人教版(2019)高中物理选修三第五章《原子核》检测卷(含答案)
- 格式：docx
- 大小：408.72 KB
- 文档页数：15
试卷第1页，总6页 人教版(2019)高中物理选修三第五章《原子核》检测卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
评卷人 得分
一、单选题（本题有8小题，每小题4分，共32分）
1．将2612Mg原子核加速后轰击24395Am原子核，成功合成超重元素265107Bh，其核反应方程式为2612Mg+24395Am→265107Bh+4X，则方程式中X表示（ ）
A．质子 B．中子 C．电子 D．氦核
2．下列说法不正确的是（ ）
A．23892U经过一次衰变后变为23490Th
B．由核反应方程式1371375556CsBa+x可以判断x为电子
C．核反应方程4141712781He+NO+H为轻核聚变
D．16g铋210经过15天时间，还剩2g未衰交，则铋210的半衰期为5天
3．下列关于核反应的描述或判断正确的是（ ）
A．238234492902UTh+He是核聚变 B．23423409091-1ThPa+e是衰变
C．23411120H+HHe+n是衰变 D．238114489192056360U+nBa+Kr+3n是核裂变
4．快中子增殖反应堆是一种新型的核反应堆，运行时一方面消耗裂变燃料23994Pu，一方面又生成23994Pu，真正消耗的是在热中子反应堆中不能利用的且在天然铀中占99.2%以上的23892U。在反应堆中，23892U吸收23994Pu裂变反应释放的快中子后变成23992U，23992U很不稳定，经过衰变后变成23994Pu，则下列说法正确的是（ ）
A．23892U与23992U的中子数相同
B．23892U比23994Pu少一个中子
C．该核反应堆输出能量的反应是聚变反应
D．23992U衰变成23994Pu时经过2次衰变
5．对于有关中子的研究，下面说法正确的是（ ） 试卷第2页，总6页 A．中子和其他微观粒子都具有波粒二象性
B．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氮核和中子是裂变反应
C．卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．核反应方程2104842PXHe中，X中的质量数为206，X中的中子个数为128
6．核动力潜艇上核反应堆中可能的一个核反应方程235114489192056360U+nBa+Kr+n+xE（其中E为释放出的核能）。下列说法正确的是（ ）
A．该核反应属于原子核的衰变 B．核反应方程式中2x
C．23592U的比结合能235E D．23592U核的比结合能小于14456Ba核的比结合能
7．下列说法正确的是（ ）
A．23290Th经过6次衰变和5次衰变后成为稳定的原子核20882Pb
B．当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用红光照射也一定会有电子逸出
C．核力是弱相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多，其作用范围在101.510m/s
D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子，原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收2，已知12。那么原子从a态跃迁到到c能级状态时将要吸收波长的光子1212
8．下列选项中，说法正确的是（ ）
A．借助于能量子的假说，爱因斯坦得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合非常好
B．光电效应现象表明，光具有波动性
C．卢瑟福提出核式结构模型，很好地解释了粒子散射实验中的现象
D．射线是高速电子流，它的穿透能力比射线和射线都弱
评卷人 得分
二、多选题（本题有4小题，每小题4分，共16分）
9．下列说法正确的是（ ）
A．射线是由原子核外电子电离产生 试卷第3页，总6页 B．原子核中所有核子单独存在时，质量总和大于该原子核的总质量
C．在LC振荡电路中，电容器刚放电时电容器极板上电量最多，回路电流最小
D．一个处于4n激发态的氢原子，可能辐射出三种不同频率的光子
10．在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，静止的原子核23892X发生衰变，释放的粒子（粒子或粒子）与反冲核Y都做匀速圆周运动，轨迹如图所示，圆周运动方向均为顺时针。衰变放出的光子的动量可忽略，则下列分析正确的是（ ）
A．衰变为衰变
B．衰变为衰变
C．反冲核Y与释放的粒子在磁场中运动轨迹半径之比为1:45
D．反冲核Y与释放的粒子在磁场中运动轨迹半径之比为117:14
11．钍基熔盐堆核能系统（TMSR）是第四代核能系统之一、其中钍基核燃料铀由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次β衰变而来；铀的一种典型裂变产物是钡和氪。以下说法正确的是（ ）
A．题中铀核裂变的核反应方程为23392U＋10n→14256Ba＋8936Kr＋310n
B．钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态和外部条件决定
C．钍核23290Th经过2次β衰变可变成镤23291Pa
D．在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能增大
12．如图所示，将放射性物质铀放在有窄孔的铅盒中，在孔的正上方放着照相底片。铅盒和照相底片之间放一对电极（左为正，右为负），使电场的方向跟射线方向垂直。在电场的作用下，铀发出的射线从左向右分成了①、②、③三束，由图可以判断（ ） 试卷第4页，总6页 A．射线①是高速的电子流，具有较强的贯穿本领
