1、章末检测试卷(第十九章)(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)1下列关于原子和原子核的说法正确的是()A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
2、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()NHeOH；UnSrXe10n；UThHe；HHHenABCD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，正确氢弹的核反应方程是轻核聚变，正确，所以选项C正确3(多选)下列说法正确的是()A光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B天然放射现象说明原子核具有复杂的结构C一个氘核的质量小于一个质子和一个中子的质量和D已知钴60的半衰期为5.27年，则任一个钴60原子核都将在5.27年内发生衰变答案BC解析光电效应是原子核外电子得到能量，而跑到原子的外部，向外释放电子的现象，选项A错
3、误；天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，选项B正确；一个质子和一个中子结合成氘核，向外辐射能量，有质量亏损，所以一个质子和一个中子的质量大于一个氘核的质量，故C正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核是不适用的，选项D错误4典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子；核反应方程是UnBaKrxn，铀235质量为m1，中子质量为m2，钡144质量为m3，氪89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(m1xm2m3m4)c2Cx的值为3D该核反应比聚变反应对环境的污染较小答案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UnBaKrx
4、n中根据质量数守恒，有：235114489x，解得：x3；根据爱因斯坦质能方程，该反应放出的能量为：Emc2(m1m2m3m43m2)c2(m1m3m42m2)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5.U经过m次衰变和n次衰变，变成Pb，则()Am7，n3Bm7，n4Cm14，n9Dm14，n18答案B解析发生一次衰变，质量数减少4，核电荷数减少2，故衰变次数为m(235207)7，选项C、D错误；发生一次衰变质量数不变，核电荷数增加1，故衰变次数为n72(9282)4，选项A错误，B正确6一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子已知质子、中子、
5、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HnHB聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)cD光子的波长答案B解析根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒可知核反应方程为：HnH，故选项A错误；聚变过程中辐射出光子，质量亏损为mm1m2m3，故选项B正确；由质能方程知，辐射出的光子的能量E(m1m2m3)c2，故选项C错误；由E知，光子的波长，故选项D错误7下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()A射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发
6、生的重核裂变D.Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克答案B解析射线是高速电子流，而射线是一种电磁波，选项A错误氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C错误.10天为两个半衰期，剩余的Bi为100g100()2g25g，选项D错误814C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代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()答案C解析由公式mm0()可知14C的衰变图象应为C.9(多选)正电子发射计算机断层显像(PET
7、)的基本原理是将放射性同位素O注入人体，参与人体的代谢过程，O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象，则根据PET原理判断下列表述正确的是()A.O在人体内衰变方程是ONeB正、负电子湮灭方程是ee2C在PET中，O主要用途是作为示踪原子D在PET中，O主要用途是参与人体的新陈代谢答案ABC解析由题意知A、B正确，显像的原理是采集光子，即注入人体内的O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为光子，因此O主要用途是作为示踪原子，故C对，D错10(多选)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
8、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(1u相当于931.5MeV的能量)，以下说法中正确的是()粒子名称质子p粒子电子e中子n质量/u1.00734.00150.000551.0087A.核反应方程式为4HHe2eB核反应方程式为4HHe2eC4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.0266uD聚变反应过程中释放的能量约为24.8MeV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C、D正确二、填空题(本题共2小题，共14分)11(6分)约里奥居里夫妇因发现人工放射性同位素而获得了1935年的诺贝尔化学奖，
9、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.1mgP随时间衰变的关系如图1所示，请估算4mg的P经_天的衰变后还剩0.25mg.图1答案正电子56解析衰变方程为PSie，即这种粒子是正电子由题图可以看出P的半衰期为14天，则4mg0.25mg，得t56天12(8分)太阳内部不断地进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核就是其中之一，请写出其核反应方程：_；如果氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，则上述反应释放的能量可表示为_答案HHHen4E33E22E1(或HHHe2n3E33E22
10、E1)解析由质量数守恒和电荷数守恒可得HHHen；设氘核质量为mD、氚核质量为mK，由比结合能的定义可知E1c2，E2c2，E3c2，而E(mDmKmnm)c2，所以E4E33E22E1.另解：由质量数守恒和电荷数守恒可得HHHe2n；设氘核质量为mD、氚核质量为mK，由比结合能的定义可知E1c2，E2c2，E3c2，而E(mDmK2mnm)c2，所以E3E33E22E1.三、计算题(本题共4小题，共46分)13(10分)一个Bi原子核中含有的中子数是多少个？Bi具有放射性，现有Bi元素16g，经15天，该元素还剩2g，则该元素的半衰期为多少天？答案1275天解析一个Bi原子核中含有的中子数为
11、21083127.根据m余m原()n知n3，所以5天14(12分)一个静止的铀核U(原子质量为232.0372u)放出一个粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.0287u)已知1u相当于931.5MeV的能量(1)写出铀核的衰变反应方程；(2)算出该衰变反应中释放出的核能；(3)若释放的核能全部转化为新核的动能，则粒子的动能为多少？答案(1)UThHe(2)5.5MeV(3)5.41MeV解析(1)UThHe(2)质量亏损mmUmmTh0.0059uEmc20.0059931.5MeV5.5MeV(3)衰变前后系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等，即pTh(p)
12、0pThpEkThEkEkThEkE，所以粒子获得的动能EkE5.41MeV.15(12分)(2018江苏一模)国际权威学术期刊自然于2017年11月30日在线发布，中国暗物质粒子探测卫星“悟空”在太空中测到电子宇宙射线的一处异常波动，这意味着中国科学家取得了一项开创性发现有理论预言，当两个暗物质粒子相遇时，由于互为反物质，它们便会湮灭，从而产生出高能的射线假设有一个粒子(He)和一个反粒子(He)，它们的质量均为m，以相同的动能Ek进行对心碰撞而发生湮灭已知普朗克常量为h.试回答下列问题：(1)该反应过程中_A可能只放出一束光子B可能放出两个频率相同的光子C可能放出三个频率相同的光子D只能放
13、出两个频率相同的光子(2)该粒子的动量为_，其德布罗意波波长为_(3)试计算该反应过程中放出的总能量E.(已知真空中光速为c)答案(1)BC(2)(3)2Ek2mc2解析(1)根据动量守恒定律可知，粒子(He)和反粒子(He)碰撞后的总动量是0，若只有一个光子，光子具有动量，则碰撞后的总动量不等于0.故A错误；若产生两个频率相等的光子，当两个光子的速度方向相反时，总动量是0，是可能的；若产生三个频率相等的光子，当三个光子的速度方向在同一个平面内且方向之间的夹角互为120时，总动量为0，是可能的，B、C正确，D错误(2)根据动量与动能之间的关系：p22mEk，可得：p；光子的波长：.(3)粒子与
14、反粒子碰撞发生湮灭的过程中损失的总质量为2m，所释放的核能为：E12mc2，另外，两个粒子的动能也转化为光子的能量，所以系统总共放出的能量为：E2Ek2mc2.16(12分)一个原来静止的锂核(Li)俘获一个速度为7.7104m/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1.0103 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mD2.014102u，氚核质量为mT3.016050u，氦核质量mHe4.002603u，中子质量mn1.008665u，1u1.66061027kg)答案(1)LinHHe(2)2104m/s(3)2.821012J解析(2)取中子的运动方向为正方向，由动量守恒定律得mnv0mTv1mHev2v2m/s2104m/s(3)质量亏损为mmDmTmHemn(2.0141023.0160504.0026031.008665) u0.018884u3.1361029kg根据爱因斯坦质能方程Emc23.1361029(3108)2J2.821012J.
