第19章《原子核》测试题
第十九章 第5节 核力与结合能
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1.比结合能曲线 不同原子核的比结合能随核子数变化图线如图所示。
从图中可看出，中等质量原子核的比结合
能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量
的原子核要小。
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2．比结合能与原子核稳定性的关系 (1)比结合能的大小能够反映原子核的稳定程 度，比结合能越大，原子核就越难拆开，表示该 核就越稳定。 (2)核子数较小的轻核与核子数较大的重核， 比结合能都比较小，表示原子核不太稳定；中等 核子数的原子核，比结合能较大，表示原子核较 稳定。
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[典型例题] 例 2.一个锂核37Li受到一个质子的轰击，变成两个 α 粒子。已知质子的质量是 1.673 6×10－27 kg，锂核的 质量是 11.650 5×10－27 kg，氦核的质量是 6.646 6× 10－27 kg。 (1)写出上述核反应的方程； (2)计算上述核反应释放出的能量。(保留 3 位有效 数字)
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(2)利用原子质量单位 u 和电子伏特间的关系 计算
①原子质量单位 u 和电子伏特间的关系：1 u 相当于 931.5 MeV；
②根据①，原子质量单位 u 相当于 931.5 MeV 能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量 单位数乘以 931.5 MeV，即 ΔE＝Δm×931.5 MeV。
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解析：粒子结合前后的质量亏损为 Δm＝2mH＋mn－mHe＝0.020 904 u 由于 1 u 相当于 931.5 MeV，则结合能为 E＝0.020 904×931.5 MeV≈19.472 1 MeV ≈3.115 5×10－12 J
高中物理 第十九章 原子核 第1节 原子核的组成讲义(含解析)新人教版选修3-5-新人教版高二选修3
第1节原子核的组成1.物质发射射线的性质称为放射性。
放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象。
2．α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流。
3．原子核由质子和中子组成。
1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子，1932年查德威克证实了中子的存在。
4．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人们研究原子核结构的序幕。
一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性。
2．物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。
3．原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。
4．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。
二、三种射线1．α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。
2．β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。
3．γ射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。
三、原子核的组成1．质子的发现卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子。
2．中子的发现(1)卢瑟福预言：原子核内可能还存在另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫做中子。
(2)查德威克用α粒子轰击铍(49Be)原子核获得了中子。
3．原子核的组成原子核由质子、中子组成，它们统称为核子。
4．原子核的电荷数(Z)等于原子核的质子数，等于原子序数。
5．原子核的质量数(A)等于质子数与中子数的总和。
6．原子核的符号表示A X，其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数。
高中物理第十九章原子核第34节探测射线的方法放射性的应用与防护讲义含解析新人教版选修3_5
探测射线的方法放射性的应用与防护1．探知射线存在的依据(1)放射线中的粒子会使气体或液体电离，以这些粒子为核心，过饱和的蒸气会产生雾滴，过热液体会产生气泡。
(2)放射线中的粒子会使照相乳胶感光。
(3)放射线中的粒子会使荧光物质产生荧光。
2．探测射线的仪器(1)威耳逊云室：α粒子的径迹直而粗。
β粒子的径迹比较细，而且常常弯曲。
γ粒子的电离本领很小，在云室中一般看不到它的径迹。
(2)气泡室：粒子通过液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹。
(3)盖革—米勒计数器：计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便。
但不同的射线产生的脉冲现象相同，因此只能用来计数，不能区分射线的种类。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．盖革—米勒计数器只能用来计数，不能区分射线的种类。
(√)2．利用威耳逊云室不能区分射线的种类。
(×)[释疑难·对点练]1．探测原理方面：探测原理都是利用射线中的粒子与其他物质作用时产生的现象，来显示射线的存在。
2．GM计数器区分粒子方面：GM计数器不能区分时间间隔小于200 μs的两个粒子。
[试身手]1．在威耳逊云室中，关于放射源产生的射线径迹，下列说法中正确的是( )A．由于γ射线的能量大，容易显示其径迹B．由于β粒子的速度大，其径迹粗而且长C．由于α粒子的速度小，不易显示其径迹D．由于α粒子的电离作用强，其径迹直而粗解析：选D 在云室中显示粒子径迹是由于粒子引起气体电离，电离作用强的α粒子容易显示其径迹，因α粒子质量较大，飞行时不易改变方向，所以径迹直而粗，故只有D 正确。
