章末檢測卷(三)(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1．(2022·新課標Ⅱ·35(1)改編)在人類對微觀世界進行探究的過程中，科學試驗起到了格外重要的作用．下列說法符合歷史事實的是________．A．密立根通過油滴試驗測出了基本電荷的數(shù)值B．貝克勒爾通過對自然?放射現(xiàn)象的爭辯，發(fā)覺了原子中存在原子核C．居里夫婦從瀝青鈾礦中分別出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素D．盧瑟福通過α粒子散射試驗證明白在原子核內部存在質子E．湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的試驗，發(fā)覺了陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷答案ACE解析密立根通過油滴試驗，驗證了物體所帶的電荷量都是某一值的整數(shù)倍，測出了基本電荷的數(shù)值，選項A正確．貝克勒爾通過對自然?放射現(xiàn)象的爭辯，明確了原子核具有簡潔結構，選項B錯誤．居里夫婦通過對含鈾物質的爭辯發(fā)覺了釙(Po)和鐳(Ra)，選項C正確．盧瑟福通過α粒子散射試驗證明白原子的核式結構，選項D錯誤．湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的試驗，說明白陰極射線是帶負電的粒子，并測出了粒子的比荷，選項E正確．2．(2022·新課標Ⅰ·35(1))關于自然?放射性，下列說法正確的是________．A．全部元素都可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關C．放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透力氣最強E．一個原子核在一次衰變中可同時放出α、β和γ三種射線答案BCD解析自然界中絕大部分元素沒有放射現(xiàn)象，選項A錯誤；放射性元素的半衰期只與原子核結構有關，與其他因素無關，選項B、C正確；α、β和γ三種射線電離力氣依次減弱，穿透力氣依次增加，選項D正確；原子核發(fā)生衰變時，不能同時發(fā)生α和β衰變，γ射線伴隨這兩種衰變產生，故選項E錯誤．3．能源是社會進展的基礎，進展核能是解決能源問題的途徑之一，下列釋放核能的反應方程，表述正確的有()A.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反應B.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是β衰變C.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是核裂變反應D.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n是α衰變答案AC解析β衰變時釋放出電子(eq\o\al(0,－1)e)，α衰變時釋放出氦原子核(eq\o\al(4,2)He)，可知選項B、D錯誤；選項A中一個氚核和一個氘核結合成一個氦核并釋放出一個中子是典型的核聚變反應；選項C中一個U235原子核吸取一個中子，生成一個Ba原子核和一個Kr原子核并釋放出三個中子是典型的核裂變反應．4．原子核eq\o\al(A,Z)X與氘核eq\o\al(2,1)H反應生成一個α粒子和一個質子．由此可知()A．A＝2，Z＝1 B．A＝2，Z＝2C．A＝3，Z＝3 D．A＝3，Z＝2答案D解析本題考查核反應方程．由題意可知核反應方程為eq\o\al(A,Z)X＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,1)H，反應過程中遵循質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，由此可推斷A＝3，Z＝2，選項D正確．5．科學家發(fā)覺在月球上含有豐富的eq\o\al(3,2)He(氦3)．它是一種高效、清潔、平安的核聚變燃料，其參與的一種核聚變反應的方程式為eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(3,2)He→2eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(4,2)He.關于eq\o\al(3,2)He聚變下列表述正確的是()A．聚變反應不會釋放能量B．聚變反應產生了新的原子核C．聚變反應沒有質量虧損D．目前核電站都接受eq\o\al(3,2)He聚變反應發(fā)電答案B解析該聚變反應釋放了能量，是由于發(fā)生了質量虧損，A、C錯；該聚變反應產生了新原子核eq\o\al(1,1)H，B對；目前核電站都是用重核裂變發(fā)電而不是用輕核聚變，D錯．6．原子核聚變可望給人類將來供應豐富的潔凈能源．當氘等離子體被加熱到適當高溫時，氘核參與的幾種聚變反應可能發(fā)生，放出熱量．這幾種反應的總效果可以表示為6eq\o\al(2,1)H→keq\o\al(4,2)He＋deq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n＋43.15MeV由平衡條件可知()A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3答案B解析依據(jù)核反應過程中質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得12＝4k＋d＋2①6＝2k＋d②解①②得k＝2，d＝2.7．一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個γ光子．已知質子、中子、氘核的質量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c.下列說法正確的是()A．核反應方程是eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(3,1)H＋γB．聚變過程中的質量虧損Δm＝m1＋m2－m3C．