1、章末检测卷三(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
2、越稳定，选项 D 错误2“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()147N42He178O11H 23592U10n9038Sr13654Xe1010n 23892U23490Th42He 21H31H42He10nABCD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下列说法中正确的是()A光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B卢瑟福通过对 粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构C.23592U 的半衰期约为 7 亿年，随地球环境的变化，半
3、衰期可能变短D根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大答案 BD解析 光电效应是在光的照射下电子从金属表面逸出的现象，选项 A 错误；卢瑟福通过对 粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构，选项 B 正确；半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟元素所处的物理状态(如压强、温度)或化学状态(如单质、化合物)无关，选项 C 错误；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道，库仑引力对电子做正功，电势能减小，动能增大，即核外电子的运动速度增大，选项 D 正确4铀核裂变是核电站核能的重要来源，其中一
4、种裂变反应是23592U10n14456Ba8936Kr310n.下列说法正确的有()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答案 AC5235 92U 经过 m 次 衰变和 n 次 衰变，变成 207 82Pb 则()Am7，n3Bm7，n4Cm14，n9Dm14，n18答案 B解析 发生一次 衰变，质量数减 4，核电荷数减 2，故 衰变次数为 m14(235207)7，选项 C、D 错误；发生一次 衰变质量数不变，核电荷数增 1，故 衰变次数为 n72(9282)4 次，选项 A 错误，B 正确6一个质子和一
5、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、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11H10n31HB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 hm1m2m3c2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：11H10n21H，故选项 A 错误；聚变过程中辐射出 光子，质量亏损 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 Ehc 知，光子的波长 hm1m2m3c
6、，故选项 D 错误7一个原来静止的23892U 核发生 衰变，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下列图中的(图中半径大小没有按比例画)()答案 D解析 由于发生的是 衰变，产物是两个带正电荷的粒子，根据动量守恒定律 Mv1mv0，可得初始时刻这两个新核的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则判断洛伦兹力的方向，故 D 项正确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
7、能正确反映 14C衰变规律的是()答案 C解析 由公式 mm0(12)t可知 14C 的衰变图象应为 C.9下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是()图 1卢瑟福在 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是 射线 据图 1 可知，原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 要放出核能 据图 1 可知，原子核 D 和 E聚变成原子核 F 要吸收能量ABCD答案 A解析 卢瑟福根据 粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型，对；放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，而 射线不带电，它在电磁场中不会偏转，对；由题图可知，A
8、 为重核，B、C 为中等质量的核，重核裂变为中等质量的核将向外释放出能量，对；而 D、E 为轻核，轻核聚变成较大质量的原子核时要向外释放巨大的能量，错综上所述，、正确故本题选 A.10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621Hk42Hed11H210n43.15 MeV则()Ak1，d4Bk2，d2Ck1，d6Dk2，d3答案 B解析 根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知2kd6，4kd212 解得k2，d2，B 对二、填空题(本题共 2 小题，共 14 分)11(6 分)约里奥居里
9、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，他们发现的放射性元素3015P 衰变成3014Si 的同时放出另一种粒子，这种粒子是_.3215P 是3015P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1 mg 3215P 随时间衰变的关系如图 2 所示，请估算 4 mg的3215P 经_天的衰变后还剩 0.25 mg.图 2答案 正电子 56解析 衰变方程为3015P3014Si01e，即这种粒子是正电子由题图可以看出3215P 的半衰期为 14天，则 4 12t140.25，得 t56 天12(8 分)一个静止的钚核 239 94Pu 自发衰变成一个铀核 235 92U 和另一个
10、原子核 X，并释放出一定的能量其核衰变方程为：239 94Pu235 92UX.(1)方程中的 X 核符号为_(2)钚核的质量为 239.052 2 u，铀核的质量为 235.043 9 u，X 核的质量为 4.002 6 u，已知 1 u相当于 931.5 MeV 的能量，则该衰变过程放出的能量是_MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和 X 核的动能，则 X 核与铀核的动能之比是_答案(1)42He(2)5.31(3)2354解析(1)由质量数及电荷数守恒可知 X 为42He.(2)该核反应的质量亏损 m(239.052 2235.043 94.002 6)u0.005 7
11、u；释放能量 E0.005 7931.5 MeV5.31 MeV.(3)由动量守恒得 mUvUmXvX，又 Ekmv22m，解方程组得 EkXEkUmUmX2354.三、计算题(本题共 4 小题，共 46 分)13(10 分)一个21083Bi 原子核中含有的中子数是多少个？21083Bi 具有放射性，现有21083Bi 元素 16g，经 15 天，该元素还剩 2 g，则该元素的半衰期为多少天？答案 127 5解析 一个21083Bi 原子核中含有的中子个数为 21083127.根据 m 余m 原(12)n 知 n315，所以 5 天14(10 分)2008 年北京奥运会场馆周围 80%90%
12、的路灯利用太阳能发电技术来供电，奥运会 90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能集热技术科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部四个氢核(11H)转化成一个氦核(42He)和两个正电子(01e)并放出能量已知质子质量 mp1.007 3 u，粒子的质量 m4.002 6 u，正电子的质量 me0.000 5 u,1 u 的质量相当于 931.5 MeV 的能量(1)写出该核反应方程；(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少能量？(结果保留四位有效数字)答案(1)411H42He2 01e(2)23.85 MeV解析(1)根据质量数守恒、电荷数守恒，该核反应方程
13、为：411H42He2 01e.(2)质量亏损：m4mpm2me41.007 3 u4.002 6 u20.000 5 u0.025 6 uE0.025 6931.5 MeV23.85 MeV.15(12 分)已知氘核的质量 mD3.344 61027 kg.如果用入射光子照射氘核恰使其分为质子和中子，质子质量 mp1.672 61027 kg，中子质量 mn1.674 91027 kg.求入射光子的频率答案 3.941020 Hz解析 氘核分为质子和中子，增加的质量为mmpmnmD(1.672 61.674 93.344 6)1027 kg0.002 91027 kg.吸收的入射光子的能量为
14、Emc20.002 91027(3108)2 J2.611013 J.由公式 Eh 知，入射光子的频率为Eh2.6110136.631034 Hz3.941020 Hz.16(14 分)如图 3 甲所示，静止在匀强磁场中的63Li 核俘获一个速度为 v07.7104 m/s 的中子而发生核反应，即63Li10n31H42He，若已知42He 的速度 v22.0104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：图 3(1)31H 的速度大小和方向；(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；(3)当42He 旋转三周时，粒子31H 旋转几周？答案(1)1.0103m/s，方向与 v0 相反(2)340(3)2 周解析(1)反应前后动量守恒：m0v0m1v1m2v2(v1 为氚核速度，m0、m1、m2 分别代表中子、氚核、氦核质量)代入数值可解得：v11.0103 m/s，方向与 v0 相反(2)31H 和42He 在磁场中均受洛伦兹力，做匀速圆周运动的半径之比r1r2m1v1Bq1 m2v2Bq2 340.(3)31H 和42He 做匀速圆周运动的周期之比T1T22m1Bq1 2m2Bq2 32所以它们的旋转周数之比：n1n2T2T123，即42He 旋转三周，31H 旋转 2 周