1．核反应定义原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。
2．原子核的人工转变人类第一次实现的原子核的人工转变14 7N ＋42He ―→17 8O ＋11H 。
3．遵循原则质量数守恒，电荷数守恒。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．卢瑟福发现质子的核反应：147N ＋42He ＝178O ＋11H 。
智慧树知到《原子核物理》章节测试答案
第一章1、原子的质量单位叫做碳单位对错答案: 对2、质子和中子的轨道角动量的矢量和就是原子核的自旋对错答案: 对3、原子中的电子磁矩比核的磁矩小对错答案: 错4、长椭球形原子核具有负的电四极矩对错答案: 错5、在经典物理中存在宇称概念对错答案: 错6、质子和中子不是点状结构对错答案: 错7、核子之间的主要作用是库仑力对错答案: 错8、原子核的磁矩包含质子的磁矩中子的磁矩电子的磁矩答案: 质子的磁矩,中子的磁矩9、下列说法正确的是原子核是球形的核内电荷分布半径就是质子分布的半径核的电荷分布半径比核力作用半径大电子在核上散射的角分布是核内电荷分布的函数答案: 核内电荷分布半径就是质子分布的半径10、下列说法正确的是原子核的形状是长椭球形的电四极矩多数是负值利用原子核本身能级间的跃迁可以测出电四极矩大多数原子核是球形的答案: 利用原子核本身能级间的跃迁可以测出电四极矩11、下列说法正确的是宇称是微观物理领域中特有的概念在一切微观过程中宇称是守恒的原子核是由中子、质子、电子组成的微观体系经典物理中存在宇称答案: 宇称是微观物理领域中特有的概念12、下列说法正确的是质子和中子具有内部结构自旋为整数的粒子叫费米子自旋为半整数的粒子叫玻色子电子、质子、中子的自旋为整数答案: 质子和中子具有内部结构13、为什么会产生超精细结构核自旋与电子的总角动量相互作用核自旋与电子自旋相互作用质子的轨道角动量与电子的总角动量相互作用质子的轨道角动量与电子自旋相互作用答案: 核自旋与电子的总角动量相互作用14、下来说法错误的是对于两核子体系，总同位旋是两个核子同位旋的矢量和核子之间的主要作用力为核力核力近似地与核子所带电荷无关核力属于弱相互作用力答案: 核力属于弱相互作用力第二章1、放射性是原子核自发地放射各种射线的现象对错答案: 对2、衰变宽度Γ越小，原子核衰变越快。
对错答案: 错3、当母体的半衰期比子体长得多时可以达到长期平衡对错答案: 对4、人工放射性核素主要是反应堆和加速器制备的对错答案: 对5、放射性活度的单位是西弗对错答案: 错6、探测14C含量的方法通常是放射性测量法对错答案: 对7、光子的质量为零对错答案: 错8、目前发现的核素大部分都是稳定的对错答案: 错9、目前核子之间的相互作用是清楚的对错答案: 错10、在稳定的核素中，中质比随A增大对错11、下来说法正确的是人工放射性核素远比天然放射性核素多100个同种放射性核素原子核经过一个半衰期之后还剩50个原子核α射线贯穿本领大γ射线电离作用大答案: 人工放射性核素远比天然放射性核素多12、下来说法错误的是原子核所处的能级具有一定的宽度衰变常数越大，一个原子核单位时间内发生衰变的概率越大2个同种放射性核素原子核经过一个半衰期后还剩一个原子核半衰期是一个统计性概念答案: 2个同种放射性核素原子核经过一个半衰期后还剩一个原子核13、下来说法错误的是母体半衰期小于子体半衰期可能达到衰变平衡母体半衰期大于子体半衰期可能达到长期平衡可利用的裂变碎片都是人工产生的裂变碎片放射系都属于人工放射系答案: 母体半衰期小于子体半衰期可能达到衰变平衡14、制备人工放射性核素时，照射时间一般选作1个半衰期4个半衰期小于5个半衰期答案: 小于5个半衰期15、我国法定的放射性活度计量单位是居里（Ci）希沃特（Sv）贝克勒尔（Bq）葛瑞（Gy）答案: 贝克勒尔（Bq）16、放射性鉴年法一般选用14C235U238Th6Li答案: 14C17、下列说法错误的是原子核物理中常用电子伏特作为能量单位原子核的质量等于组成它的核子的质量和比结合能越大的原子核结合得越紧质量数越大的核素，其比结合能越大答案: 原子核的质量等于组成它的核子的质量和18、下来说法正确的是能发生自发裂变的核素都是重核原子核的不稳定性通过衰变表现出来重核都是不稳定的轻核都是稳定的答案: 能发生自发裂变的核素都是重核19、下来说法错误的是核子间的相互作用力具有饱和性原子核是不可压缩的对于给定的A，Z越小结合能就越大核子间有中子、质子对称相处的趋势答案: 对于给定的A，Z越小结合能就越大20、下来说法错误的是在原子核的组成中，有中子、质子各自成对相处的趋势同类核子成对相处时结合能增大全同费米子的波函数是交换对称的原子核液滴模型公式是现有计算公式中和实验结果符合得最好的答案: 全同费米子的波函数是交换对称的第三章1、带电粒子在物质中损失能量是一个统计过程对错答案:2、核辐射探测器由探测器本身和测量仪器设备两部分组成对错答案:3、常用半圆谱仪来精确测定带电粒子的能量对错答案:4、对于天然放射性核素而言，α衰变主要发生在重核对错答案:5、核子之间的核力大大超过库仑力对错答案:6、气体探测器是利用光电效应制成的对错答案:7、对于普通的核素，最后一个质子的结合能总是正的对错答案:8、下列说法错误的是单个电子在介质中有确定的射程在准直γ射线穿过吸收介质的透射实验中，进入探测器的γ射线的相对强度服从指数衰减规律光电效应实际上是γ射线的一种能量的全吸收过程对于β粒子，射程难以直接从吸收曲线确定答案:9、下列哪一项是经验关系半导体探测器或气体探测器适宜测量长寿命辐射体α粒子的能量是单一的原子核的内部能量是量子化的短射程α粒子是从母核基态跃迁到子核激发态时产生的答案:10、下列说法错误的是λ=aR^57.5E=mc^2E=hνF=ma答案:11、下列说法错误的是根据经典力学，α衰变不能发生微观粒子具有一定的概率能够穿透势垒在原子核边界附近，α粒子所受的吸引力存在过渡区核力是弱相互作用力答案:12、下列哪一种装置不是辐射探测器G-M计数器NaI(Tl)探测器HPGe探测器光电倍增管答案:13、下列说法错误的是重离子放射性是指原子核自发地放射出重离子一般质子衰变的半衰期比α衰变的半衰期要短得多质子放射体只有β-放射性或轨道电子俘获的竞争过程重离子穿透势垒的概率一般比α粒子的穿透概率要小答案:第四章1、下列说法错误的是利用普通的β能谱曲线可以确定β谱的最大能量利用库里厄图可以较精确求得β谱的最大能量库里厄图可用于分解复杂的β谱β能谱的测量是直接确定中微子质量的一种有效方法答案:2、下列说法错误的是半衰期可以反映跃迁类型的特征中微子是否具有静止质量是一个未解之谜凡母核与子核波函数很相像的跃迁称为超容许跃迁对于一般的容许跃迁，原子核的质量大多数在中等以上答案:3、下列说法错误