高中物理 第四章 原子核章末质量评估 粤教版选修35

1、6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

2、3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5第四章第四章 原子核原子核章末质量评估(四)(时间：90 分钟满分：100 分)一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得 3 分，选错或不答的得 0 分)1一个放射性原子核，发生一次衰变，则它的()a质子数减少一个，中子数不变b质子数增加一个，中子数不变c质子数增加一个，中子数减少一个d质子数减少一个，中子数增加一个解析： 发生一次衰变， 原子核

3、里有一个中子变为一个质子和一个电子， 即10n11h01e.答案：c2某种元素不同同位素的原子核内，中子数n与原子核质量数a的关系是()解析：同位素的质子数相同，中子数不同，而质量数等于质子数加中子数，设质子数为m，则有：anm，所以 c 正确答案：c3 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，下列判断正确的是()aa为射线、b为射线ba为射线、b为射线c若增大放射源的温度，则其半衰期减小6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9

4、 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3

5、 7 5d若增大放射源的温度，则其半衰期增大解析：射线为氦核，带正电， 射线为电子流，带负电， 射线为高频电磁波，故根据电荷所受电场力特点可知：a为射线、b为射线、c为射线，故 a 错误 b 正确；半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故 cd 错误答案：b4原子核azx 与氘核21h 反应生成一个粒子和一个质子由此可知()aa2，z1ba2，z2ca3，z3da3，z2解析：写出核反应方程：azx21h42he11h，由质量数守恒和电荷数守恒，列方程：a241，z121，解得：a3，z2，故答案为 d.答案：d5某放射性元素经过 11.4 天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为()a

6、1.4 天b7.6 天c5.7 天d3.8 天解析：有78的原子核发生了衰变，即有18的原子核未发生衰变据mm012tt，代入数据解得：t3t11.4 天， 即t3.8 天故 abc 错误，d 正确答案：d6.23592u 经过m次衰变和n次衰变，变成20782pb，则()am7，n3bm7，n4cm14，n9dm14，n18解析： 本题考查了原子核衰变的规律， 解题的关键是抓住原子核发生衰变和衰变时原子核质量数和电荷数的变化规律，在此基础上进行有关计算，原子核每发生一次衰变，质量数减少 4，电荷数减少 2；每发生一次衰变，质量数不变，电荷数增加 1.比较这两种原子核，质量数减少 28，说明发

7、生了 7 次衰变，电荷数应减少 14，而电荷数减少 10，说明发生了 4 次衰变，b 项正确答案：b7原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，并放出能量这几种反应的总效果可以表示为 621hk42hed11h210n43.15 mev，由平衡条件可知()ak1，d4bk2，d2ck1，d6dk2，d3解析：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有 4kd10，2kd6，解得k2，d2.6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1

8、 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f

9、 3 7 5正确选项为 b.答案：b8关于原子核及其变化，下列说法中正确的是()a衰变和裂变都能自发的发生b衰变现象说明电子是原子核的组成部分c升高温度可以使放射性元素的半衰期缩短d同种放射性元素在化合物中的半衰期与单质中的半衰期相等解析：衰变能自发发生，裂变不能自发发生，故 a 错误；衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故 b 错误；元素原子核的半衰期是由元素本身决定，与元素所处的物理和化学状态无关，故 c 错误，d 正确答案：d9 静止的氡核22286rn 放出粒子后变成钋核21884po，粒子动能为e.若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能，

10、真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为()a.4218ec2b0c.222218ec2d.218222ec2解析：由于动量守恒，反冲核和粒子的动量大小相等，由ekp22m1m，它们的动能之比为 4218，因此衰变释放的总能量是222218e，由质能方程得质量亏损是222218ec2.答案：c10放射性元素23892u 衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成21083bi，而21083bi 可以经一次衰变变成210ax (x 代表某种元素)，也可以经一次衰变变成b81tl,210ax 和b81tl 最后都变成20682pb，衰变路径如图所示则下面说法错误的是()aa84bb206c是衰变，

11、是衰变d是衰变，是衰变解析：21083bi 经过变化为210ax，质量数没有发生变化，为衰变，即：21083bi210ax01e，6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

12、 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5故a84,21083bi 经过变化为b81tl，核电荷数少 2，为衰变，即：21083bib81tl42he，故b206，故 abc 正确、d 错误答案：d二、 多项选择题(本大题共 4 小题， 每小题 4 分， 共 16 分 在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对

13、但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0分)11某放射性元素的原子核发生 2 次衰变和 6 次衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是()a核子数减小 8b质子数减小 2c质子数增加 2d中子数减小 10解析：设该原子核的质量数(核子数)为m，电荷数(质子数)为n，衰变后的质量数为x，电荷数为y，则有：mx8，n64y，由此可知衰变后核子数减小 8，质子数增加 2，中子数减小 10，故 b 错误，a、c、d 正确答案：acd12下列核反应方程及其表述中正确的是()a.2411na2412mg01e 是原子核的衰变b.32he21h42he11h 是原子核的衰变c.42he2713al30

