2019-2020学年物理人教版选修3-5课后检测：第十九章 原子核测试卷 Word版含解析
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
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。
2019-2020学年高中物理 第十九章 原子核单元质量评估(含解析)新人教版选修3-5.doc
2019-2020学年高中物理第十九章原子核单元质量评估（含解析）新人教版选修3-5一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
多选题已在题号后标出)1.(2015·汕头高二检测)核反应方程He N O+X,X所代表的粒子是( )A HB HC eD n【解析】选A。
根据核反应所遵循的两个守恒,即质量数守恒和电荷数守恒得X的质量数=4+14-17=1,电荷数=2+7-8=1,因此,X代表的粒子为H,选项A正确。
2.(2015·韶关高二检测)卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。
发现质子的核反应为N He O H。
已知氮核质量为m N=14.007 53u,氧核的质量为m O=17.004 54u,氦核质量m He=4.003 87u,质子(氢核)质量为m p=1.008 15u,(已知:1 uc2=931 MeV)对于这一核反应,下列说法正确的是( )A.放出热量0.001 29 MeVB.吸收热量0.001 29 Me VC.放出热量1.20 MeVD.吸收热量1.20 MeV【解析】选D。
质量亏损Δm=m N+m He-m O-m p=-0.001 29 u,由质能方程得:ΔE=Δmc2=-1.20 MeV,故这一核反应是吸收能量的反应,吸收的能量为1.20 MeV,D项正确。
【互动探究】若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。
反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1∶50。
求氧核的速度大小。
【解析】动量守恒m He×v0=m H×v H+m O v O又:v O∶v H=1∶50解得:v O=1.8×106m/s答案：1.8×106m/s3.(2013·大纲版全国卷)放射性元素(22286Rn)经α衰变成为钋(21884Po),半衰期约为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn的矿石,其原因是( )A.目前地壳中的22286Rn 主要来自于其他放射性元素的衰变 B.在地球形成的初期,地壳中元素22286Rn 的含量足够高C.当衰变产物21884Po 积累到一定量以后, 21884Po 的增加会减慢22286Rn 的衰变进程D.22286Rn 主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析: (1)知道半衰期大小的决定因素。
高中物理人教版选修3-5测评第十九章原子核测评
第十九章测评(时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
其中第1~5题为单选题;第6~8题为多选题,全部选对得6分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)1.根据近代物理知识,你认为下列说法中正确的是( )A.相同频率的光照射不同金属,则从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越大B.已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09 eV,则动能等于12.09 eV 的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰,可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态C.在原子核中,比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固D.铀核(92238U)衰变为铅核(82206Pb)的过程中,中子数减少21个 解析根据E km =h ν-W 0知,频率相同,从金属表面逸出的光电子最大初动能越大,金属的逸出功越小,故A 错误;已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV,用动能等于12.09eV 的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰,能量部分被吸收,不能从基态跃迁到该激发态,故B 错误;在原子核中,比结合能越大,原子核中的核子结合越牢固,故C 正确;铀核( 92238U)衰变为铅核(82206Pb)的过程中,质子数少10,质量数少32,则中子数少22,故D 错误;选C 。
答案C2.下列说法正确的是( )A.太阳是宇宙的中心B.太阳系中只存在太阳和它的八大行星C.太阳系是由太阳和若干行星以及它们的卫星还有彗星组成的解析太阳系中以太阳为中心,有八大行星绕太阳运行,有的行星还有卫星,此外还有2000多颗比较小的小行星和彗星等,所以叙述较完整的是C 项。
通常我们所说的八大行星是指太阳系中较大的几颗行星,太阳系的组成中还有小行星和彗星。
天体物理的研究表明,当恒星质量是太阳质量的1.422倍,最终整个恒星成为中子星,故D 错。
答案C3.由下图可得出结论( )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解析由图可以看出,氘核分解为质子和中子的过程中是吸收能量的,因此两个核子质量之和大于氘核的质量,C 正确。
2020学年物理人教版选修3-5课后检测：第十九章 原子核测试卷