的是β衰变的基本公式不适用于轨道电子俘获轨道电子俘获放出的中微子的能量是连续的Z越大，K层电子轨道越小，因而越容易被原子核俘获对于轻核，很难观察到与β+衰变同时产生的K俘获答案:4、下列说法错误的是宇称守恒是指一个孤立体系的宇称不随时间变化一个微观物理过程和它的镜像过程的规律完全相同，该微观体系的宇称是守恒的大量事实证明，核反应过程宇称是守恒的经典物理中不存在与宇称守恒类似的规律答案:5、β衰变发射出的粒子能量最大可以达到100MeV对错答案:6、泡利用实验证实了中微子的存在对错答案:7、将中微子考虑在内，β衰变有3种类型对错答案:8、衰变纲图中的横线表示原子核的能级对错答案:9、β衰变的费米理论是与原子发光理论类比产生的对错答案:10、β衰变服从一定的选择定则对错答案:11、库里厄图使得β能谱的实验结果画成一条直线对错答案:12、半衰期或跃迁概率与β粒子的最大能量无关对错答案:13、β衰变的基本公式是在假定原子核放射出β粒子和中微子的情况下得到的对错答案:14、β衰变中宇称是不守恒的对错答案:15、下列说法错误的是α粒子能谱是分立的β能谱是分立的原子核的能量状态是分立的用β磁谱仪可以测量β能谱答案:16、下列说法错误的是泡利提出了中微子假说中微子的磁矩为零中微子的电荷为零中微子的自旋是1/2答案:17、下列说法错误的是中微子的静止质量为零是一种近似轨道电子俘获过程伴随着子核的特征X射线的发射双β衰变肯定存在能发生β+衰变的原子核可以发生轨道电子俘获答案:18、下列关于衰变纲图的说法错误的是衰变纲图一般都是根据原子质量差画出的除稳定核素外，基态能级旁都标有半衰期衰变纲图是根据原子核质量差画出的可以利用衰变纲图计算一定质量放射性核素的放射性答案:19、下列说法错误的是费米提出β衰变是电子-中微子场与原子核的相互作用原子发光是电磁相互作用的结果β衰变是一种弱相互作用轨道电子俘获是一种强相互作用答案:20、下列说法错误的是关于宇称选择定则，对β衰变可以根据宇称守恒定律得出β衰变中宇称不守恒在非相对论处理中，β衰变中原子核宇称的变化可以认为等于轻子带走的轨道宇称选择定则可以分析衰变过程中有关守恒定律而得答案:第五章1、原子核通过发射γ光子从激发态跃迁到较低能态的过程称为γ衰变对错答案:2、γ跃迁遵从指数衰变律对错答案:3、如果已知跃迁的类型和始末态中一个能级的自旋和宇称，则由选择定则可以推出另一个能级的自旋和宇称对错答案:4、原子核从激发态到较低能态或基态的跃迁，可以通过发射电子来完成。
高中物理第十九章原子核第7、8节核聚变粒子和宇宙解析版新人教版选修3_5
核聚变粒子和宇宙1．核聚变(1)定义：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫做聚变。
聚变后比结合能增加，因此反应中会释放能量。
(2)发生条件：轻核聚变必须在温度达到几百万开尔文时，才可以发生，因此又叫热核反应。
聚变一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去。
(3)实例：①热核反应主要应用在核武器上，如氢弹；②热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反射堆；③典型的核聚变：一个氘核和一个氚核的聚变，21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV，该反应平均每个核子放出的能量比裂变反应平均每个核子放出的能量大3～4倍。
2．受控热核反应(1)聚变与裂变相比有很多优点：①轻核聚变产能效率高；②地球上聚变燃料的储量丰富；③轻核聚变更为安全、清洁。
(2)实现核聚变的方法：①难点：地球上没有任何容器能够经受几百万开尔文的高温；②方案：科学家设想了两种方案，即磁约束和惯性约束，环流器是目前性能最好的一种磁约束装置。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．我国一些核电站已经开始大规模利用轻核聚变发电。
(×)2．轻核聚变须达到几百万开尔文以上的高温，自然界不存在轻核聚变。
(×)[释疑难·对点练]1．从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此聚变反应是一个放能反应。
例如：21H＋31H→10n＋42He＋17.6 MeV。
2．聚变发生的条件：要使轻核聚变，必须使轻核间距达到核力发生作用的距离10－15 m，这要克服电荷间强大的斥力作用，要求使轻核具有足够大的动能。
要使原子核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几百万开尔文的高温。
3．特点(1)在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。
(2)热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。
4．应用(1)核武器——氢弹。
人教版选修3-5第十九章第1节 原子核的组成
减小；在 L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的
计数率不变．则 X 可能是( )
A．α和β的混合放射源 C．α和γ的混合放射源
B．纯α放射源 D．纯γ放射源
解析：本题考查三种射线的特点．由于α粒子的贯穿本领较
小，在放射源和计数器之间加上薄铝片后，计数器的计加竖直向
• 居里夫人一生在许多荣誉，在授予她的所有荣誉中有各种科学博士、 医学博士和法学博士。同时，她还继续自己的研究活动。她总共发表 了约70篇论文，最后一篇发表于1933年。之后不久，她就病倒了，很 快在豪特莎伏耶(Haute Savoye)的一个疗养院去世，时年66岁。逝世 的消息报道如下：
• “玛丽·居里于1934年7月4日在桑歇鲁莫斯(Sancellemoz)去世。所患 疾病是带有有发烧症状的急性恶性贫白症。骨髓没有反应，可能是由 于长期的辐射积累造成损伤所致。”
• (3)她引了一个极重要的新的物理概念：放射性
1898年：辉煌的一年
• 他们用普通的化学方法共同对沥青铀矿进行处理。1898年7月， 发现了放射性比铀强400倍的放射线物质：“钋”（符号：Po）， 命名为“钋”是为了纪念玛丽·居里的祖国波兰。
• 1898年12月，他们又发现比铀放射线强百万倍的放射线元素镭 （符号：Ra），由于有人质疑他们的发现，居里夫妇在无法遮 风避雨的工棚中长年累月的艰辛工作，终于在1902年，他们从8 吨沥青中提炼出了0.12克的氯化镭。
答案：AB 规律总结：同位素的质子数相同，中子数不同，具有相同 的化学性质；符号AZX 中 Z 是质子数，A 是质子数和中子数的总 和， A 一定不小于 Z；同位素具有相同的 Z，不同的 A.
