學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末檢測(cè)試卷(四）(時(shí)間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共計(jì)48分。1~7題為單選題，8～12題為多選題．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．下列與α粒子相關(guān)的說法中正確的是(）A．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線速度與光速相當(dāng)，穿透能力很強(qiáng)B.eq\o\al（238,92)U（鈾238)核放出一個(gè)α粒子后就變?yōu)閑q\o\al（234，90)Th（釷234）核C．高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子,核反應(yīng)方程為eq\o\al(4，2）He＋eq\o\al（14,7）N→eq\o\al（16，8)O＋eq\o\al（1，0）nD．丹麥物理學(xué)家玻爾進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型答案B解析α粒子的速度是eq\f(c，10），A錯(cuò)；根據(jù)核反應(yīng)遵循的電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知，B對(duì),C錯(cuò)；D項(xiàng)中應(yīng)是盧瑟福,D錯(cuò)．2．鈾裂變的產(chǎn)物之一氪90(eq\o\al（90,36）Kr）是不穩(wěn)定的,它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90(eq\o\al(90,40）Zr），這些衰變是（）A．1次α衰變，6次β衰變 B．4次β衰變C．2次α衰變 D．2次α衰變，2次β衰變答案B解析原子核每經(jīng)過一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2；每經(jīng)過一次β衰變,電荷數(shù)增加1,質(zhì)量數(shù)不變．α衰變的次數(shù)為n＝eq\f(90－90,4)＝0（次），β衰變的次數(shù)為m＝40－36＝4（次）．3．“兩彈一星”可以說長了中國人的志氣，助了中國人的威風(fēng)．下列核反應(yīng)方程中，屬于研究“兩彈"的基本核反應(yīng)方程的是(）①eq\o\al(14，7)N＋eq\o\al（4,2)He→eq\o\al（17，8)O＋eq\o\al（1,1）H②eq\o\al（235，92)U＋eq\o\al(1,0）n→eq\o\al（90，38）Sr＋eq\o\al（136，54）Xe＋10eq\o\al（1,0）n③eq\o\al（238，92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He④eq\o\al（2,1）H＋eq\o\al(3，1)H→eq\o\al(4，2)He＋eq\o\al（1，0）nA．①② B．②③C．②④ D．③④答案C解析“兩彈"指原子彈和氫彈，原子彈的核反應(yīng)方程是鈾核裂變，②正確；氫彈的核反應(yīng)方程是輕核聚變,④正確，所以選項(xiàng)C正確．4．典型的鈾核裂變是生成鋇和氪，同時(shí)放出x個(gè)中子；核反應(yīng)方程是eq\o\al(235，

92)U＋eq\o\al(1，0）n→eq\o\al(144，56）Ba＋eq\o\al(89，36）Kr＋xeq\o\al(1，0)n，鈾235質(zhì)量為m1，中子質(zhì)量為m2,鋇144質(zhì)量為m3,氪89質(zhì)量為m4，下列說法正確的是()A．該核反應(yīng)類型屬于人工轉(zhuǎn)變B．該反應(yīng)放出能量（m1－xm2－m3－m4)c2C．x的值為3D．該核反應(yīng)比聚變反應(yīng)對(duì)環(huán)境的污染較小答案C解析該核反應(yīng)是核裂變，不是人工轉(zhuǎn)變，故A錯(cuò)誤；核反應(yīng)方程eq\o\al（235，

92)U＋eq\o\al（1,0）n→eq\o\al（144,56）Ba＋eq\o\al(89，36)Kr＋xeq\o\al（1,0）n中根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，有：235＋1＝144＋89＋x,解得：x＝3；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,該反應(yīng)放出的能量為：ΔE＝Δm·c2＝(m1＋m2－m3－m4－3m2)c2＝（m1－m3－m4－2m2)c2，故B錯(cuò)誤，C正確；該核反應(yīng)生成兩種放射性元素,核污染較大，故D錯(cuò)誤．5．貝可勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用．下列屬于放射性衰變的是()A.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14，7）N＋eq\o\al(0,－1）eB.eq\o\al（235，92)U＋eq\o\al(1，0）n→eq\o\al(139，53）I＋eq\o\al（95,39）Y＋2eq\o\al(1，0）nC.eq\o\al（2,1)H＋eq\o\al(3，1)H→eq\o\al(4，2）He＋eq\o\al(1，0)nD.eq\o\al（4，2）He＋eq\o\al（27，13)Al→eq\o\al（30，15）P＋eq\o\al（1,0）n答案A解析放射性元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫天然放射現(xiàn)象．A選項(xiàng)為β衰變方程，B選項(xiàng)為重核裂變方程,C選項(xiàng)為輕核聚變方程,D選項(xiàng)為原子核的人工轉(zhuǎn)變方程,故選A.6．原子質(zhì)量單位為u,1u相當(dāng)于931。5MeV的能量，真空中光速為c，當(dāng)質(zhì)量分別為m1和m2的原子核結(jié)合為質(zhì)量為M的原子核時(shí)釋放出的能量是(）A．（M－m1－m2)u×c2B．(m1＋m2－M)u×931.5JC．（m1＋m2－M)cD．(m1＋m2－M）u×931.5MeV答案D7．