2019_2020学年高中物理第19章原子核单元测试（2）（含解析）新人教版

2019_2020学年高中物理第19章原子核单元测试（2）（含解析）新人教版

原子核综合检测一、选择题1．下列说法中正确的是()A．天然放射现象说明原子核还具有复杂结构B．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核有一定的结构C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D．质子和中子也是具有复杂结构的2．如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是()A．a为α射线、b为β射线B．a为β射线、b为γ射线C．b为γ射线、c为β射线D．b为α射线、c为γ射线3．关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有()A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害4．1998年9月23日，铱卫星通讯系统在美国和欧洲正式投入商业运行。原计划的铱卫星系统是在距地球表面780km的太空轨道上建立的一个由77颗小卫星组成的星座，这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星。由于这一方案的卫星排列与化学元素铱原子核外77个电子围绕原子核运动的图景类似，所以简称为铱星系统。自然界中有两种铱的同位素，质量数分别为191和193，则()A．这两种同位素的原子核内的中子数之比为191∶193B．这两种同位素的原子核内的中子数之比为57∶58C．这两种同位素的质子数之比为191∶193D．这两种同位素的质子数之比为57∶585．新发现的一种放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期为8天，X2O与F发生化学反应为2X2O+2F2＝4XF+O2之后，XF的半衰期为()A．2天B．4天C．8天D．16天6．下列关于放射性元素的半衰期的说法正确的是()A．同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长B．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用C．氡的半衰期是3.8天，若有4g氡原子核，则经过7.6天就只剩下1gnD．氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天就只剩下一个7．如图是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线，由图可知()A．将原子核A分解为原子核B和C可能吸收能量B．将原子核D和E结合成原子核F可能吸收能量C．将原子核A分解为原子核B和F一定释放能量D．将原子核F和C结合成原子核B一定释放能量8．下列核反应方程正确的是()　　A．　　　　　B．　　C．　　　　D．9．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（Rn），由于衰变，它沿着与磁场垂直的方向放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，两圆的直径之比为42∶1，如图所示。则氡核的衰变方程应是()BA．B．C．D．10．1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家．下列核反应中属于研究“两弹”的基本核反应的是()A．+→+B．+→++10C．→+D．+→+11．“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（Pu），这种钚239可由铀239（U）经过n次β衰变而产生，则n为()A．2B．239C．145D．9212．中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质。反物质即质量与原粒子相等，带电量与原粒子相等但电性相反的物质，如反质子即为H。假若使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线，沿OO′穿过速度选择器后进入匀强磁场B2形成4条径迹，下列说法正确的是()A．1、2是反粒子的径迹B．3、4为反粒子的径迹nC．2为反α粒子径迹D．4为质子径迹二、填空题13．一瓶无害放射性同位素溶液，其半衰期为20天，测得每分钟衰变6×107次，今将这瓶溶液倒入一水库中，80天后可以认为溶液已均匀分布在水库中，现取1m3水样本测得每分钟衰变20次，则该水库蓄水量V＝_________________m3。14．已知一个U235核吸收一个中子后可能发生的反应是，若U235核的质量为M，中子的质量为m0，Ba141核的质量为m1，Kr92核的质量为m2，真空中的光速c，则该核反应释放的能量E＝__________________。15．正电子（PET）发射计算机断层显像的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程。15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象。根据PET原理，回答下列问题：（1）写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式：______________________________，___________________________；（2）将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是；（3）设电子质量为m，电量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=；（4）PET中所选的放射性同位素的半衰期应。（填“较长”或“较短”或“长短均可”）16．核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.67×10-27kg。则该核反应释放出来的能量E＝。（光速c=3×108m/s，结果取二位有效数字）三、计算题。17．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mp＝1.0073u，α粒子的质量mα＝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多少兆电子伏的能量?（结果保留两位有效数字）n18．云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变，α粒子的质量为m，电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内。现测得α粒子的轨道半径为R，求在衰变过程中的质量亏损。（提示：涉及动量问题的计算时，亏损的质量可忽略不计）19．如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界，A为固定在x轴上的一个放射源，内装镭核（Ra）沿着与+x成θ角方向释放一个α粒子后衰变成氡核（Rn）。α粒子在y轴上的N点沿方向飞离磁场，N点到O点的距离为l，已知OA间距离为l，α粒子质量为m，电荷量为q，氡核的质量为m0，（1）写出镭核的衰变方程；（2）如果镭核衰变时释放的能量全部变为α粒子和氡核的动能，求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。参考答案：1、ACD2、B3、AD4、B5、C6、BC7、CD8、AC9、D10、BD11、A12、AC13、14、（M―m1―m2―2m0）c215、（1）O→N＋e，e＋e→2γn（2）作为示踪原子（3）（4）较长16、2.8×10-12J17、（1）4H→He＋2e（2）2518、19、（1）Ra→Rn＋He（2）