1、第十九章檢測(cè)（B）（時(shí)間:90分鐘滿分:100分）一、選擇題（本題包含10小題,每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，16題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，710題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選不全的得2分，有錯(cuò)選或不答的得0分）1下列關(guān)于原子和原子核的說(shuō)法正確的是（）A. B衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分B. 玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化C. 放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D. 比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固解析：B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;玻爾的基本假設(shè)是軌道、能量都是量子化的，選項(xiàng)B正確；半衰期由原子核

2、的內(nèi)部因素決定，跟元素的化學(xué)狀態(tài)、溫度、壓強(qiáng)等因素均無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;比結(jié)合能越大，表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B2. 在軋制鋼板時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)地監(jiān)測(cè)鋼板厚度，其檢測(cè)裝置由放射源、探測(cè)器等構(gòu)成，如圖所示。該裝置中探測(cè)器接收到的是（）A. X射線B.a射線C.B射線D.丫射線解析：a、休丫三種射線的穿透能力不同，a射線不能穿過(guò)鋼板,B射線只能穿過(guò)3mm厚的鋁板，而丫射線能穿透鋼板，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤。答案:D3. （2018全國(guó)卷川）1934年,約里奧-居里夫婦用a粒子轟擊鋁核產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核素-n+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為（）A. 1

3、5和28B.15和30C.16和30D.17和31解析:將核反應(yīng)方程式改寫(xiě)成-由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知,X應(yīng)為答案:B4.1938年哈恩用中子轟擊鈾核，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有原子核鋇（Ba）、氪（Kr）、中子和一些丫射線下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是（）A.這個(gè)實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程是B. 這是一個(gè)核裂變過(guò)程，反應(yīng)后粒子質(zhì)量之和大于反應(yīng)前粒子質(zhì)量之和C. 這個(gè)反應(yīng)中釋放出的能量可以用愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程來(lái)計(jì)算D. 實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的丫射線，其穿透能力極強(qiáng)解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，鈾核裂變的核反應(yīng)方程應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤;鈾核裂變過(guò)程中產(chǎn)生丫射線，放出能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放的能量根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程計(jì)算，選項(xiàng)B、C錯(cuò)

4、誤;核反應(yīng)中產(chǎn)生的丫射線,穿透能力極強(qiáng),是能量極高的光子，選項(xiàng)D正確。答案:D5. 宇宙誕生過(guò)程中，產(chǎn)生如下粒子：光子、中微子、電子等大量輕子；氘核、氚核、氦3、氦核等輕核；夸克、輕子、膠子等粒子；質(zhì)子和中子等強(qiáng)子；電子、質(zhì)子、氦核的混合電離氣體；電子、質(zhì)子復(fù)合成為中性氫原子。根據(jù)宇宙大爆炸理論，以上粒子形成的先后順序是（）A. B.C.D.解析:根據(jù)宇宙大爆炸理論，宇宙形成之初是粒子家族，其后產(chǎn)生了夸克、輕子、膠子等粒子，然后按強(qiáng)子時(shí)代、輕子時(shí)代、核合成時(shí)代、混合電離氣體、中性氫原子的順序演化,故選項(xiàng)C正確。答案:C6. （2017全國(guó)卷n）一靜止的鈾核放出一個(gè)a粒子衰變成釷核，衰變方程F列

5、說(shuō)法正確的是A. 衰變后釷核的動(dòng)能等于a粒子的動(dòng)能B. 衰變后釷核的動(dòng)量大小等于a粒子的動(dòng)量大小C. 鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)a粒子所經(jīng)歷的時(shí)間D. 衰變后a粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量解析:靜止的原子核在衰變前后動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得0=miv什m2V2,可知mivi=-m2V2,故衰變后釷核的動(dòng)量大小等于a粒子的動(dòng)量大小，選項(xiàng)B正確;而動(dòng)能Ek一由于釷核的質(zhì)量（mi）大于a粒子的質(zhì)量（m2）,故二者動(dòng)能不等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;鈾核的半衰期是大量的鈾核半數(shù)發(fā)生衰變所用的時(shí)間，而不是放出一個(gè)a粒子所經(jīng)歷的時(shí)間，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒，衰變時(shí)放出核能，質(zhì)量虧損,選項(xiàng)D錯(cuò)

6、誤。答案:B7. 物理學(xué)家通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展。下列說(shuō)法符合事實(shí)的是（）A. 赫茲通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論B. 查德威克用a粒子轟擊獲得反沖核發(fā)現(xiàn)了中子C. 貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說(shuō)明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D. 盧瑟福通過(guò)對(duì)陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型解析:查德威克通過(guò)用a粒子轟擊鈹核的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；盧瑟福通過(guò)a粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:AC8. 三個(gè)原子核X、丫、Z,X核放出一個(gè)正電子后變?yōu)檠竞?，丫核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個(gè)氦核。則下面說(shuō)法正確的是A. X核比

