1、2019-2019學(xué)年粵教版高中物理選修2-3 第四章 原子 原子核與放射技術(shù) 單元測試一、單項(xiàng)選擇題1.原子能資源的綜合利用已成為世界各國的開展方向 ,我國在綜合利用原子能方面進(jìn)展較快 ,目前我國核電站已建成9座、正在建設(shè)的3座、即將開建的有4座屆時(shí)將較好地改變我國能源結(jié)構(gòu)對有關(guān)原子核的以下說法中正確的選項(xiàng)是  A. 太陽輻射的能量主要來源于重核裂變B. 衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的C. X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出來的D. 核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn) ,在原子核內(nèi)核力與庫侖力差不多大2.以下說法中不正確的選項(xiàng)是

2、A. 目前已經(jīng)建成的核電站的能量來自于重核裂變B. 自由核子組成原子核時(shí) ,其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能C. 盧瑟福依據(jù)極少數(shù)粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型D. 氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí) ,電子的動(dòng)能減小 ,原子總能量增加3.以下關(guān)于放射線的說法中不正確的選項(xiàng)是  A. 放射線可以用來進(jìn)行工業(yè)探傷                

3、;             B. 放射線可以使細(xì)胞發(fā)生變異C. 放射性同位素可以用來做示蹤原子                      D. 放射線對人體無害4.以下說法正確的選項(xiàng)是 A. 同一元素的兩種同位

4、素具有相同的質(zhì)量數(shù)B. C的半衰期會隨著周圍環(huán)境的溫度的變化而改變C. 在核聚變反響中 ,反響物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量D. 在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中 ,有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)5.以下說法正確的選項(xiàng)是 A. 天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B. 粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C. 原子核發(fā)生衰變生成的新核原子序數(shù)減少D. 氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長小于從能級2躍遷到能級1輻射出的光子的波長6.如下圖的陰極射線管的玻璃管內(nèi)已經(jīng)抽成真空 ,當(dāng)左右兩個(gè)電極連接到高壓電源時(shí) ,陰極會發(fā)射電子

5、,電子在電場的加速下飛向陽極 ,擋板上有一個(gè)扁平的狹縫 ,電子飛過擋板后形成一個(gè)扁平的電子束 ,長條形的熒光板在陽極端稍稍傾向軸線 ,電子束掠射到熒光板上 ,顯示出電子束的徑跡 ,現(xiàn)在用該裝置研究磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用的實(shí)驗(yàn) ,以下對該實(shí)驗(yàn)的說法正確的選項(xiàng)是A. 沒有施加磁場時(shí) ,電子束的徑跡是一條拋物線B. 假設(shè)圖中左側(cè)是陰極射線管的陰極 ,加上圖示的磁場 ,電子束會向上偏轉(zhuǎn)C. 施加磁場后 ,根據(jù)電子束在磁場中運(yùn)動(dòng)徑跡和磁場方向 ,可由相關(guān)知識判斷出陰極射線管兩個(gè)電極的極性D. 施加磁場后 ,結(jié)合陰極射線管的兩個(gè)電極的極性和電子束在磁場中運(yùn)動(dòng)的徑跡 ,

6、可以判斷出磁場的方向 ,但無法判斷出磁場的強(qiáng)弱7.在核反響方程： +x中 ,x表示  A. 質(zhì)子                                    B. 中子  

7、0;                                 C. 電子               

8、                     D. 正電子二、多項(xiàng)選擇題8.在某些恒星內(nèi) ,3個(gè)粒子結(jié)合成一個(gè) , 原子的質(zhì)量是12000 0u , 原子的質(zhì)量是4002 6u ,1u166×1027kg ,那么  A. 反響過程中的質(zhì)量虧損是m0007 8u        

9、;  B. 反響過程中的質(zhì)量虧損是m129×1029kgC. 反響過程中放出的能量是7266MeV                D. 反響過程中放出的能量是116×1019J9.據(jù)新華社報(bào)道 ,由我國自行設(shè)計(jì)、研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置又稱“人造太陽已完成了首次工程調(diào)試。以下關(guān)于“人造太陽的說法正確的選項(xiàng)是  A. “人造太陽的核反響方

