第19章《原子核》测试（新人教版选修3-5）1

第19章《原子核》测试（新人教版选修3-5）1

第 1 页 共 5 页 a b c + P - 第十九章 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 780 km 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∶193 B．这两种同位素的原子核内的中子数之比为 57∶58 C．这两种同位素的质子数之比为 191∶193 D．这两种同位素的质子数之比为 57∶58 5．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 4 g 氡原子核，则经过 7.6 天就只剩下 1 g 第 2 页 共 5 页 D．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 m 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． nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1  B． ePP 0 1 30 14 30 15  C． HOHeN 1 1 17 8 4 2 14 7  D． HeThU 3 2 234 90 238 92  9．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（ 222 86 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 ( ) A． eFrRn 0 1 222 87 222 86  B． HAtRn 2 1 220 85 222 86  C． eAtRn 0 1 222 85 222 86  D． HePoRn 4 2 218 84 222 86  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． N14 7 + He4 2 → O17 8 + H1 1 B． U235 92 + n1 0 → Sr90 38 + Xe136 54 +10 n1 0 C． U238 92 → Th234 90 + He4 2 D． H2 1 + H3 1 → He4 2 + n1 0 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（ 239 94 Pu），这种钚 239 可由铀 239（ 239 92 U）经过 n 次β衰变而产生，则 n 为 ( ) A．2 B．239 C．145 D．92 12．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 1 1 H。假若使一束质子、反质子、α粒子和 B 第 3 页 共 5 页 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 C．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 nKrBanU 1 0 92 36 141 56 1 0 235 92 3 ，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 1 5O 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（ 1 1 H）转化成 1 个氦核（ 4 2 He）和 2 个正电子（ 0 1 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 931.5 MeV 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） 第 4 页 共 5 页 18．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（ 226 88 R a） 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 x 方向 飞离磁场，N 点到 O 点的距离为 l，已知 OA 间距离为 2 1 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。 第 5 页 共 5 页 参考答案： 1、ACD 2、B 3、AD 4、B 5、C 6、BC 7、CD 8、AC 9、D 10、BD 11、 A 12、AC 13、14、（M―m1―m2―2 m0）c2 15、（1） 15 8 O→ 15 7 N＋ 0 1 e， 0 1 e＋ 0 1 e→2γ （2）作为示踪原子 （3） mc h （4）较长 16、2.8×10-12 J 17、（1）4 1 1 H→ 4 2 He＋2 0 1 e （2）25 18、 2 222 2 )( Mmc mMRBq  19、（1）226 88 Ra→ 222 86 Rn＋ 4 2 He （2） mm mmlBq 0 0 222 128 )(25 