高中物理第十九章原子核单元测试题四含解析新人教版选修350625111

新人教版选修3-5《第19章原子核》教学训练物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）1. 下列说法正确的是（）A.康普顿发现了电子B.卢瑟福提出了原子的核式结构模型C.贝史勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象D.伦琴发现了X射线2. 放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到广泛应用的原因是（）A.它衰变释放的核能少，容易控制B.它衰变缓慢，应用效果好C.它的射线有电离作用和贯穿本领，以及对生物组织有物理、化学效应D.它可作为示踪原子3. 下列说法正确的是（）A.α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部B.天然放射现象的发现说明原子核具有复杂结构C.裂变反应有质量亏损，质量数不守恒D.γ射线是一种波长很短的电磁波4. 原子核Z A X与氘核12H反应生成一个α粒子和一个质子。

由此可知（）A.A＝2，Z＝1B.A＝2，Z＝2C.A＝3，Z＝3D.A＝3，Z＝25. 科学家发现在月球上含有丰富的23He（氦3），它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为23He+23He→211H+24He．关于23He聚变下列表述正确的是（）A.聚变反应不会释放能量B.聚变反应产生了新的原子核C.聚应反应没有质量亏损D.目前核电站都采用23He聚变反应发电6. 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发生可能而放出能量．这几种反应总的效果可以表示为612H→k24He+d11H+201n+43.15MeV，由平衡条件可知（）A.k ＝1 d ＝4B.k ＝2 d ＝2C.k ＝1 d ＝6D.k ＝2 d ＝37. 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3，普朗克常量为ℎ，真空中的光速为c ．下列说法正确的是（ ）A.核反应方程是11H +01n →13H +γB.聚变反应中的质量亏损△m ＝m 1+m 2−m 3C.辐射出的γ光子的能量E ＝(m 3−m 1−m 2)cD.γ光子的波长λ=ℎ(m 1+m 2−m 3)c28. 92235U 吸收一个慢中子后，分裂成54136Xe 和3890Sr ，并生成下列什么粒子（ ）A.一个α粒子B.3个中子C.10个中子D.10个质子9.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11H+612C →713N +Q 1，11H+715N →612C +X +Q 2，方程中Q 1，Q 2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表，下列判断正确的是（ ）221221C.X 是23He ，Q 2<Q 1 D.X 是24He ，Q 2<Q 110. 一个原来静止的238U 核发生α衰变，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向（图中用箭头表示）可能是图中的（图中半径大小没有按比例画）（ ）A. B. C. D.二、填空题（本题共4小题，共24分）用α粒子轰击氩40时，产生一个中子和一个新的核，这个新的核是________，核反应方程是________。

