不变,核电荷数减小1.
2.14C是一种半衰期为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( )(导学号51160215)
A.22 920年
B.11 460年
C.5 730年
D.2 856年
,14C的含量为原来的,经过了两个半衰期,故t=2×5 730=11 460(年),故选项B正确.
3.铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应n→a+b+n,则a+b可能是( )(导学号51160216)
AXeKr BBaKr
CBaSr DXeSr
,a+b的质量数应为235+1-2=234,质子数应为92,A项中的质量数为140+93=233,B项中质量数是141+92=233,C项中质量数为141+93=234,质子数为56+38=94,D项中质量数为140+94=234,质子数为54+38=92,综上可知,选项D正确.
4.
用α粒子照射充氮的云室,摄得如图所示的照片,下列说法中正确的是( )(导学号51160217)
A.A是α粒子的径迹,B是质子的径迹,C是新核的径迹
B.B是α粒子的径迹,A是质子的径迹,C是新核的径迹
C.C是α粒子的径迹,A是质子的径迹,B是新核的径迹
D.B是α粒子的径迹,C是质子的径迹,A是新核的径迹
粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子,入射的是α粒子,所以B是α粒子的径迹;产生的新核质量大、电离作用强,所以径迹粗而短,故A是新核径迹;质子电离作用弱一些,贯穿作用强,所以细而长的径迹是质子的径迹,所以选项D
正确.
5.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为 N+Q 1C+X+Q 2
方程中Q 1、Q 2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:
以下推断正确的是( )
A.X 是He,Q 2>Q 1
B.X 是He,Q 2>Q 1
C.X 是He,Q 2<Q 1
D.X 是He,Q 2<Q 1
:X 是He,排除A 、C 选项;前一核反应过程的质量亏损Δm 1=(1.007 8+12.000 0-13.005 7) u=0.002 1 u,而后一核反应的质量亏损Δm 2=(1.007 8+15.000 1-12.000 0-4.002 6) u=0.005 3 u,Δm 2>Δm 1,故Q 2>Q 1,D 错误,B 正确.
6.月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3He)”的化学元素,这是热核聚变的重要原料.科学家初步估计月球上至少有100万吨氦3,如果相关技术开发成功,将可。