第十九章原子核测试卷(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(第1～9题为单选题，第10～12题为多选题，每小题4分，选对但不全得2分，共48分)1．[2019·武汉市调研]关于原子物理知识的叙述，下列说法正确的是()A．β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子B．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10－10m以内，核力才能起作用D．对于一个特定的氡原子，只要知道了半衰期，就可以准确地预言它将在何时衰变详细分析：β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子，A正确；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，B错误；要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10－15 m以内，核力才能起作用，C错误；半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对个别原子核不适用，D错误．答案：A2．[2019·洛阳市调研]下列说法正确的是()A．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性B．铀核裂变的核反应是235 92U―→141 66Ba＋9236Kr＋210nC．原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现D．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大详细分析：德布罗意认为实物粒子也具有波动性，A错误；铀核裂变方程为235 92U＋10n―→144 56Ba＋8936Kr＋310n，B错误；原子吸收实物粒子的能量也能从低能级向高能级跃迁，C正确；根据能量量子化知，波长越长，能量越小，D错误．答案：C3．[2019·南宁市调研]下列说法正确的是()A．天然放射现象提示了原子具有核式结构B.238 92U衰变成206 82Pb要经过6次β衰变和8次α衰变C．α、β和γ三种射线中α射线的穿透力最强D．氢原子向低能级跃迁后，核外电子的动能减小详细分析：天然放射现象中，说明了原子核有复杂的结构，但不能说明原子具有核式结构，A错误；根据质量数和电荷数守恒知，铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)要经过6次β衰变和8次α衰变，B正确；γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，α射线的穿透能力最弱，电离能力最强，C错误；根据玻尔理论可知，氢原子向低能级跃迁后，电子轨道的半径减小，由库仑力提供向心力得k e2r2＝m v2r，可知核外电子的动能增大，D错误．答案：B4．[2019·海口市调研]下列说法中正确的是()A．在光电效应实验中，入射光频率大于极限频率一定能产生光电子B．汤姆孙发现电子后猜想原子内的正电荷集中在很小的核内C．比结合能越大，原子核越不稳定D．大量光子的效果往往表现出粒子性，个别光子的行为往往表现出波动性详细分析：入射光频率大于极限额率时发生光电效应，一定能产生光电子，A正确；卢瑟福根据α粒子的散射实验提出了原子内的正电荷集中在很小的核内，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，C错误；大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，D错误．答案：A5．[2019·全能生联考]下列说法正确的是()A．核反应方程8234Se―→8236Kr＋20－1e属于重核裂变B．任何放射性元素都能同时发出α、β、γ三种射线C．按照玻尔理论，氢原子处在n＝2定态时的原子能量比处在n＝3定态时的原子能量要小D．用某色光照射金属发生光电效应，若只增大单色光的强度，则单位时间内发射的光电子数减少详细分析：8234Se―→8236Kr＋20－1e属于中等原子核的β衰变，A 错误；在核反应方程中，有β射线产生，而没有α射线，B错误；由玻尔理论知，能级低的氢原子能量较低，C正确；增大放射光的强度，即单位时间、单位面积上入射光子数增多，所以该金属单位时间发射的光电子数增多，D错误．答案：C6．[2019·哈九中模拟]关于原子核，下列说法中错误的是()A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子时所吸收的能量B．所有核子之间都有核力C．核子结合成原子时会出现质量亏损，质量亏损所对应的能量即为核反应释放的核能D．比结合能越大原子核越稳定详细分析：由结合能的定义可知A正确；核力是相邻核子之间的强大短程引力，B错误；核反应释放的核能是核子结合成原子核时出现质量亏损所对应的能量，C正确；比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，D正确．答案：B7．[2019·广州市毕业班测试]2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托卡马克核聚变实验装置EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度。
人教版选修3-5第19章原子核单元检测
第十九章原子核( 时间：90 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48 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 • a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2．下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A • B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3．锌对人体的新陈代谢起着重要作用，在儿童生长发育时期测量体内含锌量已成为体格检查的重要内容之一•取儿童的头发约50mg,放在反应堆中经中子照射后，头发中的锌元素与中子反应生成具有放射性的锌的同位素，其反应方程式为64zn + 0n - 65Z n.35zn 衰变放射出能量为1115eV的丫射线，通过丫射线强度的测定可以计算出头发中锌的含量．