最新人教版高中物理选修3-5第十九章同步测试题及答案第十九章原子核1 原子核的组成1．与原子核内部变化有关的现象是()A．天然放射现象B．光电效应现象C．电离现象D．α粒子散射现象解析：天然放射现象是原子核内部自发的放射出α粒子或电子的现象，反应的过程中核内核子数、质子数、中子数发生变化，涉及原子核内部的变化，故A正确．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及原子核的变化，故B错误．电离现象是电子脱离原子核的束缚，不涉及原子核内部变化，故C错误．α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及核内部的变化，故D错误．故选A.答案：A2．在α粒子轰击金箔的散射实验中，α粒子可以表示为42He，42He 中的()A．4为核子数，2为中子数B．4为质子数和中子数之和，2为质子数C．4为核外电子数，2为中子数D．4为中子数，2为质子数解析：根据42He所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数．原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数.42He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2，42He符号左上角表示的是核子数，即为4，故选项B正确．答案：B3.(多选)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，以下判断正确的是()A．a为α射线，b为β射线B．a为β射线，b为γ射线C．b为γ射线，c为α射线D．b为α射线，c为γ射线解析：γ射线不带电，在电场中不会偏转；α粒子带正电，向负极板偏转，质量远大于β粒子的质量，电荷量是β粒子的2倍，因此α粒子的加速度远小于β粒子的加速度，β粒子的径迹比α粒子径迹弯曲得多．综上所述，选项B、C正确．答案：BC4．(多选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)，则()A．它们的质子数相等B．若为中性原子它们的核外电子数相等C．它们的核子数相等D．它们的化学性质相同解析：氕、氘、氚的核子数分别为1、2、3，质子数和中性原子状态核外电子数均相同，都是1，中子数等于核子数减去质子数，故中子数各不相同，A、B正确，C错误；同位素化学性质相同，只是物理性质不同，D正确.答案：ABDA级抓基础1．原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是()A．原子核中，有质子、中子，还有α粒子B．原子核中，有质子、中子，还有β粒子C．原子核中，有质子、中子，还有γ粒子D．原子核中，只有质子和中子解析：在放射性元素的原子核中2个质子和2个中子结合得较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α的来源．说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化为质子，并向核外释放一个电子，这就是β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ粒子的形式辐射出来，形成γ射线．故原子核里也没有γ粒子．答案：D2．如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线()甲乙A．α射线B．β射线C．γ射线D．三种射线都可以解析：α、β、γ三种射线中α射线电离能力最强，γ射线穿透能力最强，因此用γ射线来检查金属内部的伤痕，故选：C.答案：C3．(2015·天津卷)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上．下列说法正确的是()A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的答案：A4．如图所示为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋(Po)放出的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时，会打出粒子流B.经研究知道()A．A为中子，B为质子B．A为质子，B为中子C．A为γ射线，B为中子D．A为中子，B为γ射线解析：用射线A轰击石蜡时打出的应该是质子，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的射线应该是中子．答案：A5.(多选)如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有()A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B．α射线和β射线的轨迹是抛物线C．α射线和β射线的轨迹是圆弧D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b解析：由于γ射线不带电，故不偏转，打在b点．由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上，β粒子受的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧，A、C正确，B错误；由于α粒子速度约是光速的110，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b，则另一个必然打在b点下方)，D错误．答案：ACB级提能力6．(多选)某空间内可能存在磁场或电场，也可能磁场和电场同时存在或都不存在，一束包含α射线、β射线和γ射线的射线束以同方向进入此空间，如它们的运动轨迹仍为一束，则此空间可能的情形是()A．存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场B．磁场及电场都存在C．有电场，无磁场D．有磁场，无电场解析：α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电，它们以同方向不同速度进入某空间，运动轨迹仍为一束，则它们可能不受力的作用或受力方向与运动方向一致．空间中可有与运动方向平行的电场，无磁场，C正确；空间中可有与运动方向平行的磁场，无电场，D正确；空间中可有与运动方向平行的电场、磁场，B正确；空间中存在互相垂直的匀强电场及匀强磁场时，不同速度的粒子受到的洛伦兹力不同，不同的粒子受到的电场力不同，三种粒子不可能向同一方向运动，A错误．答案：BCD7.如图所示，a为未知天然放射源，b为薄铝片，c为两平行板之间存在着较大电场强度的匀强电场，d为荧光屏，e为固定不动的显微镜筒．实验时，如果将匀强电场c撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化；如果再将薄铝片b移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大量增加．由此可判定放射源所发出的射线可能为()A．β射线和α射线B．α射线、β射线和γ射线C．β射线和γ射线D．α射线和γ射线解析：α射线的贯穿本领很小，一张纸就可把它挡住，β射线能穿透几毫米厚的铝板，γ射线能贯穿几厘米厚的铅板．撤去电场后，荧光屏上闪烁亮点数没有变化，说明原先能到达的荧光屏的射线不带电，故放射源发出的射线中有γ射线．撤去薄铝片，闪烁亮点数大量增加，说明放射源发出的射线中有α射线，故选项D正确．答案：D8．放射性元素钴6027Co可以有效治疗癌症，该元素原子核内中子数与核外电子数之差是()A．6 B．27C．33 D．60解析：中子数为60－27＝33个，核外电子数等于质子数等于原子序数27，所以中子数33与核外电子数27之差等于6，A正确．答案：A9.在暗室的真空装置中做如下实验：在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中，有一个能产生α、β、γ三种射线的放射源.从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示，在与放射源距离为H高处，水平放置两张叠放着的、涂药品面朝下的印像纸(比一般纸厚且涂有感光药品的纸)，经射线照射一段时间后两张印像纸显影(已知m α＝4 u ，m β＝11 840u ，v α＝c 10，v β＝c ). (1)上面的印像纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？(2)下面的印像纸显出一串三个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比？(3)若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场，一次使α射线不偏转，一次使β射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少？解析：(1)因α粒子穿透本领弱，穿过下层纸的只有β射线和γ射线，β射线、γ射线在上面的印像纸上留下两个暗斑.(2)下面印像纸上从左向右依次是β射线、γ射线、α射线留下的暗斑.设α射线、β射线留下的暗斑到中央γ射线留下暗斑的距离分别为x α、x β.则对α粒子，有x α＝12a αt 2＝12a α·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫H v α2，a α＝q α·E m α对β粒子，有x β＝a βt 22＝12αβ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫H v β2，αβ＝q β·E m β联立解得x αx β＝5184. (3)若使α射线不偏转，则q αE ＝q αv αB α，所以B α＝E v α， 同理，若使β射线不偏转，则B β＝E v β.故B αB β＝v βv α＝101. 答案：(1)两个暗斑 β射线和γ射线 (2)5∶184(3)10∶1第十九章 原子核2 放射性元素的衰变1．关于天然放射现象，叙述正确的是( )A ．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B ．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C ．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D ．铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变解析：物理化学方法都无法改变放射性元素的半衰期，故A 项错；β衰变中释放的电子是核内的中子转化的，并不是核外电子，B 错；α、β、γ三种射线的电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，C 正确；8次α衰变质量数减少32，质子数减少16，10次β衰变质量数不变，质子数增加10个，电荷数不守恒，故D 项错误．正确答案为C.答案：C2．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 ．11.4天B ．7.6天C ．5.7天D ．3.8天解析：半衰期是指有半数原子核发生衰变所需要的时间，根据⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T ＝18，t T ＝3，因为t ＝11.4天，所以T ＝11.43＝3.8(天)，故D 正确． 答案：D3．原子核238 92U 经放射性衰变①变为原子核234 90Th ，继而经放射性衰变②变为原子核234 91Pa ，再经放射性衰变③变为原子核234 92U.放射性衰变①、②和③依次为( )A ．α衰变、β衰变和β衰变B ．β衰变、α衰变和β衰变C ．β衰变、β衰变和α衰变D ．α衰变、β衰变和α衰变解析：23892U*①Ｋ23490Th，质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变.23490 Th*②Ｋ23491Pa，质子数加1，质量数不变，说明②为β衰变，中子转化成质子，23491Pa*③Ｋ23492U，质子数加1，质量数不变，说明③为β衰变，中子转化为成质子．故选项A正确．答案：A4．(多选)146C能自发地进行β衰变，下列判断正确的是()A.146C经β衰变后变成126CB.146C经β衰变后变成147NC.146C发生β衰变时，原子核内一个质子转化成中子D.146C发生β衰变时，原子核内一个中子转化成质子解析：发生β衰变时，原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，所以每发射一个β粒子，一个中子转化为质子，依据质量数与质子数守恒，则有146C→147N＋0－1e.故B、D 正确，A、C错误.答案：BDA级抓基础1．天然放射现象中可产生α、β、γ三种射线．下列说法正确的是()A．β射线是由原子核外电子电离产生的B.23892U经过一次α衰变，变为23490ThC．α射线的穿透能力比γ射线穿透能力强D．放射性元素的半衰期随温度升高而减小解析：β衰变产生的电子是原子核中的一个中子转化为质子而来的，故A错误；一个原子核释放一个氦核(由两个中子和两个质成的氦原子)，并且转变成一个质量数减小4，核电荷数减少2的新原子核，故选项B正确；α、β、γ三种射线分别是氦、电子、电磁波，三种射线的穿透能力逐渐增强，即α射线的穿透能力比γ射线穿透能力弱，故选项C错误；半衰期是原子内部性质决定，与温度无关，所以升高放射性元素的温度不能缩短其半衰期，故D错误；故选B.答案：B2．日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰变时会发出β射线与γ射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全世界的关注．下面关于核辐射的相关知识，说法正确的是()A．人类可以通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢B．碘131的半衰期为8.3天，则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核C．碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D．β射线与γ射线都是电磁波，但γ射线穿透本领比β射线强解析：半衰期不受温度，压强等外部环境的影响而变化，所以人类目前无法改变放射性元素的半衰期，故A错误；半衰期是对大量粒子的一个统计规律，不适用于单个原子，故B错误；β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，衰变方程为10n→0－1 e＋11H，故C正确；β射线为高速电子流不是电磁波，故D错误；综上所述本题选C.答案：C3．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过4820Ca(钙48)轰击24998Cf(锎249)发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x 是()A．中子B．质子C．电子D．α粒子解析：由钙48与锎249合成的第118号元素，质量数是297；发生3次α衰变，质量数少12，核电荷数少了6，可见，先放出三个粒子电荷数是0，质量数是1，是中子，选A.答案：AB级提能力4．(多选)关于天然放射性，下列说法不正确的是()A．所有元素都有可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线，α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强解析：有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A 错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B 正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C 正确；一个原子核在一次衰变中只能放出α、β和γ三种射线中的二种(α、γ射线或β、γ射线)，α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，故D 错误.故选A 、D.答案：AD5．(多选)某种放射性元素的半衰期为6天，则下列说法中正确的是( )A ．10个这种元素的原子，经过6天后还有5个没有发生衰变B ．当环境温度升高的时候，其半衰期缩短C ．这种元素以化合物形式存在的时候，其半衰期不变D ．质量为m 的这种元素的原子，经过12天后还有0.25 m 没有发生衰变解析：半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间，是大量原子核的统计规律，10个原子不能反应统计规律，故A 错误；原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境以及原子的物理化学状态均无关，故B 错误，C 正确；质量为m 的这种元素的原子，经过12天后还有m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12126＝m 4没有发生衰变，选项D 正确；故选CD. 答案：CD6．天然放射性铀(238 92U)发生衰变后产生钍(234 90Th)和另一个原子核．(1)请写出衰变方程；(2)若衰变前铀(238 92U)核的速度为v ，衰变产生的钍(234 90Th)核速度为v 2，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种新核的速度． 解析：(1)238 92U →234 90Th ＋42He.(2)设另一新核的速度为v ′，铀核质量为238m ，由动量守恒定律得：238m v ＝234m ×v 2＋4m v ′得：v ′＝1214v .答案：(1)见解析 (2)1214v第十九章 原子核3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护1．(多选)关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )A ．作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B ．作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点C ．γ射线探伤利用了γ射线贯穿能力很强的性质D ．γ射线探伤利用了γ射线电离能力很强的性质解析：作为示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点，利用γ射线探伤是利用了γ射线的贯穿能力很强的性质，正确选项为B 、C.答案：BC2.原子核A Z X 与氘核21H 反应生成一个α粒子和一个质子.由此可知（ ）A.A ＝1，Z ＝1B.A ＝2，Z ＝3C.A ＝3，Z ＝2D.A ＝5，Z ＝2解析：写出该反应的方程有：A Z X ＋21H →42He ＋11H 应用质量数与电荷数的守恒得：A ＋2＝4＋1，Z ＋1＝2＋1，解得A ＝3，Z ＝2，故C 正确.答案：C3．用α粒子照射充氮的云室，得到如图所示的照片，下列说法中正确的是( )A ．A 是α粒子的径迹，B 是质子的径迹，C 是新核的径迹B ．B 是α粒子的径迹，A 是质子的径迹，C 是新核的径迹C．C是α粒子的径迹，A是质子的径迹，B是新核的径迹D．B是α粒子的径迹，C是质子的径迹，A是新核的径迹解析：α粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子，入射的是α粒子，所以B是α粒子的径迹．产生的新核，质量大，电离作用强，所以径迹粗而短，故A是新核径迹；质子的电离作用弱一些，贯穿作用强，所以细而长的径迹C是质子的径迹．故正确答案为D.答案：D4．(多选)一个质子以1.4×107 m/s的速度撞入一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍．则下列判断中正确的是()A．核反应方程为2713Al＋11H→2814SiB．核反应方程为2713Al＋11H→2714Si＋10nC．硅原子核速度的数量级为107 m/sD．硅原子核速度的数量级为105 m/s解析：核反应方程为2713Al＋11H→2814Si，由动量守恒定律得m×1.4×107 m/s＝28m v′，解得v′＝5×105 m/s，因此选项A、D正确．答案：AD5．静止的氮核147N被速度为v0的中子10n击中生成碳核126C和另一种原子核甲，已知126C与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核126C与甲核的动量之比为1∶1.(1)写出核反应方程式；(2)126C与甲核的速度各是多大？解析：(1)根据质量数与核电荷数守恒，可知甲核的核电荷数是1、质量数是3，甲核是氚核，核反应方程式为：147N＋10n→126C＋31H.(2)设中子质量为m0，126C核质量m C，甲核质量为m甲，由动量守恒，得m0v0＝m C v C＋m甲v甲，即m0v0＝12m0v C＋3m0v甲，又因为126C与甲核动量之比为1∶1，所以m C v C＝m甲v甲，即12m0v C＝3m0v甲，联立以上两个方程，解得：v C＝v024，v甲＝v06.答案：(1)14 7N＋10n→12 6C＋31H(2)v024v0 6A级抓基础1．(多选)有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是()A.3015P与3014X互为同位素B.3015P与其同位素有相同的化学性质C．用3015P制成化合物后它的半衰期变长D．含有3015P的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响解析：同位素有相同的质子数，所以选项A错误．同位素有相同的化学性质，所以选项B正确．半衰期与元素属于化合物或单质没有关系，所以3015P制成化合物后它的半衰期不变，即选项C错误．含有3015P的磷肥由于衰变，可记录磷的踪迹，所以选项D正确．答案：BD2．(多选)下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是() A．射线探伤仪B．利用含有放射性13153I的油，检测地下输油管的漏油情况C．利用6027Co治疗肿瘤等疾病D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用以检测确定农作物吸收养分的规律解析：射线探伤仪利用了射线的贯穿能力，所以选项A错误．利用含有放射性13153I的油，可以记录油的运动踪迹，可以检查管道是否漏油，所以选项B正确．利用6027Co治疗肿瘤等疾病，利用了射线的贯穿能力和高能量，所以选项C错误．把含有放射性元素的肥料施给农作物，可以记录放射性元素的踪迹，用以检测确定农作物吸收养分的规律，所以选项D正确．答案：BD3.用中子轰击氧原子核的核反应方程为168O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是（）A.X代表中子，a＝17，b＝1B.X代表电子，a＝17，b＝－1C.X代表正电子，a＝17，b＝1D.X代表质子，a＝17，b＝1解析：根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此X可表示为0＋1e，为正电子，故C项正确，A、B、D错误.答案：C4．(多选)放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制．这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是()A．医学上制成γ刀，无须开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C错误；γ射线能量很大，可以杀菌，延长水果的保存期，对肿瘤细胞有很强的杀伤作用，故A、D正确．答案：AD5．在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子．①31H＋X1→42He＋10n②147N＋42He→178O＋X2③94Be＋42He→126C＋X3④2412Mg＋42He→2713Al＋X4以下判断中正确的是()A．X1是质子B．X2是中子C．X3是电子D．X4是质子解析：根据核反应的质量数和电荷数守恒知，X1为21H，A错；X2为11H，B错；X3为10n，C错；X4为11H，D对．答案：DB级提能力6.将威耳逊云室置于磁场中，一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P，放出一个正电子后变成原子核3014Si，能近似反映正电子和Si核轨迹的是（）解析：把放出的正电子和衰变生成物Si 核看成一个系统，根据动量守恒定律正电子和Si 核运动方向一定相反，C 、D 可排除.由q v B＝m v 2R 得，R ＝m v qB ，因为动量m v 相等，故R ∝1q ，即R e R si ＝q si q e ＝141，可见Si 核的运动半径较小，选B.答案：B7．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀，可利用的元素是( )A ．钋210B ．氡222C ．锶90D ．铀238解析：要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜．因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透．所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．答案：C9．1934年，约里奥—居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还探测到了正电子．正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子．更意外的是，拿走α放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期．原来，铝箔被α粒子击中后发生了如下反应：2713Al＋42He→3015P＋10n，这里的3015P就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的．(1)写出放射性同位素3015P放出正电子的核反应方程．(2)放射性同位素3015P放出正电子的衰变称为正β衰变，我们知道原子核内只有中子和质子，那么正β衰变中的正电子从何而来？解析：(1)核反应方程为3015P→3014Si＋0＋1e.(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正β衰变是原子核内的一个质子转换成一个中子，同时放出正电子，核反应方程为11H→10n＋0＋1e.答案：(1)3015P→3014Si＋0＋1e(2)原子核内的质子第十九章原子核5 核力与结合能1．对原子核的组成，下列说法正确的是()A．核力可使一些中子组成原子核B．核力可使非常多的质子组成原子核C．不存在只有质子的原子核D．质量较大的原子核内一定有中子解析：由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核，但核力也不能把非常多的质子集聚在一起组成原子核，原因是核力是短程力，质子之间还存在“长程力”——库仑力，A、B错误；自然界中存在只有一个质子的原子核，11H，C错误；较大质量的原子核内只有存在一些中子，才能削弱库仑力，维系原子核的稳定，故D正确．答案：D2.一个23491Pa原子核内的质子数、中子数、核子数分别为（）A.91个91个234个B.143个91个234个C.91个143个234个D.234个91个143个解析：原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子.23491Pa的原子序数为91，即质子数为91，核子数为234，中子数等于核子数减去质子数，即为234－91＝143，故C正确，ABD错误.故选：C.答案：C3．(多选)对核子结合成原子核的下列说法正确的是()A．原子核内的核子间均存在核力B．原子核内的质子间均存在核力和库仑力C．当n个核子靠近到核力作用的范围而结合为原子核时，其间“势能”一定减小D．对质子数较多的原子核，其中的中子起到增加核力、维系原子核稳定的作用解析：由于核力为短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A、B错误；当n个核子靠近到核力作用范围内，而距离大于0.8×10－15 m，核力表现为引力，在此过程核力必做正功，其间势能必定减小，形成原子核后距离一般不小于0.8×10－15 m，故C正确；对质子数较多的原子核，由于只有相邻的质子间才有核力，但各个质子间均有很强的库仑斥力，随着质子数的增加，其库仑斥力增加，对于稳定的原子核，必须存在较多的中子才能维系二者的平衡，故D正确．答案：CD4．某核反应方程为21H＋31H→42He＋X.已知21H的质量为2.013 6 u，3H的质量为3.018 0 u，42He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7 1u．则下列说法中正确的是()A．X是质子，该反应释放能量B．X是中子，该反应释放能量C．X是质子，该反应吸收能量D．X是中子，该反应吸收能量解析：由题目所给核反应方程式，根据核反应过程中质量数，电荷数守恒规律，可得：21H＋31H→42He＋10n，X为中子，在该反应发生前，反应物的总质量m1＝2.013 6 u＋3.018 0 u＝5.031 6 u，反应后产物总质量m2＝4.002 6 u＋1.008 7 u＝5.011 3 u，总质量减少，出现了质量亏损，根据爱因斯坦的质能方程可知，该反应释放能量．答案：B5.如图所示，表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下。

