1、第十九章测评B(高考体验)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,至少有一个选项正确;全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.(2015北京理综)下列核反应方程中,属于衰变的是()A.714N+24He817O+11HB.92238U90234Th+24HeC.12H+13H24He+01nD.90234Th91234Pa+-10e解析:A选项为卢瑟福发现质子的核反应,为人工转变;B选项为衰变;C选项为轻核聚变;D选项为衰变。答案:B2.(2015广东理综)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为:X+Y24H
2、e+13H+4.9 MeV和 12H+13H24He+X+17.6 MeV。下列表述正确的有()A.X是中子B.Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应解析:由12H+13H24He+X,核反应遵循质量数和电荷数守恒,可知X为中子(01n),故选项A正确;同理由01n+Y24He+13H,可知Y为锂核(36Li),所以Y的质子数为3,中子数为6-3=3,故选项B错误;两个核反应都释放核能,所以两个核反应都存在质量亏损,故选项C错误;氘核和氚核的核反应是两个质量数较小的核结合成质量大的核,核反应为核聚变反应,故选项D正确。答案:AD3.(2015重庆理
3、综)右图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。以下判断可能正确的是()A.a、b为粒子的径迹B.a、b为粒子的径迹C.c、d为粒子的径迹D.c、d为粒子的径迹解析:带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而发生偏转,根据左手定则可知,曲线a、b为带正电的粒子的径迹,曲线c、d为带负电的粒子的径迹,选项D正确。答案:D4.导学号97280127(2015安徽理综)图示是粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的粒子在各点处的加速度方向正确的是() A.
4、M点B.N点C.P点D.Q点解析:粒子在某点时的加速度方向,应沿该点和重金属原子核所在位置的连线,且指向轨迹的内侧,选项C正确。答案:C5.(2015福建理综)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生的重核裂变D.83210Bi的半衰期是5天,100克83210Bi经过10天后还剩下50克解析:射线是不带电的电磁波,选项A错误;氢原子辐射光子后,绕核运动的电子的轨道半径变小,由库仑引力提供向心力得kQer2=mv2r,可得12mv2=kQe2r,所以r变小后电子的动能增大,选项
5、B正确;太阳辐射能量主要来源于太阳中发生的氢核聚变,选项C错误;由m=m0(12)t可知,经过两个半衰期后应该剩下14,即25克,选项D错误。答案:B6.(2014课标全国)在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是()A.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D.卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷解析:密立
6、根通过油滴实验测得了电子的电荷量,选项A正确;贝克勒尔发现了天然放射现象,表明原子核具有复杂结构,选项B错误;居里夫妇发现了钋(Po)和镭(Ra)两种元素,选项C正确;卢瑟福的粒子散射实验说明原子中存在原子核,选项D错误;汤姆逊发现阴极射线,并测出了组成阴极射线粒子的比荷,选项E正确。答案:ACE7.(2014课标全国)关于天然放射性,下列说法正确的是()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.、和三种射线中,射线的穿透能力最强E.一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线解析:只有放射性元素才能发生衰变,A项错误;
7、半衰期由原子核的内部自身的因素决定,与原子核所处的化学状态和外部条件无关,B、C两项正确;射线的穿透力最强,D项正确;原子核衰变时,不能同时放出、射线,E项错误。答案:BCD8.(2015山东理综)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的比例持续减少。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的过程中放出射线D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析:因
8、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,则可知经过的时间为一个半衰期,即该古木的年代距今约为5 700年,A项正确;12C、13C、14C具有相同的质子数,由于质量数不同,故中子数不同,B项错误;根据核反应方程可知,14C衰变为14N的过程中放出电子,即发出射线,C项正确;外界环境不影响放射性元素的半衰期,D项错误。答案:AC二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案填在题中的横线上)9.导学号97280128(8分)(2013山东理综)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”。(1)完成“氦燃烧”的核反应方程:24He+48
9、Be+。(2)48Be是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.610-16 s。一定质量的48Be,经7.810-16 s后所剩48Be占开始时的。解析:(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可知参加核反应的原子核质量数为4,电荷数为2。(2)7.810-16 s为3个半衰期剩余48Be占原来的(12)3=18。答案:(1)24He(2)18或12.5%10.(8分)(2015江苏高考)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,92235U是核电站常用的核燃料。92235U 受一个中子轰击后裂变成56144Ba和3689Kr两部分,并产生个中子。要使链式反应发生,裂变物质的体积要(选填“大于”或“小
10、于”)它的临界体积。解析:组成粒子的核子与粒子的质量差m=(2mp+2mn)-m结合能E=mc2代入数据得E=4.310-12 J。答案:3大于三、解答题(本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.(8分)(2015江苏高考)取质子的质量mp=1.672 610-27 kg,中子的质量mn=1.674 910-27 kg,粒子的质量m=6.646 710-27 kg,光速c=3.0108 m/s。请计算粒子的结合能。(计算结果保留两位有效数字)解析:组成粒子的核子与粒子的质量差m=(2mp+2mn)-m结合能E
11、=mc2代入数据得E=4.310-12 J。答案:4.310-12 J12.(13分)一个静止的氮核714N俘获了一个速度为2.3107 m/s 的中子生成一个复核A,A又衰变成B、C两个新核,设B、C的速度方向与中子方向相同,B的质量是中子的11倍,速度是106 m/s,B、C在同一磁场中做圆周运动的半径之比RBRC=1130。(1)求C核的速度大小;(2)根据计算判断C核是什么;(3)写出核反应方程。解析:氮核吸收了一个中子变成复核不稳定,发生衰变,整个过程中,中子、氮核以及两个新核组成的系统,在反应过程前后都不受外界的干扰,所以整个系统在俘获与衰变过程中动量均守恒,利用这一点,可求出C核
12、的速度,然后根据粒子在磁场中的运动情况就可以判断出新核的种类,写出核反应方程。氮核俘获中子到衰变成B、C两个新核的过程中动量守恒mnvn=mBvB+mCvC根据衰变规律,可知C核的质量数为14+1-11=4由此解得vC=3106 m/s再由带电粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动的知识R=mvBq可得qBqC=mBvBRCmCvCRB=11106304310611=52qB+qC=7将联立可得qC=2,而mC=4,则C核是氦原子核,核反应方程式是714N+01n511B+24He。答案:(1)3106 m/s(2)氦原子核(3)714N+01n511B+24He13.导学号97280129(15分
13、)如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度为B=0.05 T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界。在磁场中A处放一个放射源,内装 88226Ra,88226Ra放出某种射线后衰变成86222Rn。(1)写出上述衰变方程。(2)若A处距磁场边界MN的距离OA=1.0 m时,放在MN左侧边缘的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子,此时接收器距过OA的直线1.0 m。求一个静止88226Ra核衰变过程中释放的核能有多少?(取1 u=1.610-27 kg,e=1.610-19 C,结果保留三位有效数字)解析:(1)88226Ra86222Rn+24He。(2)衰变过程中释放的粒子在磁场中做匀速圆周运动,半径R=1.0 m,由2evB=mv2R得粒子的速度v=2eBRm衰变过程中系统动量守恒,86222Rn和24He的质量分别为222 u和4 u,则222 uv=4 uv得86222Rn的速度v=2111v释放的核能E=12222 uv2+124 uv2=113e2B2R2222u代入数据解得E=2.0410-14 J。答案:(1)88226Ra86222Rn+24He(2)2.0410-14 J