2.32He 可以作为核聚变材料．下列关于32He 的叙述中正确的 是( C )
高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变随堂演练巩固提升新人教版选修3
第2节放射性元素的衰变[随堂检测]1．关于放射性元素的α衰变和β衰变，下列说法中正确的是( )A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1解析：选D．发生一次α衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；发生一次β衰变，核电荷数增加1，原子序数增加1.2.23592U经过m次α衰变和n次β衰变，变成20782Pb，则( )A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18解析：选B．原子核经过一次α衰变，放出一个42He，其质子数减小2，质量数减小4，经过一次β衰变，放出一个电子，质子数增加1，质量数不变．由23592U变为20782Pb，质子数减小了10，质量数减少了28，故可列方程－2m＋n＝－10，－4m＝－28，解得m＝7，n＝4.3．放射性元素氡(222 86Rn)经α衰变成为钋(218 84Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素222 86Rn的矿石，其原因是( )A．目前地壳中的222 86Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素222 86Rn的含量足够高C．当衰变产物218 84Po积累到一定量以后，218 84Po的增加会减慢222 86Rn的衰变进程D．222 86Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析：选A．由于222 86Rn的半衰期为，较短，故经过漫长的地质年代后，地壳中原有的222 86 Rn早已衰变完了，目前地壳中的222 86Rn主要来自其他放射性元素的衰变，选项A正确，B错误；放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定，与外界环境等因素无关，选项C、D错误．4. (2015·高考北京卷)实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图，则( )A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C ．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D ．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里解析：选D ．根据动量守恒定律，原子核发生β衰变后产生的新核与电子的动量大小相等，设为p .根据qvB ＝mv 2r ，得轨道半径r ＝mv qB ＝pqB，故电子的轨迹半径较大，即轨迹1是电子的， 轨迹2是新核的．根据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向里．选项D 正确．[课时作业]一、单项选择题1．(2014·高考重庆卷)碘131的半衰期约为8天．若某药物含有质量为m 的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有( )A ．m4B ．m8 C ．m 16D ．m32解析：选C ．经过32天即4个半衰期，碘131的含量变为m ′＝m 24＝m16，C 项正确．2．下列表示放射性元素碘131(13153I )β衰变的方程是( ) A ．13153I →12751Sb ＋42He B ．13153I →13154Xe ＋0－1e C ．13153I →13053I ＋10nD ．13153I →13052Te ＋11H解析：选B ．本题考查了核反应方程的两个守恒特点．A 选项不是β衰变过程，故A 错误；β衰变的特点是放出电子，而B 选项既满足质量数守恒又满足电荷数守恒，故B 正确；C 、D 中放出的是中子和质子，不符合β衰变的特点．3．78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为( ) 天 B ．天 天D ．天解析：选D ．，还有18没有衰变，由半衰期计算公式m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12tτm 0可说明该放射性元素经过了3个半衰期，，故D 项正确．4．最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核AZ X 经过6次α衰变后的产物是253100，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( )A ．124、259B ．124、265C ．112、265D ．112、277解析：选D ．由电荷数守恒得Z ＝100＋12＝112，由质量数守恒得A ＝253＋24＝277，故选D ．5．铀239(23992U)经过衰变可产生钚239(23994Pu)．关于铀239的衰变，下列说法正确的是( )A ．23994Pu 与239 92U 的核内具有相同的中子数和不同的核子数 B ．放射性物质23992U 发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子 C ．23992U 经过2次β衰变产生23994Pu D ．温度升高，23992U 的半衰期减小解析：选C ．23992U 的质量数A ′＝239，核电荷数Z ′＝92，则中子数n ′＝239－92＝147，23994Pu 的质量数A ＝239，核电荷数Z ＝94，则中子数n ＝A －Z ＝239－94＝145，故核子数相同，但中子数不同，故A 错误；β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时释放出来的，故B 错误；23992U ―→2 0－1e ＋23994Pu ，显然反应物的质量数为239，而生成物的质量数为239，故质量数守恒；而反应物的核电荷数为92，故核电荷数守恒，反应能够发生，故C 正确；半衰期与物体的温度、状态均无关，而是由核内部自身因素决定的，故D 错误．二、多项选择题6．天然放射性元素23290Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成20882Pb(铅)．下列论断中正确的是( )A ．衰变的过程共有6次α衰变和4次β衰变B ．铅核比钍核少8个质子C ．β衰变所放出的电子来自原子核外轨道D ．钍核比铅核多24个中子解析：选AB ．由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数为：x ＝232－2084＝6，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数应满足：2x －y ＝90－82＝8，y ＝2x －8＝4.钍232核中的中子数为232－90＝142，铅208核中的中子数为208－82＝126，所以钍核比铅核多16个中子，铅核比钍核少8个质子．由于物质的衰变与元素的化学状态无关，所以β衰变所放出的电子来自原子核内10n →11H ＋0－1e ，所以选项A 、B 正确．7．关于天然放射性，下列说法正确的是( ) A ．所有元素都有可能发生衰变B ．