人教版 高中物理 选修3-5 第19章《原子核》同步测试试题（含答案解析）1一、选择题1．下列说法中正确的是 ( ) A ．天然放射现象说明原子核还具有复杂结构B ．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核有一定的结构C ．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D ．质子和中子也是具有复杂结构的2．如图所示，P a 、b 、c 三束，以下判断正确的是 ( ) A ．a 为α射线、b 为β射线 B ．a 为β射线、b 为γ射线 C ．b 为γ射线、c 为β射线 D ．b 为α射线、c 为γ射线 3 A ．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的B ．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C ．用放射线照射作物种子能使其DNA 发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D ．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害4．1998年9月23日，铱卫星通讯系统在美国和欧洲正式投入商业运行。

原计划的铱卫星系统是在距地球表面780 km 的太空轨道上建立的一个由77颗小卫星组成的星座，这些小卫星均匀分布在覆盖全球的7条轨道上，每条轨道上有11颗卫星。

由于这一方案的卫星排列与化学元素铱原子核外77个电子围绕原子核运动的图景类似，所以简称为铱星系统。

自然界中有两种铱的同位素，质量数分别为191和193，则 ( )A ．这两种同位素的原子核内的中子数之比为191∶193B ．这两种同位素的原子核内的中子数之比为57∶58C ．这两种同位素的质子数之比为191∶193D ．这两种同位素的质子数之比为57∶585．新发现的一种放射性元素X ，它的氧化物X 2O 的半衰期为8天，X 2O 与F 发生化学反应为2X 2O+2F 2＝4XF+O 2之后，XF 的半衰期为 ( )A ．2天B ．4天C ．8天D ．16天6．下列关于放射性元素的半衰期的说法正确的是 ( ) A ．同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长B ．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适用C ．氡的半衰期是3.8天，若有4 g 氡原子核，则经过7.6天就只剩下1 gD ．氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天就只剩下一个7．如图是描述原子核核子的平均质量m 与原子序数Z 的关系曲线，由图可知 ( ) A ．将原子核A 分解为原子核B 和C 可能吸收能量 B ．将原子核D 和E 结合成原子核F 可能吸收能量 C ．将原子核A 分解为原子核B 和F 一定释放能量 D ．将原子核F 和C 结合成原子核B 一定释放能量 8．下列核反应方程正确的是 ( )A ．n He H H 10423121+→+ B ．e P P 0130143015-+→C ．H O He N 1117842147+→+D ．HeTh U 322349023892+→9．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（22286Rn ），由于衰变，它沿着与磁场垂直的方向放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，两圆的直径之比为42∶1，如图所示。

绝密★启用前人教版高中物理选修3-5第十九章原子核单元测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下列说法中正确的是()A．重的原子核，例如铀核(U)，因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定B．锂核(Li)的核子的比结合能比铀核的比结合能小，因而比铀核结合得更坚固更稳定C．原子核结合的松紧程度可以用“比结合能”来表征，比结合能的定义是每个核子的平均结合能；比结合能越大的原子核越稳定D．以上三个表述都错误2.利用重核裂变释放核能时选用U核，主要原因是()A．它裂变放出核能比其他重核裂变放出核能多B．它可能分裂成三部分或四部分C．它能自动裂变，与体积无关D．它比较容易发生链式反应3.有关原子及原子核方面的知识，下列说法正确的是()A．放射性物质衰变时放出来的γ光子，是原子从高能级向低能级跃迁时产生的B．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小C．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时所产生的D．轻核聚变要在很高的温度下才能发生4.我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。