14、15p10n 是原子核的人工转变d.23592u10n9236kr14156ba310n 是重核的裂变反应解析：a 是衰变方程，故 a 正确；b 是轻核聚变方程，故 b 错误；c 是原子核的人工转变方程，故 c 正确；d 是重核的裂变反应，故 d 正确答案：acd13核电站核泄漏的污染物中含有碘 131 和铯 137.碘 131 的半衰期约为 8 天，会释放射线；铯 137 是铯 133 的同位素，半衰期约为 30 年，发生衰变时会辐射射线下列说法正确的是()a碘 131 释放的射线由氦核组成b铯 137 衰变时辐射出的光子能量大于可见光光子能量c与铯 137 相比，碘 131 衰变更慢d铯

15、133 和铯 137 含有相同的质子数解析：该题综合考查了衰变规律和同位素的相关问题，原子核中不包含射线，a 错；光子的能量大于可见光光子的能量，b 正确；铯 137 的半衰期长，衰变更慢，c 错；铯 133和铯 137 是同位素，含有相同的质子数，d 选项正确答案：bd142017 年 1 月 9 日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖大多6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f

16、 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5数原子核发生核反应的过程中都伴随中微子的产生，例如核裂变、核聚变、衰变等下列

17、关于核反应的说法正确的是()a.23490th 衰变为22286rn，经过 3 次衰变，2 次衰变b.21h31h42he10n 是衰变方程，23490th23491pa01e 是衰变方程c.23592u10n14456pa8936kr310n 是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程d高速运动的粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，其核反应方程为147n42he178o11h解析：在衰变的过程中，电荷数少 2，质量数少 4，在衰变的过程中，电荷数多 1，质量数不变，设经过m次衰变，n次衰变，根据电荷数和质量数守恒可知， 2mn4,4m12，解得m3，n2，故 a 正确；21h31h42he10n 是核聚

18、变方程，23490th23491pa01e 是衰变方程，23592u10n14456ba8936kr310n 是裂变反应方程，不是氢弹的核反应方程，故 bc 错误；高速运动的粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，其核反应方程为147n42he178o11h，故d 正确答案：ad三、 非选择题(本题共 4 小题， 共 54 分 把答案填在题中的横线上或按题目要求作答 解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分答案中必须明确写出数值和单位)15(12 分)完成下列核反应方程，并指出核反应的类型(1)32he_42he11h，是_变(2)2411na2412mg_，是_变(

19、3)2311na_2411na11h，是_变(4)23592u10n14256ba9136kr3_，是_变解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可判断粒子种类答案：(1)21h聚(2)01e衰(3)21h人工转(4)10n裂16 (12 分)(1)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应， 当温度达到 108k 时，可以发生“氦燃烧” 完成“氦燃烧”的核反应方程为：42he_84be.(2)be 是一种不稳定的粒子，其半衰期为 2.61016s一定质量的 be，经 7.81016s后所剩 be 占开始时的_(3) 一 个 中 子 与 某 原 子 核 发 生 核 反 应 ， 生 成 一 个 氘

20、 核 ， 其 核 反 应 方 程 式 为_该反应放出的能量为q，则氘核的平均结合能为_(4)太阳内部不停地进行着热核反应(氢聚变为氦)，同时释放出巨大的能量太阳能的特点之一是不_环境，太阳能电池是根据在半导体中发生的_效应制成的解析：(1)根据电荷数、质量数守恒，未知粒子的质量数为 4，电荷数为 2，为42he.(2)半衰期为 2.61016s，经 7.81016s，即 3 个半衰期，根据mm012318知，剩6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d

21、 d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5余84be 占开始时

22、的1812.5%.(3)由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式为：10n11h21h；氘核的平均结合能为q2；(4)太阳内部不停地进行着热核反应(氢聚变为氦)，同时释放出巨大的能量太阳能的特点之一是不污染环境，太阳能电池是根据在半导体中发生的光电效应制成的答案：(1)42he(2)12.5%(3)10n11h21hq2(4)污染光电17(14 分)山东烟台海阳核电站项目，一期工程和 2 号常规岛正在进行设备安装，一期工程规划建设两台 125 万千瓦 ap1000 核电机组如果铀 235 在中子的轰击下裂变为9038sr和13654xe，质量mu235.043 9 u，mn1.008 7 u，

23、msr89.907 7 u，mxe135.907 2 u，阿伏加德罗常数na6.021023mol1.(1)写出裂变方程；(2)求出一个铀核裂变放出的能量；(3)若铀矿石的浓度为 3%，一期工程建成后，一年将消耗多少吨铀矿石？解析：(1)23592u10n9038sr13654xe1010n.(2)裂变过程的质量亏损mmumnmsrmxe10mn0.1507 u，释放的能量emc20.1507931mev140.3 mev.(3)核电站一年的发电量ept2125107365246060 j7.8841016j，由enem3%mnae，得mem3%nae7.88410162353%6.02102

24、3140.31061.61019g4.57107g45.7 t.答案：(1)23592u10n9038sr13654xe1010n(2)140.3 mev(3)45.7 t18(16 分)1996 年清华大学和香港大学的学生合作研制了太阳能汽车，该车是以太阳能电池将所接受的太阳光能转化为电能而提供给电动机来驱动的 已知车上太阳能电池接收太阳光能的板面面积为 8 m2，正对太阳能产生 120 v 的电压，并对车上的电动机提供 10 a的电流，电动机的直流电阻为 4 ，而太阳光照射到地面处时单位面积上的辐射功率为 1036 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6