放射性元素的半衰期与外界的温度无关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：选BC ．自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A 错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；原子核发生衰变时，不能同时发生α和β衰变，γ射线伴随这两种衰变产生，故选项D错误．8．(2015·高考山东卷)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年．已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是( ) A．该古木的年代距今约5 700年B．12C、13C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：选AC．古木样品中14C的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约5 700年，选项A正确；同位素具有相同的质子数，不同的中子数，选项B错误；14C的衰变方程为14 6C→14 7N＋0－1e，所以此衰变过程放出β射线，选项C正确；放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项D错误．9.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生了衰变，得到两条如图所示的径迹，图中箭头表示衰变后粒子的运动方向．不计放出光子的能量，则下列说法正确的是( )A．发生的是β衰变，b为β粒子的径迹B．发生的是α衰变，b为α粒子的径迹C．磁场方向垂直于纸面向外D．磁场方向垂直于纸面向里解析：选AD．放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故放出的是β粒子，放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电荷量成反比，而β粒子的电荷量比反冲核的电荷量小，则β粒子的半径比反冲核的半径大，故b为β粒子的运动轨迹，故选项A正确，由左手定则知磁场方向垂直纸面向里，选项D正确．三、非选择题10．(2014·高考江苏卷)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是222 86Rn→218 84Po ＋________．已知222 86Rn，则约经过________天，16 g的222 86Rn衰变后还剩1 g.解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，衰变方程为222 86Rn→218 84Po＋42He.根据衰变公式m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，得1＝16×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t3.8，解得t ＝15.2天． 答案：42He(或α)11．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108K 时，可以发生“氦燃烧”．(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：42He ＋________→84Be ＋γ. (2)84Be 是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10－16s ．一定质量的84Be ，经7.8×10－16s 后所剩84Be 占开始时的多少？解析：(1)根据核反应方程的电荷数守恒，质量数守恒可知核反应方程应为42He ＋42He ―→84Be ＋γ.(2)m m 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫123＝18.答案：(1)42He (2)18%)12．(1)原子核23290Th 具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核．下列原子核中，有三种是23290Th 衰变过程中可以产生的，它们是________．A ．20882Pb B ．21182Pb C ．21684PoD ．228 88RaE.22688Ra(2)一静止的23892U 核经α衰变成为23490Th 核，23490Th 核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)? 解析：(1)选ACD ．发生1次α衰变时核子的质量数减4，电荷数减2；发生1次β衰变时，质量数不变，，易得A 、C 、D 正确．(2)据题意知，此α衰变的衰变方程为：238 92U ―→234 90Th ＋42He ，根据动量守恒定律得m αv α＝m Th v Th ①式中，m α和m Th 分别为α粒子和Th 核的质量，v α和v Th 分别为α粒子和Th 核的速度，由题设条件知：12m αv 2α＋12m Th v 2Th ＝E k ②m αm Th ＝4234③ 式中E k ＝4.27 MeV ，是α粒子与Th 核的总动能． 由①②③式得12m Th v 2Th ＝m αm α＋m Th E k代入数据得，衰变后23490Th 核的动能 12m Th v 2Th ≈0.07 MeV.答案：(1)ACD (2)0.07 MeV。
高中物理第十九章原子核6核裂变课时作业含解析新人教版选修351206198
高中物理第十九章原子核6核裂变课时作业含解析新人教版选修351206198核裂变[A组素养达标]1．(多选)2016年8月12日，海南昌江核电项目一期工程全面建成投产．核电站与火电站相比较，其优势有( )A．核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量B．就可采储量来说，地球上核燃料所能提供的能量远多于煤炭所能提供的能量C．核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站D．核电站比火电站更容易建造解析：核电站与火电站相比，相等质量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多，地球上可采核燃料所能提供的能量远多于煤炭所能提供的能量，只要措施得当，核电站造成的污染很小，核能属于清洁能源，A、B、C正确；核电站的建造难度较大，D错误．答案：ABC2．铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是( )A．铀块的质量是重要因素，与体积无关B．为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子C．若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D．能否发生链式反应与铀块的质量无关解析：要使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积必须大于临界体积或铀块的质量大于临界质量，只要组成铀块的体积小于临界体积或质量小于临界质量就不会产生链式反应，裂变反应中产生的中子为快中子，这些快中子不能直接引发新的裂变．由此知A、B、D错误，C正确．答案：C3．