1、章末过关检测(四) 学生用书P106(独立成册)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是()A查德威克通过研究阴极射线发现了电子B汤姆孙首先提出了原子的核式结构学说C居里夫人首先发现了天然放射现象D卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子解析：选D.汤姆孙研究阴极射线发现了电子，A错；卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说，B错；贝克勒尔首先发现了天然放射现象，C错2(2015高考北京卷)下列核反应方程中，属于衰变的是()A.NHeOHB.UThHeC.HHHe
2、nD.ThPae解析：选B.衰变是放射性元素的原子核放出粒子(He)的核反应，选项B正确3(2015高考福建卷)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.Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克解析：选B.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100 g100 g25 g，选项D错误4已知氘核的平均
3、结合能为1.1 MeV，氦核的平均结合能为7.1 MeV，则两个氘核结合成一个氦核时()A释放出4.9 MeV的能量B释放出6.0 MeV的能量C释放出24.0 MeV的能量D吸收4.9 MeV的能量解析：选C.依据题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反应方程为HHHe，因氘核的平均结合能为1.1 MeV，氦核的平均结合能为7.1 MeV，故核反应过程释放能量E47.1 MeV221.1 MeV24.0 MeV，故选C.5.在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核的轨迹是两个相切的圆，圆的半径比为51，如图所示，那么碳的衰变方程是()A.CHeBeB.CeBC.CeN
4、D.CHB解析：选D.由于两个轨迹为外切圆，所以放出的粒子和反冲核速度方向相反，由左手定则可知它们均带正电荷而衰变过程中两核的动量守恒，即两核的动量大小相等，方向相反，即m1v1m2v2，由于qvB则q，知半径之比R1R251，则它们的电荷量之比为q1q2R2R115，D项正确6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HCNQ1，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/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1以下推断正确的是()AX是He，Q2Q1 BX是He，Q
5、2Q1CX是He，Q2Q1 DX是He，Q2Q1解析：选B.HCN中质量亏损为m1(1.007 812.000 013.005 7) u0.002 1 u，根据电荷数守恒和质量数守恒可知HX中X的电荷数为2、质量数为4，质量亏损为m2(1.007 815.000 112.000 04.002 6) u0.005 3 u，根据爱因斯坦的质能方程可知Q1m1c2、Q2m2c2，则Q1Q2.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7有关放射性同位素P的下列说法，正确的是()A.P与X
6、互为同位素B.P与其同位素有相同的化学性质C用P制成化合物后它的半衰期变长D含有P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响解析：选BD.同位素应具有相同的质子数，故A错；同位素具有相同的化学性质与半衰期，B对、C错；放射性同位素可作为示踪原子，故D对8(2015高考广东卷)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：XYHeH4.9 MeV和HHHeX17.6 MeV，下列表述正确的有()AX是中子BY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：选AD.核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由HHHeX17.
7、6 MeV知 X为n，由XYHeH4.9 MeV知Y为Li，其中Y的质子数是3，中子数也是3，选项A正确，选项B错误两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损，选项C错误XYHeH4.9 MeV是原子核的人工转变，HHHen17.6 MeV为轻核聚变，选项D正确9重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从U开始到稳定的Pb为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从Np开始到稳定的Bi为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np后才发现的，下面的说法正确的是()ANp237系列中所有放射性元素的质量数都等于4n1(n等于
8、正整数)B从Np到Bi，共发生7次衰变和4次衰变C可能Np237系列中的所有放射性元素的半衰期对于地球年龄都比较短D天然的Np237系列中的放射性元素在地球上从来就没有出现过解析：选ABC.从Np开始到Bi，质量数减少28，所以发生7次衰变，电荷数减少10，所以还发生4次衰变，并且所有放射性元素的质量数都等于4n1(n等于正整数)对于C、D选项我们要注意关键词“可能”与“从来”就很容易判断了10(2016河北名校联盟质量监测)关于核反应方程ThPaXE(E为释放出的核能，X为新生成粒子)，已知Th的半衰期为T，则下列说法正确的是()A.Pa没有放射性B.Pa比Th少1个中子，X粒子是从原子核中
9、射出的，此核反应为衰变CN0个Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为N0E(N0数值很大)D.Th的比结合能为解析：选BC.原子序数大于或等于83的元素都有放射性，A错误；X粒子是电子，它是由中子衰变成一个质子而放出电子，所以此核反应为衰变，B正确；有半数原子核发生衰变的时间为半衰期，N0个Th经2T时间发生两次衰变，C正确；E不是Th原子核分解成自由核子的结合能，则D错误三、非选择题(本题共3小题，共40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的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(12分)一小瓶含有某种放射性同位素的溶液，它每分钟衰变
10、6 000次将他注射到一个病人的血液中，经过15小时，从病人身上取出10 cm3的血样，测得每分钟衰变2次已知这种同位素的半衰期是5小时，试根据上述数据，计算人体血液的总体积解析：根据题意，可求得一开始小瓶中的放射性同位素的总原子核数N06 0006052个3 600 000个15小时以后，剩余的放射性同位素原子核数N1N03 600 000个450 000个刚抽出血样时10 cm3血液中的放射性同位素总原子核数n26052个1 200个人体内所有血液的总量为1010 cm33 750 cm3.答案：3 750 cm312(12分)假设某航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程式是Un
11、BaKr()n.(1)在括号内填写n前的系数；(2)用m1、m2、m3分别表示U、Ba、Kr核的质量，m表示中子的质量，则上述反应过程中一个铀235核发生裂变产生的核能E是多少？(3)假设核反应堆的功率P6.0105 kW，若一个铀235核裂变产生的能量为2.81011 J，则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少kg铀235？(铀235的摩尔质量M0.235 kg/mol，一个月约为t2.6106 s，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1，计算结果保留两位有效数字)解析：(1)由电荷数守恒和质量数守恒可知n前的系数为3.(2)Emc2(m1m2m32m)c2.(3)一个月内核反应产生的
12、总能量为EPt，同时ENAE，解得m22 kg.答案：(1)3(2)(m1m2m32m)c2(3)22 kg13(16分)如图甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v07.7104 m/s的中子而发生核反应，即LinHHe，若已知He的速度v22.0104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：(1)H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He旋转三周时，粒子H旋转几周？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)H和He在磁场中均受洛伦兹力，做匀速圆周运动的半径之比r1r2340.(3)H和He做匀速圆周运动的周期之比T1T232所以它们的旋转周数之比：n1n2T2T123，即He旋转三周，H旋转2周答案：(1)大小为1.0103 m/s，方向与v0相反(2)340(3)2周