輻射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)cD．聚變過程中釋放能量答案BD解析依據(jù)核反應過程中質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知核反應方程為：eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(2,1)H＋γ，故選項A錯誤；聚變過程中輻射出γ光子，質量虧損Δm＝m1＋m2－m3，故選項B正確；由質能方程知，輻射出的γ光子的能量E＝(m1＋m2－m3)c2，故選項C錯誤，D正確．8.eq\o\al(235,92)U吸取一個慢中子后，分裂成eq\o\al(136,54)Xe和eq\o\al(90,38)Sr，還放出()A．1個α粒子 B．3個中子C．10個中子 D．10個質子答案C解析設放出的粒子的質量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，核反應過程滿足質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒．由題意可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(235＋1＝136＋90＋x，,92＝54＋38＋y，))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝10，,y＝0.))由此推斷該核反應放出的確定是中子，且個數(shù)是10.9．某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應方程為eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(12,6)C→eq\o\al(13,7)N＋Q1，eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(15,7)N→eq\o\al(12,6)C＋X＋Q2，方程中Q1、Q2表示釋放的能量，相關的原子核質量見下表：原子核eq\o\al(1,1)Heq\o\al(3,2)Heeq\o\al(4,2)Heeq\o\al(12,6)Ceq\o\al(13,7)Neq\o\al(15,7)N質量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001以下推斷正確的是()A．X是eq\o\al(3,2)He，Q2>Q1 B．X是eq\o\al(4,2)He，Q2>Q1C．X是eq\o\al(3,2)He，Q2<Q1 D．X是eq\o\al(4,2)He，Q2<Q1答案B解析由質量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可得X為eq\o\al(4,2)He，所以A、C項均不正確；又依據(jù)愛因斯坦質能方程Q＝ΔE＝Δmc2可知選項B正確．10．一個原來靜止的238U核發(fā)生α衰變，它的兩個產物在垂直于它們速度方向的勻強磁場中運動，它們的軌跡和運動方向(圖中用箭頭表示)可能是下列圖中的(圖中半徑大小沒有按比例畫)()答案D解析由于發(fā)生的是α衰變，產物是兩個帶正電的粒子，依據(jù)動量守恒定律Mv1＋mvα＝0，這兩個新核的運動方向相反，受到的洛倫茲力方向相反，即軌跡應當是外切圓，再利用左手定則推斷洛倫茲力的方向，故D項正確．二、填空題(本題共4小題，共24分)11．(6分)用α粒子轟擊氬40時，產生一個中子和一個新的核，這個新的核是________，核反應方程是______________________________．用α粒子轟擊硼10，產生一個中子和一個具有放射性的核，這個新的核是________，這個核能放出正電子，它衰變后變成新核為________，核反應方程是____________________________．答案eq\o\al(43,20)Caeq\o\al(40,18)Ar＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(43,20)Ca＋eq\o\al(1,0)neq\o\al(13,7)Neq\o\al(13,6)Ceq\o\al(13,7)7N→eq\o\al(13,6)C＋eq\o\al(0,1)e12.(6分)貝克勒爾發(fā)覺自然?放射現(xiàn)象，揭開了人類爭辯原子核結構的序幕．如圖1中P為放在勻強電場中的自然?放射源，其放出的射線在電場中分成A、B、C三束．圖1(1)構成A射線的粒子是______；構成B射線的粒子是________；構成C射線的粒子是______．(2)三種射線中，穿透力氣最強，經常用來對金屬探傷的是________射線；電離作用最強，動量最大，經常用來轟擊原子核的是____________射線；當原子核中的一個核子由中子轉化為質子時將放出一個________粒子．(3)請完成以下與上述粒子有關的兩個核反應方程式：eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋________；________＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n.答案(1)電子e(β粒子)γ光子氦核He(α粒子)(2)γαβ(3)eq\o\al(0,-1)eeq\o\al(4,2)He解析(1)由a＝eq\f(Eq,m)可知，在電場中加速度最大的是電子，不偏轉的是γ光子，偏轉時加速度較小的是氦核，故A射線的粒子是電子，B射線的粒子是γ光子，C射線的粒子是氦核．(2)三種射線中，穿透力氣最強的是γ射線，電離作用最強的是α射線，在原子核中，一個核子由中子轉化為質子時將放出一個負電子即β粒子．(3)由質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,-1)eeq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n13．