在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是( )A．使用浓缩铀B．改变铀块的临界体积C．通过自动控制装置改变镉棒插入的深度，以改变中子数D．利用石墨与中子的碰撞，来改变中子的速度解析：控制核反应堆中核反应的速度是靠调节中子数来实现的．答案：C4．下列核反应中，表示核裂变的是( )A.238 92U→234 90Th＋42HeB.14 6C→14 7N＋0－1eC.235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋310nD.94Be＋42He→12 6C＋10n解析：238 92U→234 90Th＋42He是α衰变，14 6C→14 7N＋0－1e是β衰变，94Be＋42He→12 6C＋10n是人工转变，只有C选项是重核裂变．答案：C5.235 92U吸收一个慢中子后，分裂成139 54Xe和9438Sr，同时还放出( )A．三个α粒子B．一个氘核C．三个中子D．两个中子解析：该裂变反应的方程为235 92U＋10n→139 54Xe＋9438Sr＋30Y，放出的粒子30Y只能是3个中子，故C正确．答案：C6．1个铀235吸收1个中子发生核反应时，大约放出196 MeV 的能量，则1 g纯铀235完全发生核反应放出的能量为(N A为阿伏加德罗常数)( )A．N A×196 MeV B．235N A×196 MeVC．235×196 MeV D.N A235×196 MeV解析：1 g纯铀235有1235×N A个铀235的原子核，因此1 g纯铀吸收中子完全发生核反应，可以放出的能量为N A235×196 MeV，即D正确，A、B、C错误．答案：D7．一个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＝mc2，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解析：由质量数和电荷数守恒可知，X原子核的质量数(即核子数)为140，电荷数(即质子数)为54，由中子数＝核子数－质子数，可知其中子数为86，故A选项正确，B项错误；核裂变时释放能量，有质量亏损，但总质量数不变，故C、D均错误．答案：A8．核反应堆的功率为104 kW,1 h消耗燃料8.75 g，已知每个铀235裂变时放出2×108 eV的能量，求该燃料中铀235的质量百分比．解析：该反应堆每小时输出的能量为E ＝Pt ＝107×3 600 J ＝3.6×1010 J设放出这些能量消耗的纯铀235的质量为m g ，则E ＝m235×6.02×1023×2×108×1.6×10－19J≈8.2×1010m J则纯铀235的质量m ＝3.6×10108.2×1010 g≈0.439 g该燃料中铀235的质量百分比是0.4398.75≈0.05＝5%.答案：5%[B 组 素养提升]9．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．下列叙述错误的是( )A ．铀238的衰变方程式为23892U→23490Th ＋42He B.23592U 和23892U 互为同位素C ．人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变D ．贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性解析：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，互为同位素，B 正确．核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，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，D 错误． 答案：D10．我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于23592U 的裂变，现有四种说法：①23592U 原子核中有92个质子，143个中子；②23592U 的一种可能裂变为两个中等质量的原子核，反应方程式为23592U ＋10n→13954Xe ＋9538Sr ＋210n ； ③235 92U 是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期会缩短； ④一个23592U 裂变能放出200 MeV 的能量，合3.2×10－11J.以上说法中完全正确的是( ) A ．①②③B ．②③④C．①③④D．①②④解析：由235 92U的质量数和电荷数关系易知①正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知②正确；半衰期不受外界因素干扰，故③错误；通过计算知④正确．故答案为D.答案：D11．现有的核电站常用的核反应之一是：235 92U＋10n→143 60Nd＋Zr＋310n＋80－1e＋ν.(1)核反应方程中的ν是反中微子，它不带电，质量数为零，试确定生成物锆(Zr)的电荷数与质量数；(2)已知铀核的质量为235.043 9 u，中子的质量为1.008 7 u，钕(Nd)核的质量为142.909 8 u，锆(Zr)核的质量为89.904 7 u，试计算1 kg铀235裂变释放的能量为多少？(1 u＝1.660 6×10－27 kg)解析：(1)锆的电荷数Z＝92－60＋8＝40，质量数A＝236－146＝90.核反应方程中用符号9040Zr表示．(2)1 kg铀235中铀核的个数为n＝1235.043 9×1.660 6×10－27≈2.56×1024(个)不考虑核反应中生成的电子质量，1个铀235核裂变产生的质量亏损为Δm＝0.212 u，释放的能量为ΔE＝0.212×931.5 MeV≈197.5 MeV则1 kg铀235完全裂变释放的能量为E＝nΔE＝2.56×1024×197.5 MeV≈8.1×1013 J.答案：(1)40 90 (2)8.1×1013 J[C组学霸冲刺]12．在各种能源中，核能具有能量密度大、地区适应性强的优势．在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能，核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能．(1)核反应方程式235 92U＋10n→141 56Ba＋9236Kr＋a X是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为________，a＝________.以m U、m Ba、m Kr分别表示235 92U、141 56Ba 、9236Kr 核的质量，m n 、m p 分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中的传播速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE ＝________.(2)有一座发电能力为P ＝1.00×106kW 的核电站，核能转化为电能的效率η＝40%.假定反应堆中发生的裂变反应为(1)中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能ΔE ＝2.78×10－11J ，235 92U 核的质量m U ＝390×10－27kg ，求每年(1年＝3.15×107 s)消耗的23592U 的质量．解析：(1)铀235裂变除生成14156Ba 和9236Kr 外，还产生适当数目的中子，即式中的X 为中子． 由电荷数和质量数守恒得产生的中子的个数为a ＝235＋1－141－92＝3.反应过程中的质量亏损 Δm ＝m U ＋m n －m Ba －m Kr －3m n ＝m U －m Ba －m Kr －2m n ，故放出的核能ΔE ＝Δmc 2＝(m U －m Ba －m Kr －2m n )c 2. (2)反应堆每年提供的核能E 总＝PTη， 其中T 表示1年的时间， 以M 表示每年消耗的23592U 的质量， 得M ∶m U ＝E 总∶ΔE ， 解得M ＝m U PTηΔE， 代入数据得M ≈1.10×103kg. 答案：(1)10n 3 (m U －m Ba －m Kr －2m n )c 2(2)1.10×103 kg。