7、Z核多一個(gè)質(zhì)子B. X核比Z核少一個(gè)中子C. X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3D. X核與Z核的總電荷是丫核電荷的2倍解析:設(shè)原子核X的符號(hào)為-則原子核丫為_(kāi)-故原子核Z為-故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C、D正確。答案:CD9. 未經(jīng)恰當(dāng)處理的核廢料對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重的污染。其原因有()A. 鈾、钚等核廢料有放射性B. 鈾、钚等核廢料的半衰期很短C. 鈾、钚等重金屬有毒性D.鈾、钚等核廢料會(huì)造成爆炸解析:放射性對(duì)人體組織、生物都是有害的,核廢料的主要污染作用是其放射性,且其半衰期長(zhǎng),在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都具有放射性,另外核廢料中有大量重金屬,但不會(huì)自發(fā)爆炸,所以選項(xiàng)A、C正確。答案:AC10. 正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯

8、像(PET)的基本原理是：將放射性同位素注入人體在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子被探的衰變方程式是B. 正、負(fù)電子湮滅方程式是_2丫C. 在PET中的半衰期隨壓強(qiáng)的增大而變短D. 在PET中的主要用途是參與人體的代謝過(guò)程解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知的衰變方程式是-故A正確；正、負(fù)電子湮滅生成兩個(gè)光子，故B正確;放射性元素的半衰期是由元素本身的性質(zhì)決定的，與外界環(huán)境的因素?zé)o關(guān)，故C錯(cuò)誤;在PET中的主要用途是作為示蹤原子，故D錯(cuò)誤。答案:AB二、填空題（本題包含2小題，共20分）11. （10分）放射性元素衰變?yōu)榇怂プ冞^(guò)程的核反應(yīng)方程是用此衰變過(guò)程中發(fā)出的

9、射線轟擊解析:核反應(yīng)過(guò)程中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，則有。答案：12. （10分）在B衰變中常伴有一種稱為中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年,萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)間接地證實(shí)了中微子的存在中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生中子和正電子即中微子?？梢耘卸?，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母）A.0和0B.0和1C.1和0D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（Y,即_2y已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1X10-31kg,反應(yīng)中產(chǎn)生的每

10、個(gè)光子的能量約為J正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是解析：（1）根據(jù)方程的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，判斷出中微子的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)均為零。（2）利用質(zhì)能方程可得出每個(gè)光子的能量，正電子與電子相遇遵循動(dòng)量守恒，不可能只轉(zhuǎn)化為一個(gè)光子。答案:（1）A（2）8.19X10-14遵循動(dòng)量守恒三、計(jì)算題（本題包含4小題，共40分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫(xiě)明數(shù)值和單位）13. （8分）在天體演變過(guò)程中，紅巨星發(fā)生超新星爆炸”后,可以形成中子星（電子被迫同原子核中的質(zhì)子結(jié)合而形成中子），中子星具有極高的密度。（1）寫(xiě)出質(zhì)子演

11、變成中子的反應(yīng)方程；若已知某中子星的密度為1017kg/m3,該中子星的衛(wèi)星繞它做圓軌道運(yùn)動(dòng),試求該中子星的衛(wèi)星運(yùn)行的最小周期。解析：（2）如圖所示，設(shè)中子星的衛(wèi)星圓軌道半徑為R,質(zhì)量為m,由萬(wàn)有引力提供向心力，可以m'表示每年消耗的的質(zhì)量，得消耗的的質(zhì)量又當(dāng)R=R'（中子星的半徑）時(shí),衛(wèi)星運(yùn)行周期最小，注意到M-由此可得Tmin=1.2X10So答案：（-14. （10分）碳原子的質(zhì)量是12.0000u可以看成是由6個(gè)氫原子（質(zhì)量為1.0078u）和6個(gè)中子（質(zhì)量為1.0087u）組成的，求碳原子的比結(jié)合能。解析:6個(gè)氫原子和6個(gè)中子的總質(zhì)量為m1=（1.0078X6+1.0

12、0876）u=12.0990u,碳原子的質(zhì)量m2=12.0000u。6個(gè)氫原子和6個(gè)中子結(jié)合為碳原子時(shí)質(zhì)量虧損為Am=（12.0990-12.0000）u=0.0990u由質(zhì)能方程AE=Zmc可得結(jié)合能為AE=0.0990X931.5MeV=92.2185MeV。所以比結(jié)合能為£.685MeV。答案:7.685MeV15. （10分）有一座發(fā)電能力為P=1.00X106kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率n=40%核反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)為已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能的質(zhì)量求每年年解析:反應(yīng)堆每年提供的核能總一其中T表示1年的時(shí)間,m':mu=E總：AE,解得m'代入數(shù)據(jù)得m'l.10x103kg。答案:1.1OX1O3kg16. (12分)如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的核俘獲一個(gè)速度為的中子而發(fā)生核反應(yīng)。若已知的速度其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同XXX則X：(的速度為多大在圖中畫(huà)出粒子和的運(yùn)動(dòng)軌跡并求它們的軌道半徑之比(3)當(dāng)旋轉(zhuǎn)了周時(shí)粒子旋轉(zhuǎn)了幾周解析:這是一個(gè)核反應(yīng)跟動(dòng)量守恒及洛倫茲力相結(jié)合的問(wèn)題。(核俘獲的