1、 (时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)卢瑟福的粒子散射实验第一次揭示了()A质子比电子重B原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里C粒子是带正电的D可以用人为方法产生放射性现象解析：选B.由卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，可知B正确天然放射现象说明了()A原子不可再分B原子的核式结构C原子核内部是有结构的D原子核由质子和中子组成解析：选C.人们认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从天然放射现
2、象开始的关于原子和原子核的几种说法，正确的是()A衰变说明原子核内部存在电子B原子内有电子表明原子具有核式结构C天然放射现象说明了原子核有复杂结构D粒子散射实验证明了卢瑟福原子理论正确解析：选CD.贝克勒尔发现的天然放射现象说明原子核是有复杂结构的，故C正确，卢瑟福的粒子散射实验证明了原子的核式结构，故D正确铝箔被粒子轰击后发生了以下核反应：AlHeXn.下列判断正确的是()A.n是质子B.n是中子CX是Si的同位素 DX是P的同位素解析：选BD.由核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知，X是P，故选项C错误，选项D正确；n为中子，故选项A错误，选项B正确质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和
3、m3，真空中光速为c，当质子和中子结合成氘核时，放出的能量是()Am3c B(m1m2)c2C(m3m2m1)c2 D(m1m2m3)c2解析：选D.质子和中子结合成氘核时，总质量减小了，即质量亏损m(m1m2m3)依据质能方程可知，放出的能量为Emc2(m1m2m3)c2.关于天然放射现象，以下叙述正确的是()A若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的C在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中，要经过8次衰变和10次衰变解析：选BC.半衰期是由放射性元素原子核的内部因素所决定的，跟元素
4、的化学状态、温度、压强等因素无关，A错；衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，nHe，B对；根据三种射线的物理性质，C对；U的质子数为92，中子数为146，Pb的质子数为82，中子数为124，因而铅核比铀核少10个质子，22个中子注意到一次衰变质量数减少4，故衰变的次数为x8次再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定衰变的次数y应满足2xy8292，y2x106次故本题正确答案为B、C.我国科学家于1965年9月首先用人工方法合成了牛胰岛素，为了证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质，在合成过程中掺入放射性14C.然后把搀入14C的人工合成的牛胰岛素与天然牛
5、胰岛素混合到一起，经过多次重新结晶后，得到了放射性14C分布均匀的牛胰岛素结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它们是同一种物质，从而为我国在国际上首先合成牛胰岛素提供了有力的证据那么在人工合成过程中掺入14C起到的作用是()A扩散作用 B组成元素C示踪原子 D增强人的抗病能力解析：选C.通过检测14C衰变发出的射线，才能确定人工方法合成的牛胰岛素是否均匀分布在牛胰岛素结晶里，14C是示踪原子(2012浏阳一中高二检测)下列说法中正确的是()A核子结合成原子核时，要吸收能量B射线、射线和射线相比较，射线的穿透能力最强C增大压强、降低温度，可以减小放射性元素的半衰期D我国
6、大亚湾核电站是利用核裂变放出的能量来发电的解析：选BD.实验证明在、三种射线中，穿透能力最强的是射线，故B正确核子结合成原子核时可能吸收能量，也可能放出能量，故A错放射性元素的半衰期，由原子核的内部因素决定；与外部因素无关，即与原子所处的物理状态(温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关，故C错核电站都是利用原子核裂变放出的能量来发电的故D正确原子核X与氘核H反应生成一个粒子和一个质子由此可知()AA2，Z1 BA2，Z2CA3，Z3 DA3，Z2解析：选D.该核反应的方程式为：XHHeH，由质量数和电荷数守恒得：A4123，Z2112，故正确答案为D.若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰
7、期为5天，相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比mAmB为()A2031 B3130C12 D21解析：选C.本题根据原子核的衰变及半衰期的规律可以求解设A和B原来的质量均为m，则20天后有mAmm，mBmm.则.关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()A.UThHe是衰变B.NHeOH是衰变C.HHHen是轻核聚变D.SeKr2e是重核裂变解析：选AC.衰变是放射出氦核的天然放射现象，A正确；衰变是放射出电子的天然放射现象，而B项是发现质子的原子核人工转变，故B错；C项是轻核的聚变，D项是衰变现象，故C对D错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HCN
8、Q1，HNCXQ2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核HHeHeCNN质量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001以下推断正确的是()AX是He，Q2Q1 BX是He，Q2Q1CX是He，Q2Q1 DX是He，Q2Q1解析：选B.由核反应方程中质量数守恒和核电荷数守恒可得X为He，所以选项A、C均错误；又依据爱因斯坦的质能方程QEmc2可知选项B正确二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分把答案填在题中的横线上)英国物理学家_根据粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，发现了质子并猜想了中子的存在；德国科学家_发现了X射线
9、；法国物理学家_发现了天然放射现象；_指出了能量与质量之间的联系答案：卢瑟福伦琴贝克勒尔爱因斯坦一置于铅盒中的放射源发射的、和射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图31所示，则图中的射线a为_射线，射线b为_射线图31解析：在三种射线中，射线带正电，穿透能力最弱；射线带负电，穿透能力一般；射线不带电，穿透能力最强，综上所述，综合题意可知：a射线应为射线，b射线应为射线答案：三、计算题(本题共2小题，共24分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有数值计算
10、的题，答案中必须明确写出数值和单位)(12分)(2011高考天津卷)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程若碳11的半衰期为20 min，经2.0 h剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)解析：核反应方程为NHCHe设碳11原有质量为m0，经过t12.0 h剩余的质量为mr，根据半衰期定义有1.6%.答案：NHCHe
11、1.6%(12分)现在的核电站比较广泛应用的核反应之一是：UnNdZr3(n)8(e)(1)核反应方程中的是反中微子，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(U)核的质量为235.0439 u，中子质量为1.0087 u，钕(Nd)核质量为142.9098 u锆核质量为89.9047 u；又知1 u1.66061027 kg.试计算1 kg铀235大约能产生的能量是多少？解析：(1)锆的电荷数Z9260840，质量数A23614690；核反应方程中应用符号Zr表示(2)1 kg铀235的核数为n6.021023(个)，不考虑该反应中生成的电子质量，一个铀核反应发生的质量亏损为m0.212 u，1 kg铀235完全裂变放出的能量约为Enmc28.121013 J.答案：(1)4090(2)8.121013 J