第十九章 单元测试题(二)
第十九章单元测试题一、选择题1、下列说法中，正确的是（）A.α射线的本质是高速氦核流B.γ射线经常伴随α或β射线产生C.天然放射现象表明原子核也是可分的D.同一原子核在发生衰变时，会同时产生三种射线2、放射性元素的半衰期在下列哪些情况下没有发生变化（）①放射性元素放出α射线后，得到的新放射性元素②放射性元素与其他物质进行化学反应，生成一种新的化合物③对放射性元素升温、加压④用高能粒子轰击，得到新的放射性元素A.①②③B.①③④C.②③D.③④3、“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研究两弹的基本核反应方程式的是（）A.147N+42He→178O B.23592U+1n→9038Sr+13654Xe+101nC.23892U→23490Th+42He D.21H+31H→42He+1n4、太阳每秒辐射出来的能量约为3.8×1026J，这些能量是（）A.重核的裂变反应产生的B.轻核的聚变反应产生的C.原子核的衰变产生的D.热核反应产生的5、关于天然放射现象，下列说法中正确的是（）A.具有天然放射性的原子核由于不稳定而自发地进行衰变B.放射线是从原子核内释放出来的看不见的射线C.放射线中有带负电的粒子，表示原子核内有负电荷D.放射线中带正电的粒子由卢瑟福首先确定是氦原子核6、放射性同位素2411Na的样品经过6小时还剩下1/8没有衰变，它的半衰期是（）A.2小时B.1.5小时C.1.17小时D.0.75小时7、下面列出的是一些核反应方程3015P →3014Si+X 、94Be+21H →105B+Y 、42He+42He →73Li+Z则下列判断正确的是（ ）A.X 是质子，Y 是中子，Z 是正电子B.X 是正电子，Y 是质子，Z 是中子C.X 是中子，Y 是正电子，Z 是质子D.X 是正电子，Y 是中子，Z 是质子8、如图1所示，x 为未知的放射源，L 为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L 后，计数器的计数率大幅度减小，在L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x 可能是（ ）A.α和β的混合放射源B.纯α放射源C.α和γ的混合放射源D.纯γ放射源9、下列哪些应用是利用了放射性同位素的射线（ ）A.利用α射线照射可消除机器运转中产生的有害静电B.用射线照射种子可以使种子变异，培育出新品种C.用伦琴射线透视人体D.肿瘤病人在医院进行放疗10、目前我国已经建成秦山和大亚湾核电站并投入使用，请根据所学物理知识，判断下列说法正确的是（ ）A.核能发电对环境的污染比火力发电要小B.核能发电对环境的污染比火力发电要大C.都只利用重核裂变释放大量的原子能D.既有重核裂变，又有轻核聚变释放大量的原子能11、中子n 、质子p 、氘核D 的质量分别为n m 、p m 、D m .现用光子能量为E 的γ射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为γD p n +=+.若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能为（ ） A.2D p n 1()2m m m c E ⎡⎤---⎣⎦ B.2D n p 1()2m m m c E ⎡⎤+-+⎣⎦ C.2D p n 1()2m m m c E ⎡⎤--+⎣⎦ D.2D n p 1()2m m m c E ⎡⎤+--⎣⎦图112、如图2所示，一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次α衰变后变为钍核，α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，则以下判断正确的是（ ）A.1是α粒子的径迹，2是钍核的径迹B.1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹C.3是α粒子的径迹，4是钍核的径迹D.3是钍核的径迹，4是α粒子的径迹13、目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成，u 夸克带电荷量为e 32，d 夸克带电荷量为3e ，e 为元电荷，下列论断可能正确的是（ ）A.质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B.质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C.质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D.质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成 14、1994年3月，中国科技大学研制成功了比较先进的HT-7型超导托卡马克，托卡马克（Tokamak ）是研究受控核聚变的一种装置，这个词是toroidal （环形的）、kamera （真空室）、magnet （磁）的头两个字母以及katushka （线圈）的第一个字母组成的缩写词.根据以上信息，下列说法错误的是（ ）A.这种装置的核反应原理是氘核的聚变，同时释放出大量的能量，与太阳发光的原理类似B.这种装置同我国秦山核电站、大亚湾核电站所使用的核装置反应原理相同C.这种装置可以控制热核反应的速度，使聚变能缓慢而稳定地释放D.这种装置产生的核聚变对环境的污染比核裂变要轻得多二、填空题15、完成下列核反应，并指出衰变方式：（1）23490Th →23491Pa+ ，属于 ；（2）23688Th →22286Rn+ ，属于 .16、1999年北约在对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金图2属中提炼铀235以后所得的副产品，其主要成分为铀238，它的比重为钢的2.5倍，贫铀炸弹的最大穿甲厚度可达900mm，杀伤力极大，残留物可长期起作用. （1）常规炸弹最大穿甲厚度为100mm，弹头可穿过50个人的人墙，同样形状的贫铀炸弹可以穿过的人数可达（）A.100人B.200人C.400人D.800人（2）贫铀炸弹的放射性，使生物体发生变异，导致癌症、白血病和新生儿畸形等，这是射线的作用；导致生物产生变异的机制是。
第十九章第八节粒子和宇宙
控制棒
反射层
课堂产生的快 中子减速使之容 易被铀235吸收 吸收减速后的中 子，控制反应速 度 阻止中子逃逸
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第 十 九 章 原 子 核
组成部分
作用 产生高温蒸汽， 热交换器 水 推动蒸汽轮机， 带动发电机发电 防止射线对人体 金属套和钢 防护层 及其他生物体的 筋混凝土 侵害