10、程是           B. “人造太陽的核反響方程是 3 C. “人造太陽釋放的能量大小的計(jì)算公式是Emc2          D. “人造太陽核能大小的計(jì)算公式是E mc210.一靜止的鋁原子核 俘獲一速度為 m/s的質(zhì)子p后 ,變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核 ,以下說法正確的選項(xiàng)是_ A. 核反響方程為 B. 核反響方程過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.&#

11、160;核反響過程中系統(tǒng)能量不守恒D. 核反響前后核子數(shù)相等 ,所以生成物的質(zhì)量等于反響物的質(zhì)量之和E. 硅原子核速度的數(shù)量級為 m/s ,方向與質(zhì)子初速度方向一致三、填空題11.電視機(jī)顯像管是應(yīng)用了_原理 12.核能是一種高效的能源：在核電站中 ,為了防止放射性物質(zhì)泄漏 ,核反響堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼 ,壓力殼和平安殼見圖甲結(jié)合圖乙可知 ,平安殼應(yīng)中選用的材料是_圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章 ,通過照相底片被射線感光的區(qū)域 ,可以判斷工作人員受到何種輻射當(dāng)胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光 ,而鉛片下的照相底片未被感光時(shí) ,分析工作人員受到了_

12、射線的輻射；當(dāng)所有照相底片被感光時(shí) ,工作人員受到了_射線的輻射13.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的_有關(guān) ,并且輻射的能量是一份一份的 ,每一份的能量值叫做_ 四、解答題14.是我國紀(jì)念抗曰戰(zhàn)爭和世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年1945年7月 ,為了加速日本軍國主義的滅亡 ,促使日本早日無條件投降 ,美國在日本的廣島、長崎投下了兩枚原子彈落在日本廣島的原子彈 ,其爆炸力相當(dāng)于2×l04tTNT爆炸的能量約8.4×1013J ,由此可知該原子彈中鈾235的質(zhì)量是多少千克？裂變的核反響方程 U+ n Ba+ Kr+3 n+201MeV阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02

13、15;1023 五、綜合題15.太陽能資源 ,不僅包括直接投射到地球外表上的太陽輻射能 ,而且也包括像所有礦物燃料能、水能、風(fēng)能等間接的太陽能資源 ,嚴(yán)格地說 ,除了地?zé)崮?、潮汐能和原子核能以?,地球上所有其他能源全部來自太陽能 ,太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€(gè)氦核的熱核反響 ,這種核反響釋放出的能量就是太陽能的能源 1寫出核反響方程 2假設(shè)mH=1.007 3u ,mHe=4.002 6u ,me=0.000 55u ,那么該反響中的質(zhì)量虧損是多少u？如果1u相當(dāng)于931.5MeV的能量 ,那么該反響中釋放的能量是多少M(fèi)eV？ 16.用質(zhì)子流轟擊固態(tài)的重水D2O ,當(dāng)質(zhì)子和重水

14、中的氘核發(fā)生碰撞時(shí) ,系統(tǒng)損失的動(dòng)能如果到達(dá)核反響所需要的能量 ,將發(fā)生生成 He核的核反響 1寫出質(zhì)子流轟擊固態(tài)的重水D2O的核反響方程； 2當(dāng)質(zhì)子具有最小動(dòng)能E1=1.4MeV時(shí) ,用質(zhì)子流轟擊固態(tài)的重水D2O認(rèn)為氘核是靜止的可發(fā)生核反響；假設(shè)用氘核轟擊普通水的固態(tài)冰認(rèn)為質(zhì)子是靜止的時(shí) ,也能發(fā)生同樣的核反響 ,求氘核的最小動(dòng)能E2 氘核質(zhì)量等于質(zhì)子質(zhì)量的2倍 答案解析局部一、單項(xiàng)選擇題1.【答案】B 【解析】【解答】A、太陽的能量來自于內(nèi)部的核聚變 ,產(chǎn)生很高的能量 ,又稱為熱核反響 ,故A錯(cuò)誤；B、衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的 ,故B正確；C、X射線是因?yàn)樵拥?/p>

