1、人教版高中物理选修1-2 第三章 核能 单元检测一、单选题1.某元素的原子核可以俘获自身核外的一个K电子而转变成新元素，这种现象称为K俘获，在K俘获的过程中，原子核将会以光子的形式放出K电子的结合能关于K俘获的过程，下列说法中正确的是（） A.原子序数不变B.原子序数减小C.原子总质量不变D.原子总质量减小2.下列说法正确的是（ ） A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C.汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构D.按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加3.关于下
2、列四幅图的说法正确的是（ ） A.甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点B.乙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4 eV的光子而发生跃迁C.丙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，则锌板原来带负电D.丁图中1为射线，它的电离作用很强可消除静电4.静止的氡核 Rn放出粒子后变成钋核 Po，粒子动能为E 若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为（ ） A.B.0C.D.5.有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是（ ） A.居里夫人最先发现天然放射现象B.伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构
3、C.在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关D.在衰变方程 PuX+ He+中，X原子核的质量数是2346.关于原子核知识，下列描述正确的是（ ） A.温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小B.放射性物质 U发生衰变所释放的电子来源与核外电子C.平均结合能越大，原子核越稳定D.用中子轰击铀核，产生几个中等质量原子核的现象属于核聚变7.下列说法正确的是（） A.汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构B.接收无线电波时需要对电磁波进行调制C.核聚变又称热核反应，可见核聚变时要吸收能量D.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的8.下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有（ ） A.核子结
4、合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B.比结合能越大的原子核越稳定，但它的结合能不一定越大C.重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大D.中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大9.如图所示，阴极射线管接通电源后，电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光板上会看到一条亮线要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转，可采用的方法是( )A.加一沿y轴负方向的磁场B.加一沿z轴正方向的磁场C.加一沿y轴正方向的电场D.加一沿z轴负方向的电场10.与原子核内部变化有关的现象是（ ） A.粒子散射现象B.光电效应现象C.电离现象D.天然放射现象11.核反应方程 Th Pa
5、+X中的X表示（ ） A.质子B.电子C.光子D.中子12.关于下列四幅图说法错误的是（ ） A.原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的B.光电效应实验说明了光具有粒子性C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D.发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围二、多选题13.关于物体的质量，下列说法正确的是( ) A.在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的B.在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化C.在相对论力学中，物体静止时的质量最小D.在相对论力学中，物体的质量随物体的速度的增大而增大14.下列说法正确的是（ ） A.玻尔对氢原
6、子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.强黄光能使某金属发生光电效应，那么同频率弱黄光也能15.下列说法中正确的是（ ） A.康普顿效应表明光子只具有能量，不具有有动量B.光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定C.设质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3 ， 两个质子和两个中子聚合成一个粒子，释放的能量是（m1+m2m3）c2D.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现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三、填空题16.质子的质量mp ， 中子的质量
7、为mn ， 它们结合成质量为m的氘核，放出的能量应为_（真空中的光速为c） 17.一直以来人们都认为_是构成物质的最小粒子，直到1897年物理学家_发现了带_电的_，从此打破了原子不可再分的神话 18.科学家用质子轰击锂核的实验来验证“爱因斯坦质能方程”，已知质子 H轰击锂核 Li能产生两个粒子，mLi=7.016u，mH=1.0078u，mHe=4.0026u，1u相当于931.5MeV，则此核反应的方程式为_，此核反应释放的核能为_MeV（保留3位有效数字） 19.核反应堆中的燃料是_用石墨、重水等作为_，使裂变时产生的中子速度减小，易于被铀核吸收用镉棒来_，以控制反应的_，再用水等流体在
8、反应堆内外循环流动，传输反应中产生的热量 20.经典相对性原理：_规律在任何_中都是相同的还可以表述为：在一个_内进行的任何力学实验都不能判断这个_是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性参考系都是_的 四、计算题21.中科院等离子物理研究所设计并制造的世界上首个“人造太阳”实验装置大部件已安装完毕若在此装置中发生核反应的方程是H+HHe ， 已知H、He核的比结合能分别为EH=1.11MeV、EHe=7.07MeV ， 试求此核反应过程中释放的核能 五、解答题22.1926年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为“临床核医学之
9、父”氡的放射性同位素有27种，其中最常用的是 Rn， Rn经过x次衰变和y次衰变后变成稳定的 P（1u=931.5MeV）求x、y的值；一个静止的氡核（ Rn）放出一个粒子后变成钋核（ Po），已知质量亏损m=0.0002u，若释放的核能全部转化为钋核和粒子的动能，试写出该衰变方程，并求出粒子的动能 六、综合题23.238U的半衰期是4.5109年，假设一块矿石中含有2kg238U 求： （1）经过45亿年后，还剩多少238U？ （2）假设发生衰变的铀都变成了206Pb ， 矿石中含有多少铅？ （3）这时铀、铅的质量之比是多少？ 24.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核
10、的核聚变反应根据这一理论，在太阳内部4个氢核（ H）转化成1个氦核（ He）和2个正电子（ e）并放出能量已知质子质量m=1.0073u，粒子的质量m=4.0015u，电子的质量me=0.0005u，1u的质量对应931.5MeV的能量， （1）写出该热核反应方程：_ （2）一次这样的热核反应过程中释放出_兆电子伏的能量？（结果保留两位有效数字） 答案解析部分一、单选题1.【答案】B 2.【答案】D 3.【答案】D 4.【答案】C 5.【答案】C 6.【答案】C 7.【答案】D 8.【答案】D 9.【答案】A 10.【答案】D 11.【答案】B 12.【答案】A 二、多选题13.【答案】A,C
11、,D 14.【答案】B,D 15.【答案】B,D 三、填空题16.【答案】(mp+mnm）c2 17.【答案】原子；查德威克；负；电子 18.【答案】Li+ H2 He；7.3 19.【答案】铀；慢化剂；吸收中子；速度 20.【答案】力学；惯性系；惯性参考系；惯性系；平权 四、计算题21.【答案】解答：由质能方程：E=mc2 ， 则核反应过程中释放的核能：E=（4EHe4EH）c2=4（7.071.11）MeV=23.84MeV；答：此核反应过程中释放的核能23.84MeV 五、解答题22.【答案】解：核反应过程质量数与核电荷数守恒，由题意可得：4x=222206，得：x=486=82+2xy
12、得：y=4根据质量数守恒与电荷数守恒可知，衰变方程为： Rn Po+ He；质量亏损m=0.0002u，所以产生的能量：E=0.0002u931.5MeV/u=0.1863MeV=2.98081020J核反应过程系统动量守恒，以粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mvmPovPo=0，又：E= 粒子的动能： Po核的动能： 由题可知粒子与Po核的质量数之比为218：4代入数据解得： J；答：x=4，y=4衰变方程为： Rn Po+ He，粒子的动能是2.9271020J 六、综合题23.【答案】（1）总质量（m0）、衰变质量（m）、衰变时间（t），半衰期（T）之间关系为：将m0=2kg，T0=45亿年，t=45亿年，代人解得：m=m0/2=1kg故还剩余1kg238U（2）根据质量数守恒可知，矿石含有的铅为：生成的铅和其它粒子的质量之比为206：32所以已经衰变的1kg铀中含有，铅为：=0.866kg（3）剩余的铀为1kg， 产生的铅为0.866kg， 这时铀、铅的质量之比是1：0.866故这时铀、铅的质量之比是1：0.866 24.【答案】（1）4 H He+2 e（2）25