下列核反应方程中属于聚变反应的是()A．H＋H→He＋nB．N＋He→O＋HC．He＋Al→P＋nD．U＋n→Ba＋Kr＋3n5.据BBC报道，前英国政府辐射事务顾问巴斯比博士表示，日本核电站的问题极为严重，尤其令人担心的是福岛核电站三号反应堆．他称，该反应堆现在遇到了麻烦，因为它使用的是一种不同的燃料：它不是铀，而是一种铀钚混合燃料，而钚是极为危险的，因此一旦这种物质泄漏出来，将使海啸灾难雪上加霜．钚是世界上毒性第二大的物质(世界上毒性第一大的物质为钋)．一片药片大小的钚，足以毒死2亿人，5克的钚足以毒死所有人类．钚的毒性比砒霜大4.86亿倍，一旦泄露入太平洋，全人类都玩完！(239Pu半衰期24 390年)．关于钚的危害的认识，你认为错误的是() A．钚具有很强的放射性B．钚是重金属进入人体会破坏细胞基因从而导致癌C．钚的半衰期比铀要长的多D．钚核的裂变反应能放出巨大的能量6.以下说法正确的是()A．汤姆孙发现电子并提出了原子核式结构模型B．放射性元素放出的α粒子就是质子C．放射性元素放出的β粒子就是原子的核外电子D．比结合能(平均结合能)越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定7.已知氘核的平均结合能为1.1 MeV，氦核的平均结合能为7.1 MeV，则两个氘核结合成一个氦核时()A．释放出4.9 MeV的能量B．释放出6.0 MeV的能量C．释放出24.0 MeV的能量D．吸收4.9 MeV的能量8.关于天然放射现象，下列说法正确的是()A．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．半衰期表示放射性元素衰变的快慢，它和外界的温度、压强无关D．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生9.恒星的周年视差证明了()A．地球绕其轴心运动B．地球绕着太阳运动C．月球绕地球运动D．太阳质量远远大于地球质量10.铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：Al＋He→X＋n.下列判断正确的是()A．n是质子B．n是电子C． X是Si的同位素D． X是P的同位素二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列说法中错误的是()A．比结合能越小，原子核越稳定B．天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构C．γ射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比β射线要强D．玻尔是第一个把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统的科学家12.(多选)聚变与裂变相比，下列说法正确的是()A．聚变比裂变产能效率高B．在目前情况下，使原子核聚变要比裂变容易C．原子弹的燃料是235UD．氢弹的原理是核的聚变，需由原子弹来引爆13.(多选)下列说法正确的是()A．爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应B．卢瑟福用α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构C．He＋N→O＋H属于β衰变方程D．核燃料总是利用比结合能较小的核14.(多选)关于天然放射现象，下列叙述中正确的是()A．具有天然放射性的原子核由于不稳定而自发地进行衰变B．放射线是从原子核内释放出的看不见的射线C．放射线中有带负电的粒子，表明原子核内有负电荷D．放射线中带正电的粒子由卢瑟福首先确定是氦原子核分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.用中子轰击锂核(Li)发生核反应，生成氚核(H)和α粒子，并放出4.8 MeV的能量．已知1 u相当于931.5 MeV的能量(1)写出核反应方程．(2)求出质量亏损．(3)若中子和锂核是以等大反向的动量相碰，则氚核和α粒子的动能比是多少？(4)α粒子的动能是多大？16.在所有能源中核能具有能量密度大、区域适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能．(1)核反应方程U＋n→Ba＋Kr＋a X是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为________，a＝________.以m U、m Ba、m Kr分别表示U、Ba、Kr的质量，m n、m p分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE＝________.(2)有一座发电能力为P＝1.00×106kW的核电站，核能转化为电能的效率η＝40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能ΔE＝2.78×10－11J，铀核的质量m U＝390×10－27kg，求每年(1年＝3.15×107s)消耗的U的质量．17.由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，直到使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过m次α衰变和n次β衰变后变成Bi.(1)求m、n的值；(2)有一个静止的Np原子核放出一个α粒子后变成镤核(Pa)，已知镤核的速率v Pa＝4×105m/s，求α粒子的速率．18.Co发生一次β衰变后变为Ni核，在该衰变过程中还发出频率为ν1和ν2的两个光子，试写出衰变方程式，并求出该核反应因释放光子而造成的质量亏损．答案1.【答案】C【解析】比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C正确，A、B、D 错误．2.【答案】D【解析】U俘获任何能量的中子都会发生裂变反应，吸收低能量的中子裂变的概率更大，D项正确．3.【答案】D【解析】放射性物质衰变时放出来的γ光子，来自原子核，故A错误；放射性物质的半衰期由原子核内部因素决定，与温度以及化学状态等无关．故B错误；β衰变所释放的电子来自原子核，是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来．故C错误；轻核聚变需在很高的温度下发生，会释放出更高的能量，所以轻核聚变又称为热核反应．故D正确．4.【答案】A【解析】H＋H→He＋n是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故选项A正确；7N＋He→8O＋H是卢瑟福发现质子的核反应方程，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故选项B错误；He＋Al→P＋n是小居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷(磷30)，同时发现中子的核反应方程，属于人工核反应，故选项C错误；U＋n→56Ba＋Kr＋3n是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故选项D错误。

第十九章单元测试题一、选择题1、下列说法中，正确的是（）A.α射线的本质是高速氦核流B.γ射线经常伴随α或β射线产生C.天然放射现象表明原子核也是可分的D.同一原子核在发生衰变时，会同时产生三种射线2、放射性元素的半衰期在下列哪些情况下没有发生变化（）①放射性元素放出α射线后，得到的新放射性元素②放射性元素与其他物质进行化学反应，生成一种新的化合物③对放射性元素升温、加压④用高能粒子轰击，得到新的放射性元素A.①②③B.①③④C.②③D.③④3、“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风。

下列核反应方程中属研究两弹的基本核反应方程式的是（）A.147N+42He→178O B.23592U+1n→9038Sr+13654Xe+101nC.23892U→23490Th+42He D.21H+31H→42He+1n4、太阳每秒辐射出来的能量约为3.8×1026J，这些能量是（）A.重核的裂变反应产生的B.轻核的聚变反应产生的C.原子核的衰变产生的D.热核反应产生的5、关于天然放射现象，下列说法中正确的是（）A.具有天然放射性的原子核由于不稳定而自发地进行衰变B.放射线是从原子核内释放出来的看不见的射线C.放射线中有带负电的粒子，表示原子核内有负电荷D.放射线中带正电的粒子由卢瑟福首先确定是氦原子核6、放射性同位素2411Na的样品经过6小时还剩下1/8没有衰变，它的半衰期是（）A.2小时B.1.5小时C.1.17小时D.0.75小时7、下面列出的是一些核反应方程3015P→3014Si+X 、94Be+21H→105B+Y 、42He+42He→73Li+Z则下列判断正确的是（ ）A.X 是质子，Y 是中子，Z 是正电子B.X 是正电子， Y 是质子，Z 是中子C.X 是中子，Y 是正电子，Z 是质子D.X 是正电子，Y 是中子，Z 是质子8、如图1所示，x 为未知的放射源，L 为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L 后，计数器的计数率大幅度减小，在L 和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x 可能是（ ）A.α和β的混合放射源B.纯α放射源C.α和γ的混合放射源D.纯γ放射源9、下列哪些应用是利用了放射性同位素的射线（ ）A.利用α射线照射可消除机器运转中产生的有害静电B.用射线照射种子可以使种子变异，培育出新品种C.用伦琴射线透视人体D.肿瘤病人在医院进行放疗10、目前我国已经建成秦山和大亚湾核电站并投入使用，请根据所学物理知识，判断下列说法正确的是（ ）A.核能发电对环境的污染比火力发电要小B.核能发电对环境的污染比火力发电要大C.都只利用重核裂变释放大量的原子能D.既有重核裂变，又有轻核聚变释放大量的原子能11、中子n 、质子p 、氘核D 的质量分别为n m 、p m 、D m .现用光子能量为E 的γ射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为γD p n +=+.若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能为（ ） A.2D p n 1()2m m m c E ⎡⎤---⎣⎦ B.2D n p 1()2m m m c E ⎡⎤+-+⎣⎦ C.2D p n 1()2m m m c E ⎡⎤--+⎣⎦ D.2D n p 1()2m m m c E ⎡⎤+--⎣⎦ 12、如图2所示，一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次α衰变后变为钍核，图1α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，则以下判断正确的是（ ）A.1是α粒子的径迹，2是钍核的径迹B.1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹C.3是α粒子的径迹，4是钍核的径迹D. 3是钍核的径迹，4是α粒子的径迹 13、目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成，u 夸克带电荷量为e 32，d 夸克带电荷量为3e ，e 为元电荷，下列论断可能正确的是（ ） A.质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B.质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C.质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成，中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D.质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成，中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成14、1994年3月，中国科技大学研制成功了比较先进的HT-7型超导托卡马克，托卡马克（Tokamak ）是研究受控核聚变的一种装置，这个词是toroidal （环形的）、kamera （真空室）、magnet （磁）的头两个字母以及katushka （线圈）的第一个字母组成的缩写词.根据以上信息，下列说法错误的是（ ）A.这种装置的核反应原理是氘核的聚变，同时释放出大量的能量，与太阳发光的原理类似B.这种装置同我国秦山核电站、大亚湾核电站所使用的核装置反应原理相同C.这种装置可以控制热核反应的速度，使聚变能缓慢而稳定地释放D.这种装置产生的核聚变对环境的污染比核裂变要轻得多二、填空题15、完成下列核反应，并指出衰变方式：（1）23490Th→23491Pa+ ，属于 ；（2）23688Th→22286Rn+ ，属于 .16、1999年北约在对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属中提炼铀235以后所得的副产品，其主要成分为铀238，它的比重为钢的2.5倍，贫铀炸弹的最大穿甲厚度可达900mm ，杀伤力极大，残留物可长期起作用.（1）常规炸弹最大穿甲厚度为100mm ，弹头可穿过50个人的人墙，同样形状的贫铀炸弹可以穿过的人数可达（ ）图2A.100人B.200人C.400人D.800人（2）贫铀炸弹的放射性，使生物体发生变异，导致癌症、白血病和新生儿畸形等，这是射线的作用；导致生物产生变异的机制是。