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)靜止的氡原子核（eq\o\al(222，86）Rn），由于衰變它放出一個(gè)粒子，此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個(gè)相互外切的圓，大圓與小圓的直徑之比為42∶1，如圖1所示，那么氡核的衰變方程應(yīng)為（）圖1A.eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(222,87)Fr＋eq\o\al（0，－1）eB。eq\o\al（222，86）Rn→eq\o\al（218,84)Po＋eq\o\al（4,2）HeC.eq\o\al(222,86）Rn→eq\o\al(222,85）At＋eq\o\al（0，1)eD.eq\o\al（222，86）Rn→eq\o\al（220,85)At＋eq\o\al(2,1)H答案B解析由于粒子與反沖核的徑跡是外切的，根據(jù)左手定則可知，該粒子一定帶正電．由于粒子與反沖核的動(dòng)量大小相等，據(jù)r＝eq\f(mv，Bq），又由已知大圓與小圓的直徑之比為42∶1，所以粒子與反沖核的電荷量之比為1∶42，故B正確．8．以下關(guān)于天然放射現(xiàn)象，敘述正確的是()A．若使某放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將變短B．β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C．α射線是原子核衰變產(chǎn)生的，它有很強(qiáng)的電離作用D．γ射線是原子核產(chǎn)生的,它是能量很大的光子流答案CD解析半衰期與元素的物理狀態(tài)無關(guān),若使某放射性物質(zhì)的溫度升高，半衰期不變，故A錯(cuò)誤；β衰變所釋放的電子是從原子核內(nèi)釋放出的電子，故B錯(cuò)誤;α射線是原子核衰變產(chǎn)生的，是氦的原子核，它有很強(qiáng)的電離作用，穿透能力很弱，選項(xiàng)C正確；γ射線是原子核發(fā)生α或β衰變時(shí)產(chǎn)生的,它是能量很大的光子流，選項(xiàng)D正確．9．為紀(jì)念愛因斯坦對(duì)物理學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，聯(lián)合國將2005年定為“國際物理年”．對(duì)于愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E＝mc2,下列說法中正確的是（）A．E＝mc2定量地指出了物體具有的能量與其質(zhì)量之間的關(guān)系B．根據(jù)ΔE＝Δmc2可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能C．一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放出核能，表明此過程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損D．E＝mc2中的E是發(fā)生核反應(yīng)中釋放的核能答案ABC解析愛因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2定量地指出了物體具有的能量與其質(zhì)量之間的關(guān)系，A正確；由質(zhì)能方程知,當(dāng)物體的質(zhì)量減少時(shí),物體的能量降低,向外釋放了能量；反之，若物體的質(zhì)量增加了，則物體的能量升高，表明它從外界吸收了能量，所以由物體的質(zhì)量變化能算出物體的能量變化,故B、C正確,D錯(cuò)誤．10．一靜止的鈾核放出一個(gè)α粒子衰變成釷核,衰變方程為eq\o\al(238,92）U→eq\o\al(234,90）Th＋eq\o\al（4,2)He，下列說法不正確的是()A．衰變后釷核的動(dòng)能等于α粒子的動(dòng)能B．衰變后釷核的動(dòng)量大小等于α粒子的動(dòng)量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個(gè)α粒子所經(jīng)歷的時(shí)間D．衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量答案ACD解析靜止的鈾核在α衰變過程中，滿足動(dòng)量守恒的條件，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得pTh＋pα＝0，即釷核的動(dòng)量和α粒子的動(dòng)量大小相等，方向相反,選項(xiàng)B正確；根據(jù)Ek＝eq\f(p2，2m)可知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；半衰期的定義是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)于一個(gè)α粒子不適用,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；鈾核在衰變過程中，伴隨著一定的能量放出,即衰變過程中有一定的質(zhì)量虧損,故衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤．11．太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)主要是輕核的聚變,太陽中存在的主要元素是氫，氫核的聚變反應(yīng)可以看做是4個(gè)氫核（eq\o\al(1,1)H)結(jié)合成1個(gè)氦核（eq\o\al（4,2）He）．下表中列出了部分粒子的質(zhì)量(1u相當(dāng)于931.5MeV的能量)，以下說法中正確的是（)粒子名稱質(zhì)子pα粒子電子e中子n質(zhì)量/u1。00734.00150.000551。0087A.核反應(yīng)方程式為4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al（4，2）He＋20＋1eB．核反應(yīng)方程式為4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al（4,2）He＋20－1eC．4個(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核時(shí)的質(zhì)量虧損約為0。0266uD．聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為24.8MeV答案ACD解析根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒關(guān)系可判斷A正確,B錯(cuò)誤；質(zhì)量虧損為Δm＝(4×1.0073－4。0015－2×0.00055)u＝0.0266u，根據(jù)質(zhì)能方程可知ΔE＝Δmc2≈24.8MeV,C、D正確．12．原子核的比結(jié)合能曲線如圖2所示．根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有()圖2A。eq\o\al（4,2)He核的結(jié)合能約為14MeVB.eq\o\al(4,2）He核比eq\o\al（6,3）Li核更穩(wěn)定C．兩個(gè)eq\o\al（2，1)H核結(jié)合成eq\o\al(4，2)He核時(shí)釋放能量D。eq\o\al(235,92)U核中核子的平均結(jié)合能比eq\o\al（89,36）Kr核中的大答案BC解析由題圖圖象可知eq\o\al(4,2）He核的結(jié)合能約為28MeV,A項(xiàng)錯(cuò)誤;eq\o\al（4,2）He核比eq\o\al（6，3）Li核的比結(jié)合能大，故eq\o\al（4,2)He核比eq\o\al（6，3）Li核穩(wěn)定，B項(xiàng)正確；兩個(gè)eq\o\al（2，1)H核結(jié)合成eq\o\al（4，2)He核時(shí)比結(jié)合能增大，釋放能量,C項(xiàng)正確；eq\o\al(235,92)U核中核子的平均結(jié)合能比eq\o\al(89，36）Kr核中的小，D項(xiàng)錯(cuò)誤．二、填空題（本題共2小題，共計(jì)12分）13．(6分)一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個(gè)氘核，其核反應(yīng)方程為________________,該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為________．答案eq\o\al（1，0）n＋eq\o\al（1，1)H→eq\o\al（2,1)Heq\f(Q，2)14．(6分）約里奧—居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素而獲得了1935年的諾貝爾獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素eq\o\al(30，15)P衰變成eq\o\al（30，14)Si的同時(shí)放出另一種粒子,這種粒子是________。eq\o\al(32，15)P是eq\o\al(30，15)P的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)。1mgeq\o\al（32，15）P隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖3所示，請(qǐng)估算4mg的eq\o\al(32,15)P經(jīng)____天的衰變后還剩0。25mg。圖3答案正電子56解析衰變方程為eq\o\al（30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al（

0,＋1)e，即這種粒子是正電子．由題圖圖象可以看出eq\o\al（32，15）P的半衰期為14天，則4mg×＝0。25mg，得t＝56天．三、計(jì)算題(本題共3小題，共計(jì)40分)15．（12分)為測(cè)定某水庫的存水量，將一瓶放射性同位素溶液倒入水庫中，已知這瓶溶液每分鐘衰變8×107次，這種同位素的半衰期為2天，10天以后從水庫取出1m3的水，并測(cè)得每分鐘衰變10次,求水庫的存水量為多少？答案2。5×105m3解析設(shè)放射性同位素原有質(zhì)量為m0，10天后其剩余質(zhì)量為m，水庫存水量為Q，由每分鐘衰變次數(shù)與其質(zhì)量成正比可得eq\f(10Q,8×107）＝eq\f（m，m0)，由半衰期公式得：m＝m0，由以上兩式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得eq\f(10Q,8×107）＝＝(eq\f（1,2）)5，解得水庫的存水量為Q＝2.5×105m3。16．(14分)一個(gè)靜止的鈾核eq\o\al(232，92）U(原子質(zhì)量為232.0372u）放出一個(gè)α粒子（原子質(zhì)量為4.0026u）后衰變成釷核eq\o\al(228，90）Th(原子質(zhì)量為228.0287u)．已知1u相當(dāng)于931。5MeV的能量．(1)寫出鈾核的衰變反應(yīng)方程;(2)算出該衰變反應(yīng)中釋放出的核能；(3)若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核的動(dòng)能，則α粒子的動(dòng)能為多少？答案（1）eq\o\al(232，92)U→eq\o\al（228，90）Th＋eq\o\al（4,2)He（2）5。5MeV（3）5.41MeV解析(1）eq\o\al（232,92）U→eq\o\al（228,90）Th＋eq\o\al（4，2)He（2）質(zhì)量虧損Δm＝mU－mα－mTh＝0.0059uΔE＝Δmc2＝0。0059×931.5MeV≈5.5MeV（3）衰變前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，釷核和α粒子的動(dòng)量大小相等，即pTh＋（－pα）＝0pTh＝pαEkTh＝eq\f（p\o\al（,Th2),2mTh）Ekα＝eq\f（p\o\al（,α2),2mα）EkTh＋Ekα＝ΔE，所以α粒子獲得的動(dòng)能Ekα＝eq\f（mTh，mα＋mTh)·ΔE≈5。41MeV。17．（14分)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變．放射出的α粒子(eq\o\al(4，2)He）在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量．（1)放射性原子核用eq\o\al(A，Z)X表示，新核的元素符號(hào)用Y表示,寫出該α衰變的核反應(yīng)方程；（2）α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成