B．射线②是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领
C．射线③是高能量质子，它有很强的电离本领
D．三种射线都具有静止质量
评卷人 得分
三、填空题（本题有6小题，每小题4分，共24分）
13．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在。
(1)中微子与水中的11H发生核反应，产生中子（10n）和正电子（01e），即：中微子＋11H→10n＋01e，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是___________。
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即01e＋01e→2γ，已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31kg，反应中产生的每个光子的能量约为___________J。正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是什么__________________？
14．氘核（21H）和氚核（31H）结合成氦核（42He）的核反应方程如下：23411120H+HHe+n＋17.6MeV
(1)这个核反应称为___________。
(2)要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文。式中17.6MeV是核反应中___________（选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量___________（选填“增加”或“减少”）了___________kg（保留一位有效数字）。
15．在下列描述核过程的方程中，属于衰变的是________，属于衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________。（填正确答案标号）
A．14140671CNe B．3215P→3216S＋01e
C．23892U→23490Th＋42He D．147N＋42He→178O＋11H 试卷第5页，总6页 E．23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋210n F．31H＋21H→42He＋10n
16．裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核23592U为燃料的反应堆中，当23592U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：235113995192054380UnXeSr+3n。已知23592U的原子质量为235.0439 u，10n的原子质量为1.0087 u，13954Xe的原子质量为138.9178 u，9538Sr的原子质量为93.9154 u，且1 u的质量对应的能量为9.3×102 MeV，此裂变反应释放出的能量是________MeV。
17．若核反应堆发生泄漏，铯137（13755Cs）对环境的影响最大，其半衰期约为30年。
(1)请写出铯137（13755Cs）发生β衰变的核反应方程___________[已知53号元素是碘（I），56号元素是钡（Ba）]；
(2)泄漏出的铯137约要到公元___________年才会有87.5%的原子核发生衰变。
18．钍232经过6次衰变和4次衰变后变成一种稳定的元素。这种元素是___________，它的质量数是____________，原子序数是___________。
评卷人 得分
四、解答题（本题有4小题，每小题7分，共28分）
19．用速度大小为v的中子轰击静止的锂核（63Li），发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看作m，光速为c。
(1)写出核反应方程；
(2)求氚核和α粒子的速度大小；
(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损。
20．核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”俗称”“人造太阳”，即为人工可控热核反应堆。该装置中发生的核聚变反应是21H和31H聚变生成42He，释放能量。21H可以自海水中提取，31H试卷第6页，总6页 可由锂矿中制得。已知21H的质量为2.0141u，31H的质量为3.0160u，42He的质量为4.0026u，10n的质量为1.0083u，21uc931.5MeV。
(1)写出该聚变的核反应方程；
(2)计算一次这样的热核反应过程释放出的能量；
(3)若将“人造太阳”产生的电能输送到城市，送电功率为611.810kWP，采用超高压输电，输电电压为2500kVU，而这种人造太阳发电机输出的电压为118kVU，要使输电线上损耗的功率小于输送电功率的5%，求输电线的总电阻。
21．一个锂核（73Li）受到一个质子的轰击，变成两个α粒子。已知质子的质量是1.672
6×10-27 kg，锂核的质量是11.650 5×10-27 kg，氦核的质量是6.646 6×10-27 kg。
(1)写出上述核反应的方程；
(2)计算上述核反应释放出的能量。
22．太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源。（已知质子质量为mH＝1.007 3 u，氦核质量为mHe＝4.001 5 u，电子质量为me＝0.000 55 u）
(1)写出这个核反应方程；
(2)这一核反应能释放多少能量？