人教版高中物理选修 3-5 第十九章原子核单元检测一、单项选择题1.以下说法正确的选项是（）A. 卢瑟福经过对α粒子散射实验现象的剖析，发现了原子是能够再分的B. β射线与γ射线同样都是电磁波，但穿透本事远比γ射线弱C.原子核的联合能等于使其完整分解成自由核子所需的最大能量D.裂变时开释能量是由于发生了损失质量2.图示是用来监测在核电站工作的人员遇到辐射状况的胸章，经过照相底片被射线感光的地区，能够判断工作人员遇到何种辐射．当胸章上 1 mm 铝片和 3 mm 铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，则工作人员可能遇到了辐射的射线是()A. α和βB. α和γC. β和γD. α、β和γ3.以下说法正确的选项是（）A. 核子联合为原子核时总质量将增添B. 天然放射现象说明原子拥有核式构造C. 发生核反响时恪守电荷守恒和质量守恒D. 原子核发生一次β衰变核内增添一个质子4.一个静止在磁场中的放射性同位素原子核，放出一个正电子后变为原子核，在图中近似反应正电子和 Si 核轨迹的图是（）A. B. C. D.5.在同一匀强磁场中，α粒子（He）和质子（H）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子（）A. 运动半径之比是2： 1B. 运动周期之比是2： 1C. 运动速度大小之比是4： 1D. 遇到的洛伦兹力之比是2： 16.一个氘核和一个氚核经过核反响后生成氦核和中子，同时放出一个γ光子．已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、 m2、 m3、 m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c．以下说法正确的选项是（）A.这个核反响是裂变反响B. 这个反响的核反响方程是H+ H→He+2 n+γC.辐射出的γ光子的能量 E=（ m3+m 4﹣ m1﹣ m2） c2D.辐射出的γ光子在真空中的波长λ=7.对于以下四幅图的说法，不正确的选项是（）A. 甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线l 为α射线B.乙图中，用紫外光灯照耀与验电器相连的锌板，发现本来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电C.丙图为α粒子散射实验表示图，卢瑟福依据此实验提出了原子的核式构造模型D.丁图为核反响堆表示图，它是利用了铀核聚变反响所开释的能量8.以下对于原子核的说法中，正确的选项是（）A. 原子核衰变可同时放出α、β、r射线B.核反响中电量和质量都守恒C.利用某些放射性元素的半衰期能够推测古代文物的年月D.在核电站中能够利用石墨来控制链式反响速度（石墨是减速剂，隔棒才是控制棒）9.某原子核汲取一此中子后，放出一个电子，分裂为两个α粒子.由此可知()A. A=7 ， Z=3B. A=7 ， Z=4C. A=8 ， Z=3D. A=8 ， Z=410.放射性同位素钍Th 经一系列α、β衰变后生成氡Rn，以下说法正确的选项是（）A. 每经过一次α衰变原子核的质量数会减少 2 个B. 每经过一次β衰变原子核的质子数会增添 1 个C. 放射性元素钍Th 的原子核比氡Rn 原子核的中子数少 4 个D. 钍Th 衰变为氡Rn 一共经过 2 次α衰变和 3 次β衰变11.以下说法正确的选项是（）A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反响B.汤姆孙经过对阴极射线的研究发现了电子，说明原子是有复杂构造的C.卢瑟福发现了中子、查德威克发现了质子D.一束光照耀到某金属上不可以发生光电效应，是由于该束光的波长很短二、多项选择题12.当α粒子被重核散射时，以下图的运动轨迹中不行能存在的是（选填字母）（）A.AB.BC.CD.D13.以下对于放射性元素的半衰期的几种说法正确的选项是（）A.同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长B.放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态没关，它是一个统计规律，只对大批的原子核才适用C. 氡的半衰期是 3.8 天，如有4g 氡原子核，则经过7.6 天就只剩下1g 氡D. 氡的半衰期是 3.8 天，如有 4 个氡原子核，则经过7.6 天就只剩下一个氡14.以下说法正确的选项是（）A. N+ H→C+ He 是α衰变方程B. H+ H→He+γ是核聚变反响方程C.U→Th+ He 是核裂变反响方程D. He+Al →P+ n 是原子核的人工转变方程15.放射性原子的原子核在发生 a 衰变时，储藏在核内的能量会开释出來，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射出y 光子，该光子在真空中的波长为λ，光速为c，普朗克常量为h，则（）A. 每个光子的能量为E=h B. 每个光子的能量为E=hC. 辐射过程中质量损失为△ m=D. 辐射过程中不发生质量损失三、填空题16.某人工核反响以下：P+1327AL→X +N 式中 P 代表质子， N 代表中子， X 代表核反响产生的新核．由反响式可知，新核 X 的质子数为 ________，中子数为 ________．17.用速度必定的中子轰击静止的锂核（Li ），发生核反响后生成氚核和α粒子，则核反响方程为________；生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，α粒子的速度为 v，氚核与α粒子的速率之比为 7： 8，已知质子、中子质量均为m，光速为 c，核反响过程中放出的能量所有转变为氚核和α粒子的动能，则中子的初速度 v0 =________ ，此反响过程中质量损失为________．18.天然放射性现象发出的射线中，存在α射线、 ________和γ射线，此中α射线的实质是高速运动的________核（填写元素名称）．四、计算题19.1919 年卢瑟福经过以下图的实验装置，第一次达成了原子核的人工转变，并由此发现什么？图中A 为放射源发出的什么粒子？ B 为何气？达成该实验的以下核反响方程?五、解答题20.已知一个氢原子的质量是 1.6736﹣2﹣2×10 kg，一个锂原子的质量是 11.6505 ×10kg，一个氦原子的质量是﹣277）遇到一个质子的轰击，变为两个α粒子时所开释的能量是多少？6.6466 ×10 kg，则当一个锂核（锂六、综合题21.1930 年发现，科学家在真空条件下用α粒子轰击时，产生了一种看不见的、贯串力很强的不带电粒子，为了弄清楚这是一种什么粒子，人们用它分别去轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核，并以此计算出了该粒子的质量，进而确立改粒子为中子．设氢核的质量为mH，氮核的质量为氢核质量的 14 倍，碰撞后氢核的速度为vH，氮核的速度为v N，假定中子与它们的碰撞为弹性弹性碰撞，碰撞的粒子分别为中子和氢核及中子和氮核．（ 1）试写出α粒子轰击的核反响方程；（ 2）试依据中子与氢原子和氮原子的碰撞结果，利用题中的可丈量量，计算出中子的质量．22.用初动能为E1=0.6MeV 的质子轰击静止锂核Li 生成 2 个α粒子．己知质子质量m p=1.0078U，α粒子的质量m a=4.0026U，锂核质量m Li =7.0160U，质子的．试回答以下问题（1U 相当于 931.5MeV ）（1）写出核反响方程式（2）核反响中开释出的能量△ E（3）核反响开释的能量所有用来增添了两个α粒子的动能，则核反响后两个α粒子拥有总动能是多少？答案分析部分一、单项选择题1.【答案】 D2.【答案】 A3.【答案】 D4.【答案】 B5.【答案】 B6.【答案】 D7.【答案】 A8.【答案】 C9.【答案】 A10.【答案】 B11.【答案】 B二、多项选择题12.【答案】 BC13.【答案】 B,C14.【答案】 B,D15.【答案】 B,C三、填空题16.【答案】 14； 1317.【答案】n+ Li ﹣→H+ He ；v；18.【答案】β射线；氦四、 算19.【答案】解答： 瑟福第一次用 α粒子 氮核达成了原子核的人工 并 了 子，所以 中的A放射源 出的 α粒子， B 氮气， 核反 方程 ：24He+ 714N → 817O+ 11H ．故答案 ： 子， α ， 氮， 24He+ 714N → 817O+ 11H ．五、解答20.【答案】解：依据 意可知 反 的核反 方程式：Li+ H → 2 He ； 依据 能方程得： △ E=（ m Li +m p 2m α） c 2此 程 放能量： △E=（ 1.6505 ×10﹣ 27+1.6736 ×10﹣ 27 2×6.6466 ×10﹣ 27） ×（ 3×108） 2 =2.78 ×10﹣12J ； 答：一个 核（ 7）遇到一个 子的 ， 成两个α粒子 所 放的能量是 2.78 ×10﹣12J ．六、 合21.【答案】（ 1）（ 2）依据 量守恒和能量守恒可知： mv 0 =mv+m H v H ⋯ ①⋯ ②此中 v 是碰撞后中性粒子的速度，由此可得：v H = ⋯ ③同理， mv 0=mv+m N v Nmv 0 2=mv 2+m N v N 2可得出中性粒子与氮原子核碰撞后打出的氮核的速度v N = ⋯ ④因 m N =14m H， 由方程 ③④ 可得 ⋯ ⑤将速度的最大 代入方程⑤ ，解得： m=1.05m H22.【答案】（ 1）依据 量数与 荷数守恒，由 意可知反 方程式是： Li+ H → 2 He（ 2）核反 前后 生的静止 量 ：△ m=m Li +m p 2m α=7.0160U+1.0078U 2×4.0026U=0.0186U ； 由 能方程得，核反 放的能量 ：△ E=△ mc 2=0.0186U × 931.5MeV ≈ 17.3MEV （ 3）依据能量的守恒可得，两个α粒子拥有 能 ：E 1+△ E=0.6MeV+17.3MeV=17.9MeV。