15、內(nèi)層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的 ,射線是激發(fā)態(tài)的原子核輻射的故C錯(cuò)誤；D、核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn) ,在原子核內(nèi)核力遠(yuǎn)大于庫侖力故D錯(cuò)誤應(yīng)選：B【分析】太陽的能量來自于內(nèi)部的核聚變 ,X射線是因?yàn)樵拥膬?nèi)層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定2.【答案】B 【解析】【解答】A、已建成的核電站的能量來自于重核裂變 ,故A正確；B、自由核子組成原子核時(shí) ,其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能故B錯(cuò)誤；C、盧瑟福依據(jù)極少數(shù)粒子發(fā)生大角度散射 ,絕大多數(shù)不偏轉(zhuǎn) ,從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型 ,故C正確；D、氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí) ,克服庫侖力做功 ,電子的電勢能

16、增大 ,動(dòng)能減小 ,原子總能量增加故D正確應(yīng)選：B【分析】核電站的能量來自于重核裂變；結(jié)合能：兩個(gè)或幾個(gè)自由狀態(tài)的粒子結(jié)合在一起時(shí)釋放的能量自由原子結(jié)合為分子時(shí)放出的能量叫做化學(xué)結(jié)合能 ,分散的核子組成原子核時(shí)放出的能量叫做原子核結(jié)合能粒子散射實(shí)驗(yàn)提出原子核式結(jié)構(gòu)模型；玻爾理論 ,電子半徑變大時(shí) ,動(dòng)能減小 ,電勢能增大 ,而原子總能量增大3.【答案】D 【解析】【解答】A、射線具有比擬強(qiáng)的穿透性 ,可以用來進(jìn)行工業(yè)探傷故A正確；B、D、射線具有比擬的能量 ,可以使細(xì)胞發(fā)生變異 ,對人體由害故B正確 ,D錯(cuò)誤；C、放射性同位素可以利用它的放射性的特點(diǎn) ,用來做示蹤原子故C正確此題選擇不正確的

17、,應(yīng)選：D【分析】正確解答此題需要掌握：了解、三種射線的性質(zhì)以及產(chǎn)生過程4.【答案】D 【解析】【解答】A、同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的質(zhì)量數(shù)故A錯(cuò)誤B、半衰期由元素本身決定 ,與原子核所處環(huán)境、狀態(tài)無關(guān) ,故B錯(cuò)誤C、在核聚變反響中 ,伴隨能量的產(chǎn)生 ,故反響物的總質(zhì)量不可能等于生成物的總質(zhì)量 ,質(zhì)量要發(fā)生虧損 ,故C錯(cuò)誤D、在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中 ,有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn) ,故D正確應(yīng)選：D【分析】同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)、不同的質(zhì)量數(shù)半衰期由元素本身決定 ,與原子核所處環(huán)境、狀態(tài)無關(guān)在核聚變反響中 ,質(zhì)量要發(fā)生虧損在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中 ,有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)5.

18、【答案】A 【解析】【解答】A、天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)故A正確B、粒子散射實(shí)驗(yàn)說明了原子的核式結(jié)構(gòu)模型故B錯(cuò)誤C、發(fā)生衰變生成的新核原子序數(shù)增加 ,但質(zhì)量數(shù)不變故C不正確D、從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的能量小于從能級2躍遷到能級1輻射出的光子的能量 ,根據(jù)波長與頻率成反比 ,那么從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長大于從能級2躍遷到能級1輻射出的光子的波長故D錯(cuò)誤應(yīng)選：A【分析】粒子散射實(shí)驗(yàn)說明了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 ,天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)躍遷時(shí)輻射的能量等于兩能級間的能級差 ,即頻率與波長的關(guān)系 ,并根據(jù)或衰變 ,來認(rèn)識射線6.【答案】D 【解析】【解答】

19、A、沒有施加磁場時(shí) ,電子束只受電場離 ,在電場力作用下做加速直線運(yùn)動(dòng) ,故A錯(cuò)誤；B、因?yàn)樽筮吺顷帢O ,右邊是陽極 ,所以電子在陰極管中的運(yùn)動(dòng)方向是左到右 ,產(chǎn)生的電流方向是右到左注意是電子帶負(fù)電 ,根據(jù)左手定那么 ,四指指向左 ,手掌對向N極就是這個(gè)角度看過去指向紙面向里 ,此時(shí)大拇指指向下面 ,所以電子在洛倫茲力作用下軌跡向下偏轉(zhuǎn) ,故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)軌跡和左手定那么即可判斷陰極射線管兩個(gè)電極的極性 ,故C正確；D、施加磁場后 ,結(jié)合陰極射線管的兩個(gè)電極的極性和電子束在磁場中運(yùn)動(dòng)的徑跡 ,可以判斷出磁場的方向 ,根據(jù)曲率半徑可判斷出磁場強(qiáng)弱 ,故D錯(cuò)誤；應(yīng)選：C【分析】此題要求要了解電子

