1、章末综合测评(四)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇，1946年发现了铀的三分裂和四分裂，这是我国科学家在核物理研究中做出的贡献，这是将中子打入铀核后所发生的核反应，它属于() 【导学号：64772111】A人工核转变B重核的裂变C铀核的衰变 D以上说法都不对【解析】铀核裂变的产物是多样的，所以我国科学家钱三强、何泽慧夫妇发现了铀核的三分裂和四分裂【答案】B2铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：Unab2n，则ab可能是()A.XeKr B.Ba
2、KrC.BaSr D.XeSr【解析】根据核反应中的质量数守恒可知，ab的质量数应为23512234，质子数应为92，A项中的质量数为14093233，B项中质量数是14192233，C项中质量数为14193234，质子数为563894，D项中质量数为14094234，质子数为543892，综上可知，答案为D.【答案】D3下列说法正确的是() 【导学号：64772112】A天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构B射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比射线要弱C若能测出核反应过程中的质量亏损，就能根据Emc2计算出核反应中释放的核能D一个氘核(H)与一个氚核(H)聚变生成一个氦(He)的同时放
3、出一个电子【解析】粒子散射实验揭示了原子的核式结构，A错误；射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比射线要强，B错误；若能测出核反应过程中的质量亏损，就能根据Emc2计算出核反应中释放的核能，C正确；一个氘核(H)与一个氚核(H)聚变生成一个氦核(He)的同时放出一个中子，D错误【答案】C4太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近()A1036 kg B1018 kgC1013 kg D109 kg【解析】根据爱因斯坦质能方程Emc2，得m kg4109 kg，故D项最接近【答案】D5(多选)关于核
4、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】据核反应各类型特点可知：A、D项均为衰变，A中放出粒子，A正确，D错误B项为人工转变，B错误，C项为轻核聚变，C正确【答案】AC6(多选)质子数与中子数互换的核互为“镜像核”，例如He是H的“镜像核”，同样H也是He的“镜像核”，则下列说法正确的是()A.N和O互为“镜像核”B.N和C互为“镜像核”C衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子D核反应HHHen的生成物中有粒子，该反应是衰变【解析】根据“镜像核”的定义，N和C互为“镜像核”，选项B正
5、确，A错误；衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子，选项C正确；核反应HHHen的生成物中虽有粒子，但该反应是聚变反应，选项D错误【答案】BC7(多选)下列说法中正确的是() 【导学号：64772060】A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B中等核的平均结合能比重核的平均结合能大，所以重核裂变要放出能量C只要有核反应发生，就一定会释放出核能D轻核中质子数与中子数大致相等，重核中中子数小于质子数【解析】太阳的能量来自轻核聚变放出的能量，A正确中等核的平均结合能比重核的平均结合能大，B正确核反应是否释放能量取决于反应前后是否发生了质量亏损，C错误随核子数增加，若只增加中子，中子
6、与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多，D错误【答案】AB8(多选)“中国月球着陆探测器”在中国航天馆揭开神秘面纱，它将带着中国制造的月球车，在38万千米之外的月球表面闲庭信步，月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的He含量十分丰富，科学家认为，He是发生核聚变的极好原料，将来He也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大，关于He，下列说法正确的是() 【导学号：64772113】A.He的原子核内有三个中子、两个质子B.He的原子核内有一个中子、两个质子C.He发生核聚变，放出能量，一定会发生质量亏损D.He
7、原子核的核子靠万有引力紧密结合在一起【解析】He是氦元素的一种同位素，质量数是3，电荷数是2，原子核内有两个质子、一个中子，所以A错误，B正确；发生核聚变放出能量就会有质量亏损，C正确；原子核内的核子是靠核力紧密结合在一起的，而不是靠万有引力紧密结合在一起的，D错误【答案】BC二、非选择题(本题共4小题，共52分，按题目要求作答)9(8分)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，U是核电站常用的核燃料.U受一个中子轰击后裂变成Ba和Kr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“小于”)它的临界体积【解析】核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒，且该核反应
8、方程为：UnBaKr3n，即产生3个中子临界体积是发生链式反应的最小体积，要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于它的临界体积【答案】3大于10(12分)同位素原子在许多方面有着广泛的应用，1934年，科学家在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是，拿走放射源时，铝箔虽不再发射中子，但仍能继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样，也有一定的半衰期(1)写出粒子轰击铝Al产生中子的核反应方程式；(2)上述产生的具有放射性的同位素叫做放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式；(3)简要说明放射性同位素的应用，并至少举出两个实际应用的例子【解析
9、】(1)AlHePn.(2)PSie.(3)利用射线辐射育种，作为示踪原子，检查管道等【答案】见解析11(16分)天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核(H)聚变成氦核(He)，同时放出2个正电子(e)和2个中微子(e)，请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量(2)研究表明，银河系的年龄约为t3.81017 s，每秒银河系产生的能量约为11037 J(即P11037 J/s)现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试
10、估算银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字)(3)根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断(可能用到的数据：银河系质量约为M31041 kg，原子质量单位1 u1.661027 kg,1 u相当于1.51010 J的能量，电子质量me0.000 5 u，氦核质量m4.002 6 u，氢核质量mp1.007 8 u，中微子e质量为零)【解析】(1)4HHe2e2em4mpm2meEmc24.141012 J.(2)mm6.11039 kg氦的含量k2%.(3)由估算结果可知，k2%远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的【答案】(1)4HHe2e2e4.141012 J(2)2%(3)银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的12(16分)运动的原子核X放出粒子后变成静止的原子核Y.已知X、Y和粒子的质量分别是M、m1和m2，真空中的光速为c，粒子的速度远小于光速求反应后与反应前的总动能之差以及粒子的动能【解析】设衰变前原子核X的速度为v0，衰变后放出的粒子的速度为v，由动量守恒有：Mv0m2v再由反应中能量守恒有Mvm2v2E由爱因斯坦质能方程有Emc2而mM(m1m2)解之有Em2v2MvM(m1m2)c2(Mm1m2)c2Ekm2v2c2.【答案】(Mm1m2)c2c2