人教版高中物理选修3-5 第19章《原子核》同步测试试题（含答案解析）本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100，考试时间60分钟。

第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。

) 1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是()A．α粒子的散射实验B．对阴极射线的研究C．天然放射性现象的发现D．质子的发现解析：卢瑟福根据α粒子的散射实验的结果，提出原子的核式结构模型，所以A项正确。

答案：A2．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是()A．半衰期是原子核质量减少一半所需的时间B．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间C．半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关D．半衰期可以用于测定地质年代、生物年代等解析：原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，C错误；原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间(即半衰期)，原子核就衰变掉总数的一半，A错误，B正确；利用铀238可测定地质年代，利用碳14可测定生物年代，D正确。

答案：B、D3．下列关于原子和原子核的说法正确的是()A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析：原子核是由质子和中子组成的，β衰变是核内中子转变成为质子同时生成电子，即β粒子，故A错。

半衰期由原子核本身决定，与外界环境因素无关，C错。

比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢固，D错。

玻尔提出的氢原子能级不连续就是原子能量量子化，B对。

答案：B4．如图(十九)－1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，以下判断正确的是()图(十九)－1A．a为α射线，b为β射线B．a为β射线，b为γ射线C．b为γ射线，c为α射线D．b为α射线，c为γ射线解析：γ射线不带电，在电场中不会偏转，α射线带正电，向负极板偏转，质量远大于β粒子的质量，电荷量是β粒子的2倍，α粒子的加速度远小于β粒子的加速度，β粒子的径迹比α粒子的径迹弯曲的多，选项B、C正确。

原子物理一选择题1．天然放射物质的放射线包含三种成分，下面的说法中错误的是（）A.一层厚的黑纸可以挡住a射线，不能挡住β射线和γ射线B.某原子核在放出γ粒子后会变成另一种元素的原子核C.三种射线中对气体电离作用最强的是a射线D. β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子2．在物理发展过程中有许多重大的物理事件，以下叙述中符合事实的是（）A卢瑟福首先发现天然放射现象，揭开了对原子核结构探索的序幕B贝克勒尔所做的a粒子散射实验证明原子具有核式结构C.汤姆生发现电子，证明原子也具有复杂的结构D.托马斯·杨所做的双缝干涉实验，证明光具有波动性3．静止的铀核发生a衰变时释放出一个a粒子；和一个反冲核．设a粒子的动能为E1，反冲核的动能为E2那么下列说法中正确的是（）A根据能量守恒有E1 +E2=0B. E1 <E2C. E1 >E2D. E1 =E24.静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后得到两个圆形轨迹，经测量轨迹半径之比为42:1，则（）A.反冲核的核电荷数与粒子电荷数的比为42：1B.反冲核的速率与粒子速率的比为1：42C.反冲核的质量与粒子的质量比为42：1D反冲核运动的周期与粒子的运动周期比为1：425.关于核力，以下说法正确的是（）A.核力的本质是电磁力B.核力只存在于质子和质子间，中子和中子间，且只在2X10 -15m内起作用C.每个核子只跟它邻近的核子间存在核力作用D.核力存在于原子核内所有核子之间二填空题6. 10克的铋（210）经过10天，有7. 5克的铋衰变成其他原子，铋的半衰期是---------------------天．7.质子和a 粒子相距较近，并同时由静止释放，某时刻质子的速度v 、加速度为a ，则此时刻a 粒子的速度大小为------------------------------，加速度为-------------------------------．这一过 程中，电势能的减少量为---------------------------- (已知质子的质量为m)．8.如图3所示，为演示光电效应现象的实验装置．弧光 灯发出的光照射到锌板上时验电器的指针发生了偏转，这是因为＿----------，然后用一个放射源代替弧光 灯，则可以观察到的现象是验电器的指针又闭合，这是因为------------------------------------------9.一个质子轰击一个锂核变成两个a 粒子，其核反应方程是＿--------------------．在这一核反应过程中同时放出17.5 Me V 的能量，则这一核反应过程的质量亏损 Δm= --------------kg.10. 1999年4月，在美国劳仑斯—柏克莱国家实验室，研究人员通过88英寸回旋加速器用高能氪一86原子轰击铅一208靶，氪核与铅核融合，放出一个中子，生成了一种新元素（记作A)；120微秒后， 该核分裂出一个a 粒子，衰变为另一个新核（记作B)；该新核在600微秒后又放出一个a 粒子，衰变为114号元素的同位素（记作C).衰变链至少延续到不久前被IUP AC 命名的106号元素．在11天的实验时间内共观察到3个这样的衰变事件．试回答下列问题：（1）写出新核(B)的原子符号（如20882Pb ）--------------并指出该元素在周期表中的位置：----------周期--------------- 族，元素的类型---------------------(2)写出新核（B ）衰变为114号元素(C)的核反应方程：------------------------------------(3)你认为该实验室在11天的这项实验中共合成了新核(A) (B)原子各--------------------------------个．三计算题11云室处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一静止质量为m 1,的原子核在云室中发生一次a 衰图3弧光灯 验电器变a粒子的质量为m2，电量为q，其运动轨迹在与磁垂直的平面内．现测得a粒子的运动轨道半径R，试求在衰变过程中的质量亏损．（涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）12．在暗室的真空装置中做如下实验：在竖直放置行金属板间的匀强电场中，有一个能产生α、β、γ、三种射线的射线源，从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射人电场，如图5所示，在与射线源距离为h高处水平放置的两张叠放着的、涂药面朝下的印象纸（比一般纸厚且坚韧的、涂有感光药的）经射线照射一段时间后，把两张印象纸显影（1）上面的印象纸上有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？(2)下面的印象纸上显出一串三个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比．(3)若将匀强电场换成方向相同的匀强磁场时粒子的轨道半径之比是多大？周期之比是多大（‘已知m a =4u,mβ=u/1840,vα=c/10,vβ=c）参考答案：1.B2.CD 3C 4A 5BC 6. 5 7. v/4 a/4 5mv2/88.弧光灯发出的紫外线照到锌板时，锌板中的电子吸收了光子后飞出锌板，使验电器与锌板这个整体带上了正电荷；放射源发出的α粒子的电离作用很强，使空气电离后验电器所带的正电被大气中负电荷中和，因此指针又闭合。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）单元质量评估（四）第十九章(90分钟100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。

每小题至少一个选项符合题意)1.关于核力与结合能，下列说法正确的是( )A.核力是短程力，与核子间的距离有关，可为引力也可为斥力B.核力具有饱和性和短程性，重核的中子数多于质子数C.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定释放核能D.原子核的结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定2.(2012·沈阳高二检测)关于原子核，下列说法中正确的是( )A.原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子B.核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度C.轻核的聚变反应可以在任何温度下进行D.一切核反应都只释放核能3.轨道电子俘获(EC)是指原子核俘获了其核外内层轨道电子所发生的衰变，如钒(47V)俘获其K轨道电子后变为钛(4722Ti)，同时释放一个中微子νe，方程为2347V+01e-−−→4722Ti+νe。

23关于上述轨道电子俘获，下列说法中正确的是( )A.原子核内一个质子俘获电子转变为中子B.原子核内一个中子俘获电子转变为质子C.原子核俘获电子后核子数增加D.原子核俘获电子后电荷数增加4.原子核自发地放出电子的现象称为β衰变。

最初科学家曾认为β衰变中只放出电子，后来发现，这个过程中除了放出电子外，还放出一种叫“反中微子”的粒子，反中微子不带电，与其他物质的相互作用极弱。

下列关于β衰变的说法中正确的是( )A.原子核发生β衰变后产生的新核的核子数与原核的核子数相等，但带电量增加B.原子核能够发生β衰变说明原子核是由质子、中子、电子组成的C.静止的原子核发生β衰变后，在“反中微子”动量忽略不计时，电子的动量与新核的动量一定大小相等，方向相反D.静止的原子核发生β衰变时，原子核释放的能量大于电子和新核的总动能之和5.(2012·泉州高二检测)238U变成20682Pb要经过n1次α衰变，n2次β衰变，中子数92减少的个数为n3，则( )A.n1=6，n2=8，n3=22B.n1=6，n2=8，n3=16C.n1=8，n2=6，n3=22D.n1=8，n2=6，n3=166.(2012·济宁高二检测)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后得到两个圆形轨迹，经测量粒子与反冲核的轨迹半径之比为42∶1，则( )A.反冲核的核电荷数与粒子电荷数的比为42∶1B.反冲核的速率与粒子速率的比为1∶42C.反冲核的质量与粒子的质量比为42∶1D.反冲核运动的周期与粒子的运动周期比为1∶427.(2012·泉州高二检测)关于原子结构和核反应的说法中有误的是( )A.卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B.天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中一定不偏转的是γ射线C.据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能D.据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量8.由图可得出结论( )A.质子和中子的质量之和小于氘核的质量B.质子和中子的质量之和等于氘核的质量C.氘核分解为质子和中子时要吸收能量D.质子和中子结合成氘核时要吸收能量9.如图所示，表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下列说法中正确的是( )A.重的原子核，例如，铀核(23592U)，因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定B.锂核(63Li)的核子的比结合能比铀核的比结合能小，因而比铀核结合得更坚固更稳定C.原子核结合的松紧程度可以用“比结合能”来表征，比结合能的定义是每个核子的平均结合能；比结合能越大的原子核越稳定D.以上三个表述都错误10.由我国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将其安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质。