20、射線管的構(gòu)造和原理 ,陰極是發(fā)射電子的電極 ,電子在磁場中運(yùn)動(dòng) ,受到洛倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)從而顯示電子運(yùn)動(dòng)的徑跡 ,偏轉(zhuǎn)方向有左手定那么判斷；根據(jù)曲率半徑可判斷磁場強(qiáng)弱；7.【答案】B 【解析】【解答】設(shè)X的質(zhì)子數(shù)為m , 質(zhì)量數(shù)為n , 那么有：4+2=m+6 ,9+4=12+n , 所以m=0 ,n=1 ,即X為中子應(yīng)選：B【分析】根據(jù)核反響方程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒判斷出X的質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù) ,即可判斷X是那種粒子二、多項(xiàng)選擇題8.【答案】A,B,C 【解析】【解答】其反響方程是3 。其質(zhì)量虧損為m3×40026120000u00078u ,A項(xiàng)對；m00078×1

21、66×1027kg129×1029kg ,B項(xiàng)對；E00078×9315MeV7266MeV ,C項(xiàng)對；E7266×106×16×1019J116×1012J ,D項(xiàng)錯(cuò)?！痉治觥扛鶕?jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒寫出核反響方程 ,根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算出質(zhì)量虧損；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程計(jì)算釋放的能量。9.【答案】A,C 【解析】【解答】“人造太陽是全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置 ,核反響是輕核聚變而不是重核裂變 ,應(yīng)選項(xiàng)A正確 ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。核能大小的計(jì)算根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程 ,應(yīng)選項(xiàng)C正確 ,選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！痉治觥俊叭嗽焯柺侨瑢?dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置 ,核

22、反響是輕核聚變而不是重核裂變 ,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程計(jì)算釋放的核能大小。10.【答案】A,B,E 【解析】【解答】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得核反響方程 ,A正確；過程中釋放的核力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力 ,故系統(tǒng)動(dòng)量守恒 ,B正確；核反響過程中系統(tǒng)能量守恒 ,C錯(cuò)誤；由于反響過程中 ,要釋放大量的能量 ,即伴隨著質(zhì)量虧損 ,所以生成物的質(zhì)量小于反響物的質(zhì)量之和 ,D錯(cuò)誤；由動(dòng)量守恒可知 , ,解得 ,故數(shù)量級約為105 m/s故E正確；【分析】由質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知核反響方程 ,核反響方程過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒 ,能量也守恒 ,核反響過程中質(zhì)量發(fā)生虧損 ,根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解硅原子核的速度三、填空題11.【

23、答案】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速與帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn) 【解析】【解答】電視機(jī)顯像管的原理如圖：使用的電磁學(xué)的原理包括：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速與帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn)原理故答案為：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速與帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn)【分析】根據(jù)電視機(jī)顯像管的原理解答即可12.【答案】混凝土； 【解析】【解答】由圖乙可知 ,燃料包殼為鋁 ,壓力殼為鉛 ,而平安殼為混凝土；三種射線中射線給穿過1mm的鋁片；而射線能穿過3mm的鋁片 ,故答案為：、；故答案為：混凝土；【分析】根據(jù)圖乙中給出數(shù)據(jù)可知平安殼的材料；根據(jù)射線的穿透能力結(jié)合圖象進(jìn)行分析可知工作人員受到的輻射13.【答案】溫度；能量子 【解析】【解答】黑體輻射隨著波長越短溫度越高那么輻射越強(qiáng) ,所以黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)1900年德國物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成 ,每一份稱為能量子故答案為：溫度 ,能量子【分析】黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來解釋 ,1900年德國物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成 ,每一份稱為能量子黑體輻射隨著波長越短溫度越高輻射越強(qiáng)四、解答題14.【答案】解：由核反響方程知 ,一個(gè)鈾核裂變能放出201MeV的能量 ,1mol鈾核裂變放出的能量為：E1=6.0