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(1)亏损质量为原子质量单位的多少倍？ (2)释放出的能量是多少？ 第 十 九 章
【解析】 (1)235U 裂变成139Xe 和94Sr，同时放出中子1 92 54 38 0 n，裂变前后质量变化 Δm＝m 前－m 后 ＝(235.0439＋ 1.0087－138.9178－93.9154－3×1.0087) u＝0.1933 u， 亏损质量为原子质量单位的 0.1933 倍． (2) 由 爱 因 斯 坦 质 能 方 程 ， 得 ΔE ＝ Δmc2 ＝
材料
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第 十 九 章 原 子 核
三、核聚变 较大 1．定义：轻核结合成质量_____的核的反应．轻核聚 很高温度 变反应必须在________下进行，因此又叫热核反应． 1 2 3 4 2．氢弹爆炸的核反应方程：1H＋ 1H→2He＋__. 0n 3．在消耗相同质量的核燃料时， 轻核聚变比重核裂变 多 能释放更__的能量．热核反应一旦发生，就不再需要 外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下 去． 4．太阳内部和许多恒星内部，温度高达 107K 以上， 热核 其反应就是____反应的实例．
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1
《原子核》测试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100，考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有
的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有
选错或不选的得0分。)
1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是( )
A．α粒子的散射实验
B．对阴极射线的研究
C．天然放射性现象的发现
D．质子的发现
解析：卢瑟福根据α粒子的散射实验的结果，提出原子的核式结构模型，所以A项正
确。
答案：A
2．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是( )
A．半衰期是原子核质量减少一半所需的时间
B．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间
C．半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关
D．半衰期可以用于测定地质年代、生物年代等
解析：原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，C错误；原子核的
衰变有一定的速率，每隔一定的时间(即半衰期)，原子核就衰变掉总数的一半，A错误，B
正确；利用铀238可测定地质年代，利用碳14可测定生物年代，D正确。
答案：B、D
3．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
解析：原子核是由质子和中子组成的，β衰变是核内中子转变成为质子同时生成电子，
即β粒子，故A错。半衰期由原子核本身决定，与外界环境因素无关，C错。比结合能越
2
大表示原子核中核子结合得越牢固，D错。玻尔提出的氢原子能级不连续就是原子能量量子
化，B对。
答案：B
4．如图(十九)－1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，以下判断正确的是( )
图(十九)－1
A．a为α射线，b为β射线
B．a为β射线，b为γ射线
C．b为γ射线，c为α射线
D．b为α射线，c为γ射线
解析：γ射线不带电，在电场中不会偏转，α射线带正电，向负极板偏转，质量远大于
β粒子的质量，电荷量是β粒子的2倍，α粒子的加速度远小于β粒子的加速度，β粒子的
径迹比α粒子的径迹弯曲的多，选项B、C正确。
答案：B、C
5．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
621H―→k42He＋d11H＋210n＋43.15 MeV
由守恒条件可知( )
A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2
C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3
解析：核反应的基本规律是质量数和电荷数守恒，所以6×2＝4k＋d＋2,6×1＝2k＋d，
解得k＝2，d＝2，因此B选项正确。
答案：B
6．合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的
地方。核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富。已知氘核的m1，中子的质量为m2，
3
2He的质量为m3，质子的质量为m4
，则下列说法中正确的是( )
A．两个氘核聚变成一个32He所产生的另一个粒子是质子
B．两个氘核聚变成一个32He所产生的另一个粒子是中子
C．两个氘核聚变成一个32He所释放的核能为(2m1－m3－m4)c2
D．与受控核聚变比较，现行的核反应堆产生的废物具有放射性
3
解析：由核反应方程221H→32He＋10X知，X应为中子，释放的核能应为ΔE＝(2m1－m
3
－m2)c2，聚变反应的污染非常小，而现行的裂变反应的废料具有很强的放射性，故A、C
错误，B、D正确。
答案：B、D
7．下列说法不正确的是( )
A.21H＋31H→42He＋10n是聚变
B.235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210n是裂变
C.226 98Ra→222 96Rn＋42He是α衰变
D.3411Na→2412Mg＋ 0－1e是裂变
解析：裂变反应指的是质量较大的核分解成几块中等质量的核，故D选项错误。
答案：D
8．1个235 92U吸收1个中子发生核反应时，大约放出200 MeV的能量，则1 g纯235 92U完
全发生核反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)( )
A．NA×200 MeV B．235NA×200 MeV
C.235NA×200 MeV D.NA235×200 MeV
解析：23592U的摩尔质量M＝235 g/mol,1 g纯235 92U含有的原子个数N＝1MNA＝NA235，故放
出的能量为NA235×200 MeV，D正确。
答案：D
9．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的。下表列出了一些放射
性元素的半衰期和可供利用的射线。
元素 射线 半衰期
钋210 α 138天
氡222 β 3.8天
元素 射线 半衰期
锶90 β 28年
铀238 α、β、γ 4.5×109年
某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，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210 B．氡222
C．锶90 D．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，