绝密★启用前人教版高中物理选修3-5 第十九章原子核测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题，每小题4.0分,共60分)1.图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里(图中未画出)．以下判断可能正确的是()A．a、b为β粒子的径迹B．a、b为γ粒子的径迹C．c、d为α粒子的径迹D．c、d为β粒子的径迹2.下列说法正确的是()A．放射性元素的样品不断衰变，虽然剩下未衰变的原子核越来越少，但元素的半衰期不变B．放射性元素放在真空中衰变加快C．Bi的半衰期是1小时，质量为m的Bi经过3小时后还有m没有衰变D．温度越高，放射性元素衰变越快3.下列核反应属于α衰变的是()A．B＋He→N＋nB．Al＋H→Mg＋HeC．Th→Ra＋HeD．H＋H→He4.放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线.某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是()A．钋210B．氡222C．锶90D．铀2385.对下列各原子核变化的方程，表述正确的是()A．H＋H→He＋n是核聚变反应B．H＋H→He＋n是α衰变C．Se→Kr＋2e是核裂变反应D．U＋n→Xe＋Sr＋2n是β衰变6.下列说法中正确的是()A．火箭利用周围空气提供的动力飞行B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型C．铀235与铀238原子核内的中子数不同，因而有不同的半衰期D．热核反应的温度须达到几百万开尔文，反应过程中要吸收能量7.北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术．如奥运会场馆周围的90%的路灯将采用太阳能光伏发电技术，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的核聚变反应产生的，其核反应方程是()A． 4H→He＋2 eB．N＋He→O＋HC．U＋n→Sr＋Xe＋3nD．U→Th＋He8.下列说法中正确的是()A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的B．在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子不可能落在暗条纹处C．黑体辐射的强度与波长的关系是：随着温度的升高，各种波长的辐射都增加，辐射强度极大值的光向波长较短的方向移动D．用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率低9.科学研究表明，自然界存在四种基本相互作用，我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力实质上属于()A．引力相互作用B．电磁相互作用C．强相互作用和弱相互作用的共同作用D．四种基本相互作用的共同作用10.人类探测月球时发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核聚变的重要原料之一，氦的该种同位素应表示为()A．HeB．HeC．HeD．He11.如图中R是一种放射性物质，它能放出α、β、γ三种射线，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有O、P两点处有亮斑，下列说法正确的是()A．磁场方向平行纸面竖直向上，到达O点的射线是β射线，到达P点的射线是α射线B．磁场方向平行纸面竖直向下，到达O点的射线是α射线，到达P点的射线是β射线C．磁场方向垂直纸面向外，到达O点的射线是γ射线，到达P点的射线是α射线D．磁场方向垂直纸面向里，到达O点的射线是γ射线，到达P点的射线是β射线12.美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过Ca 轰击Cf(锎249)发生核反应，成功合成第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子X，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中粒子X是()A．中子B．质子C．电子D．α粒子13.在一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为()A． 6次B． 10次C． 22次D． 32次14.宇宙诞生过程中，产生如下粒子：①光子、中微子、电子等大量轻子；②氘核、氚核、氦3、氦核等轻核；③夸克、轻子、胶子等粒子；④质子和中子等强子；⑤电子、质子、氦核的混合电离气体；⑥电子、质子复合成为中性氢原子．根据宇宙大爆炸理论，以上粒子形成的先后顺序是()A．①②③④⑤⑥B．③①④②⑤⑥C．③④①②⑤⑥D．①③④②⑥⑤15.如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、到达O点的射线种类、到达P 点的射线种类应属于下表中的()第Ⅱ卷二、计算题(共1小题，共15分)16.已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u，He核的质量为3.015 0 u．两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成He并放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械能．(质量亏损为1 u时，释放的能量为931.5 MeV.除了计算质量亏损外，He的质量可以认为是中子的3倍)(1)写出该核反应的反应方程式；(2)该核反应释放的核能是多少？(3)若测得反应后生成中子的动能是3.12 MeV，则反应前每个氘核的动能是多少MeV?三、填空题(共3小题，第17-18每小题6.0分,第19小题13分，共30分)17.卢瑟福在1919年以α粒子(He)撞击氮原子核(N)，产生核反应．该反应生成两种粒子，其中一种为H，则另一种粒子为________，核反应方程为________________．18.铀主要以三种同位素的形式存在，三者的原子百分含量分别为234U 0.005%,235U 0.72%,238U 99.275%.请写出计算铀元素近似相对原子质量的计算式(不必算出具体数值)：______________.19.带电粒子在“云室”中运动时，可呈现其运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察分析带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律．现将静止的放射性6C放入上述装置中，当它发生衰变，可能放出α粒子或负电子或正电子．所放射的粒子与反冲核经过相等时间所形成的径迹如图所示(发生衰变后放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场E垂直，a，b均表示长度)．则(1)14C发生衰变时所放射出的粒子是________．(2)14C发生衰变时所放射出粒子的运动轨迹是________(填“①”或“②”)．答案解析1.【答案】D【解析】γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A、C错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确．2.【答案】A【解析】放射性元素的半衰期，由核内部本身因素决定，与其他条件无关，A正确，B、D错误；Bi的半衰期是1小时，3小时经过了3个半衰期，由M余＝M原()可知还有m没有衰变，C 错误．3.【答案】C【解析】方程B＋He→N＋n，是人工核反应方程，是放出中子的核反应方程，故A错误；方程Al＋H→Mg＋He，该反应是人工核反应方程，故B错误；方程Th→Ra＋He，是Th原子核分裂并只放射出氦原子核的反应过程，故C正确；方程H＋H→He是轻核的聚变反应，故D错误．4.【答案】C【解析】要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222 半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．5.【答案】A【解析】H＋H→He＋n是核聚变反应，故A正确，B错误；重核分裂成质量较小的核的反应为核裂变反应，需要其它粒子轰击，不能自发地进行，C错误；U＋n→Xe＋Sr＋2n是重核裂变反应，D错误．6.【答案】C【解析】火箭通过喷气，利用反冲飞行，故A错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故B错误；原子核的半衰期由原子核内部因素决定，与所处的物理环境和化学状态无关，铀235与铀238原子核内的中子数不同，因而有不同的半衰期，故C正确；热核反应的温度须达到几百万开尔文，但是反应过程中放出能量，故D错误．7.【答案】A【解析】太阳内部发生的是核聚变反应，由轻核结合成中等质量的核，B为原子核的人工转变，C 为裂变，D为衰变，故A正确．8.【答案】C【解析】A、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，说明原子是有复杂结构的．故A错误．B、在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，其行为是随机的，也可能落在暗条纹处，只是落在暗条纹处几率小些．故B错误．C、黑体辐射实验结果表明：随着温度的升高，各种波长的辐射都增加，辐射强度极大值的光向波长较短的方向移动．故C正确．D、质子的质量比电子的质量大得多，物质波的波长较小，与电子相比不容易产生衍射．故用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高．故D错误．故选：C．9.【答案】B【解析】分子力作用范围约在10－10m数量级上，强相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范围分别在10－15m和10－18m之内，在这个距离上强相互作用和弱相互作用不存在．在这个范围内引力相互作用和电磁相互作用都存在，但由于电磁力远大于万有引力，引力相互作用可以忽略不计，因此分子力本质上属于电磁相互作用．故正确答案为B.10.【答案】B【解析】氦的同位素质子数一定相同，质量数为3，故应表示为He，因此B正确．11.【答案】D【解析】因为α粒子的贯穿本领较小，一张纸即可把它挡住，所以亮斑中不可能有α射线，A、B、C错误；因为γ射线不带电，所以不受磁场约束，直接打在O点，由左手定则知磁场方向垂直纸面向里，所以D正确．12.【答案】A【解析】由于最终经3次α衰变变成原子核Y，由此可知原来的核应为Z，而该核是由某原子核放出了3个粒子X形成的．而Ca和Cf的总质子数为118，质量数为297，由此可知Ca ＋Cf→Z，Z→Z＋3n，故A正确．13.【答案】A【解析】一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生α衰变的次数为次＝8次，发生β衰变的次数为2×8－(92－82)＝6次，选项A正确．14.【答案】C【解析】根据大爆炸理论，宇宙形成之初是粒子家族，其后产生了夸克、轻子、胶子等粒子，然后按强子时代、轻子时代、核合成时代、混合电离气体、中性氢原子的顺序演化，故C正确．15.【答案】C【解析】R放射出来的射线共有α、β、γ三种，其中α、β射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用而偏转，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是β射线；依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里．16.【答案】(1)H＋H→He＋n(2)3.26 MeV(3)0.45 MeV【解析】(1)核反应方程为：H＋H→He＋n(2)质量亏损为：Δm＝2.013 6×2 u－(3.015 0 u＋1.008 7 u)＝0.003 5 u，释放的核能为：ΔE＝Δmc2＝931.5×0.003 5 MeV≈3.26 MeV(3)设中子和He核的质量分别为m1、m2，速度分别为v1、v2，反应前每个氘核的动能是E0，反应后中子和He核动能分别为E1、E2，根据动量守恒定律，得人教版高中物理选修3-5 第十九章原子核测试含答案和详细解析m1v1－m2v2＝0＝＝3E2＝＝1.04 MeV由能量守恒定律得E1＋E2＝2E0＋ΔE，E0＝0.45 MeV.17.【答案】O He＋7N→O＋H【解析】由核反应方程质量数和电荷数守恒知，另一种粒子的质子数为8，质量数为17，所以为O，核反应方程为He＋N→O＋H.18.【答案】(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2【解析】铀元素的相对原子质量等于每种同位素的质量数与其百分含量乘积之和，即(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2.19.【答案】(1)α(2)②【解析】(1)反冲核与放出的射线在电场中均做类平抛运动．由轨迹可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场方向相同，所以放出的粒子为α粒子．(2)由动量守恒得，α粒子的动量与反冲核的动量相同，α粒子的质量小，速度必然大，在垂直于电场方向上的位移大，即②轨迹为α粒子．11 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人教版2020年高中物理选修3-5第十九章《原子核》考题一、选择题（1-7小题为单选，8-12小题为多选）1.根据爱因斯坦质能方程，以下说法错误的A. 任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B. 太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减小C. 虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不可改变的D. 若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大2.下列说法正确的是A. 由波尔理论的原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子动能越小B. 汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核式结构学说C. 德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长D. 现已建成的核电站的能量均来自于核聚变3. 氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是1m 、2m 、3m 、4m ，氘核与氚核结合成一个氦核并释放一个中子: 23411120e H H H n +→+.对于这个反应，以下看法正确的是 A. 氘核和氚核的比结合能比氦核大，所以该反应会释放核能B. 氘核和氚核的核子的平均质量比氦核大，所以该反应会吸收一定的能量C. 该反应是轻核的聚变，对应的质量亏损是()1234m m m m m ∆=+-+D. 该反应是轻核的聚变，反应中释放的核能为()23412m m m m c +--4.关于近代物理学的结论中，下面叙述中正确的是A. 在核反应中，质量守恒、电荷数守恒B. 氢原子从n =6跃迁至n =2能级时辐射出频率v 1的光子，从n =5跃迁至n =2能级时辐射出频率v 2的光子，频率为v 1的光子的波长较大C. 已知铀238的半衰期为4.5×109年，地球的年龄约为45亿年，则现在地球上存有的铀238原子数量约为地球形成时铀238原子数量的一半D. β衰变能释放出电子说明了原子核中有电子5.下列核反应方程及其表述中错误的是A. 2424011121Na Mg e -→+ 是原子核的β衰变B. 32412121He H He H +→+ 是原子核的α衰变 C. 427301213150He Al P n +→+ 是原子核的人工转变 D. 2351921411920365603U n Kr Ba n +→++是重核的裂变反应6.用α粒子照射充氮的云室,摄得如图所示的照片,下列说法中正确的是A. A 是α粒子的径迹,B 是质子的径迹,C 是新核的径迹B. B 是α粒子的径迹,A 是质子的径迹,C 是新核的径迹C. C 是α粒子的径迹,A 是质子的径迹,B 是新核的径迹D. B 是α粒子的径迹,C 是质子的径迹,A 是新核的径迹7. 某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为11213167H C →+N +Q 111512176,H N →+C+X +Q 2 方程中Q 1、Q 2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表: 原子核11H 32He 42He 126C 137N 157N 质量/u1.007 8 3.016 0 4.002 6 12.000 0 13.005 7 15.000 1以下推断正确的是A. X 是32He,Q 2>Q 1 B. X 是42He,Q 2>Q 1 C. X 是32He,Q 2<Q 1 D. X 是42He,Q 2<Q 18. 以下说法正确的是A.根据爱因斯坦的相对论，我们之前所学的物理知识、规律都是错误的B.爱因斯坦提出的质能方程2E mc =，表明任何物体的能量都与其质量成正比C.牛顿力学适用于宏观、低速的物体D.若在一艘正以光速前进的飞船上，沿着前进方向发出一束激光，则在地面上观测这束激光，它的速度将是光速的两倍9.下列说法中正确的是A. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下1个氡原子核了B. 核反应Ba Kr+m X是若干核裂变反应中的一种，X是中子，m=3C. 光是一种概率波D. 光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性E. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量减小10.人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系．下列关于原子结构和核反应的说法正确的是A. 由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量B. 由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能C. 在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度D. 在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏11.氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤,它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一,其衰变方程是22286Rn→21884Po+___.已知22286Rn 的半衰期约为3.8天,则A. 生成物中的x是a粒子B. 采用光照的方法可以减小铜222的半衰期C. 一克22286经过3.28天，还剩下0.5克22286RnD. 2个22286经过3.8天，还剩下一个22286Rn12.放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。