(6分)歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質子eq\o\al(1,1)H轟擊靜止的eq\o\al(A,Z)X，生成兩個動能均為8.9MeV的eq\o\al(4,2)He.(1MeV＝1.6×10－13J)(1)上述核反應方程為_______________________________________________________；(2)質量虧損為________kg.答案(1)eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(7,3)Li→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He(2)3.1×10－29解析(1)eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(7,3)Li→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He(2)Δmc2＝E末－E初Δm＝eq\f(E末－E初,c2)＝eq\f(2×8.9－0.5×1.6×10－13,3×1082)kg≈3.1×10－29kg14．(6分)(2022·江蘇·12C(2))氡222是一種自然?放射性氣體，被吸入后，會對人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷．它是世界衛(wèi)生組織分布的主要環(huán)境致癌物質之一．其衰變方程是eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋________.已知eq\o\al(222,86)Rn的半衰期約為3.8天，則約經過____天，16g的eq\o\al(222,86)Rn衰變后還剩1g.答案eq\o\al(4,2)He15.2解析依據(jù)愛因斯坦光電效應方程，物質波，衰變規(guī)律和動量守恒定律解題．依據(jù)質量數(shù)、電荷數(shù)守恒得衰變方程為eq\o\al(222,86)Ra→eq\o\al(218,84)Ro＋eq\o\al(4,2)He.依據(jù)衰變規(guī)律m＝m0(eq\f(1,2))，代入數(shù)值解得t＝15.2天．三、計算題(本題共3小題，共36分)15．(12分)2008年北京奧運會場館四周80%～90%的路燈利用太陽能發(fā)電技術來供電，奧運會90%的洗浴熱水接受全玻璃真空太陽能集熱技術．科學爭辯發(fā)覺太陽發(fā)光是由于其內部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內部四個氫核(eq\o\al(1,1)H)轉化成一個氦核(eq\o\al(4,2)He)和兩個正電子(eq\o\al(0,1)e)并放出能量．已知質子的質量mp＝1.0073u，α粒子的質量mα＝4.0026u，正電子的質量me＝0.0005u,1u的質量相當于931.5MeV的能量．(1)寫出該核反應方程；(2)一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少能量？(結果保留四位有效數(shù)字)答案(1)4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)e(2)23.85MeV解析(1)依據(jù)質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，該核反應方程為：4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)e.(2)質量虧損：Δm＝4mp－mα－2me＝4×1.0073u－4.0026u－2×0.0005u＝0.0256uΔE＝0.0256×931.5MeV≈23.85MeV.16．(12分)(1)美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是接受銅和半衰期為100年的放射性同位素鎳63(eq\o\al(63,28)Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(eq\o\al(63,28)Ni)發(fā)生一次β衰變變成銅(Cu)，同時釋放電子給銅片，把鎳63(eq\o\al(63,28)Ni)和銅片做電池兩極．鎳63(eq\o\al(63,28)Ni)的衰變方程為__________________，16g鎳63經過400年還有________g尚未衰變．(2)一靜止的質量為M的鎳核(eq\o\al(63,28)Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉化為β粒子和銅核的動能．求此衰變過程中的質量虧損(虧損的質量在與粒子質量相比時可忽視不計)．答案(1)eq\o\al(63,28)Ni→eq\o\al(0,-1)e＋eq\o\al(63,29)Cu1(2)eq\f(Mmv\o\al(2,0),2M－mc2)解析(1)eq\o\al(63,28)Ni→eq\o\al(0,-1)e＋eq\o\al(63,29)Cu；eq\o\al(63,28)Ni的半衰期為100年，則剩余未衰變質量m＝16×(eq\f(1,2))g＝1g(2)設衰變后銅核的速度為v，由動量守恒得mv0＝(M－m)v由能量守恒得ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋eq\f(1,2)(M－m)v2由質能方程得ΔE＝Δmc2解得Δm＝eq\f(Mmv\o\al(2,0),2M－mc2)17．(12分)钚的放射性同位素eq\o\al(239,94)Pu靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)eq\o\al(235,92)U*和α粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)eq\o\al(235,92)U*馬上衰變?yōu)殁櫤薳q\o\al(235,92)U，并放出能量為0.097MeV的γ光子．已知：eq\o\al(239,94)Pu、eq\o\al(235,92)U和α粒子的質量分別為mPu＝239.052