新人教版选修3-5《第19章 原子核》同步练习物理试卷一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1. 某种元素具有多种同位素，下列能正确反映这些同位素的质量数A 与中子数N 关系的是（ ）A.B. C. D.2. 图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是（ ）A.a 、b 为β粒子的径迹B.a 、b 为γ粒子的径迹C.c 、d 为α粒子的径迹D.c 、d 为β粒子的径迹3. 一质量为M 的矿石中含有放射性元素钚，其中钚238的质量为m ，已知钚的半衰期为88年，那么下列说法中正确的是（ ）A.经过176年后，这块矿石中基本不再含有钚B.经过176年后，原来含有钚元素的原子核有m 4发生了衰变C.经过264年后，钚元素的质量还剩m 8D.经过88年后该矿石的质量剩下M 24. 本题中用大写字母代表原子核，E 经α衰变成为F ，再经β衰变成为G ，再经α衰变成为H.上述系列衰变可记为下式：E →αF →βG →αH ； 另一系列衰变如下：P →βQ →βR →αS 已知P 和F 是同位素，则（ ）A.Q 和G 是同位素，R 和H 是同位素B.R 和E 是同位素，S 和F 是同位素C.R 和G 是同位素，S 和H 是同位素D.Q 和E 是同位素，R 和F 是同位素5. 一个静止在磁场中的放射性同位素原子核1530P ，放出一个正电子后变成原子核1430Si ，在图中近似反映正电子和Si 核轨迹的图是（ ）A.B. C. D.6. 某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11H+612C →713N +Q 1，11H+715N →612C +X +Q 2，方程中Q 1，Q 2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表，下列判断正确的是（ ）A.X 是221B.X 是221C.X 是23He ，Q 2<Q 1D.X 是24He ，Q 2<Q 17. 下列关于核反应及衰变的表述正确的有（ ）A.12H +13H →24He +01n 是轻核聚变B.X +714N →817O +11H 中，X 表示23HeC.半衰期与原子所处的化学状态无关D.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的8. 一个质子以1.4×107m/s 的速度撞入一个孤立的静止铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍。

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-5第十九章原子核测试本试卷共100分，考试时间120分钟。

、单选题洪10小题,每小题4.0分，共40分）1. 下列说法正确的是（）A .因为裂变时释放能量，根据AE= A mc2，所以生成物的总质量减少B. 玻尔通过a粒子散射实验提出了原子核式结构模型C. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变长D. He+ -Al *P+- n是原子核聚变方程2. 关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（）A .利用丫射线使空气电离，把静电荷除去B .利用a射线照射植物的种子，使产量显著增加C.利用B射线来治肺癌、食道癌D .利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子3. 为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E= mc2，科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性•设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2,被捕获的中子质量为m3,核反应过程放出的能量为A E,则这一实验需验证的关系式是（）2A . A E= （m1 —m2—m3）c2B. A E= （m1 + m3—m2）cC. A E= （m2—m1—m3）c F2D. A E= （m2 —m1+ m3）c4. 如图所示是原子核人工转变实验装置示意图，A是a粒子源，F是铝箔，S是荧光屏，在容器中充入氮气后，屏S上出现闪光，该闪光产生的原因是（）A . a粒子射到屏S上产生的B . 粒子源放出的丫射线射到屏上产生的C . a粒子轰击铝箔F上打出的某种粒子射到屏上产生的D . a粒子轰击氮核后产生的某种粒子射到屏上产生的5•—个氘核F H质量为m i, —个氚核#H质量为m2，它们结合成一个质量为m3的氦核。

核反应方程如下：|；H + H--> He + X。

在这一核反应过程中释放的能量为A E。