关于以上叙述，下列说法中正确的是( )A.34Zn和3^n有相同的核子数B.3：Zn和3^n有相同的质子数C• 丫射线是由锌原子的内层电子受激发而产生的D • 丫射线在真空中传播的速度是3.0X 108m/s 4．放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是( )A •a射线，B射线，丫射线B. 丫射线，B射线，a射线C •丫射线，a射线，B射线D •B射线，a射线，丫射线5 关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有( )A.9；8U - 934Th + ；He 是 a衰变B.7 N + ；He —0 + 1H是 3 衰变C.21H＋13H -24He＋10n 是轻核聚变D .32Se- 36K「+ 2 01e 是重核裂变6•硼10俘获一个a粒子后生成氮13放出x粒子，而氮13是不稳定的，它放出y粒子而变成碳13. 那么x 和y 粒子分别是( )A 质子和电子B 质子和中子C 中子和正电子D 中子和电子7•原子核A X与氘核2H反应生成一个 a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= 2&为了说明用 a粒子轰击氮打出质子是怎样的一个物理过程，布拉凯特在充氮云室中，用a粒子轰击氮，在他拍摄的二万多张照片中，终于从四十多万条a粒子径迹中发现了8条产生分叉,这一实验数据说明了( )A • a粒子的数目很少，与氮发生相互作用的机会很少B •氮气的密度很小，a粒子与氮接触的机会很少C •氮核很小，a粒子接近氮核的机会很少D •氮气和a粒子的密度都很小，致使它们接近的机会很少9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就可能发生,并放出能量这几种反应的总效果可以表示为2 4 116i H ——> k2He+ d i H+ 2o n + 43.15MeV由平衡条件可知（）B. k= 2, d = 2D. k = 2, d= 3a B （3分别进行下列衰变：X——> P——> Q , Y > RB. X和R的原子序数相同D. R的质子数多于前述任何元素11.图1在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（222Rn），由于衰变，它放射出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42 ：1，如图1所12.由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图2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.所谓的反物质即质量与正粒子相等，带电荷量与正粒子相等但电性相反，例如反质子即为-1H.假若使一束质子、反质子、a粒子和反a粒子组成的射线，通过00'进入匀强磁场B2而形成图中的4条径迹，则（）A. 1、2是反粒子径迹B . 3、4为反粒子径迹C . 2为反a粒子径迹题号1 23 4 5678910 11 12 答案二、非选择题本题共小题，共分13. （8分）大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89eV、10.2eV、12.09eV.跃迁发生前这些原子分布在___________ 个激发态能级上，其中最高能级的能量值是__________ eV（基态能量为—13.6eV）.14. （14分）a衰变是指放射性元素的原子核自发地放出a射线的衰变.A. k = 1, d= 4C. k = 1, d= 610.元素X是Y的同位素, 下列说法正确的是（）A. Q和S不是同位素C. X和R的质量数相同示.那么氡核的衰变方程应是八222 222 0A.86 Rn^87 Fr + -1e222 218 4,,B.86 Rn^ 84 Po + 2He—222 222 一, 0C.86 Rn^ 85 At +（1）设元素X是放射性元素，其质量数和核电荷数分别为A、Z , a衰变后的原子核是Y, 写出核反应方程.（2）a衰变释放的能量称为a衰变能，用Q表示，设原子核X、Y和a衰变多数发生在核质量数大于209的重核，试证明 a 衰变能的98%以上表现为a 粒子的动能.15.(14分)铀核(925U )裂变生成钡(561Ba )、(36心)和中子，质量分别为235.0439U 、140.913 9u 、91.8973u 和 1.0087U.(1) 写出核反应方程，并计算一个铀 235裂变时放出的能量.(2) 我国秦山核电站功率为 3 X 105kW ,假设铀235完全裂变，其中一半核能转化为电能，以上述裂变反应来估计电站一年消耗多少铀 235?(其中1u = 1.7X 10「27kg)16.(16分)现有的核电站比较广泛采用的核反应之一是 0-1e + Y(1)核反应方程中的 丫是反中微子，它不带电，质量数为零•试确定生成物锆(Zr)的电荷数与质量数；⑵已知铀核的质量为 235.0439U ，中子质量为1.0087U ,钕(Nd)核质量为142.9098u , 锆核质量为89.9047U ,又知1u = 1.6606X 10-27kg ，试计算1kg 铀235大约能产生的 能量是多少？第十九章原子核1. A [卢瑟福根据 a 粒子的散射实验结果，提出了原子的核式结构模型：原子核聚集 了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转. ]2. B [ B 衰变的实质是原子核中的中子转化为一个质子和一个电子，然后释放出电子， 故选项A 错误；玻尔理论的一个假设就是原子能量的量子化， 故选项B 正确；放射性元素的半衰期只由原子核的内部因素决定，与温度无关，故选项C 错误；比结合能越大表示原子核235 1 143 1 小92U + 0门7 60 Nd + Zr + 3°n + 8中的核子结合得越牢固，故选项 D 错误.]3. BD [64Zn 和30Zn 是同位素具有相同的质子数， 中子数不同，核子数不同，故A 项错 误，B 项正确.丫射线是由原子核内部发出的光子，其速度为 3x 108m/s.故C 项错误，D 项 正确.]4. B铅板，因此 5. AC衰变方程，选项B 错误；重核裂变是指一个原子序数较大的核分裂成两个中等质量核的反应， 而D 选项不符合，D 错误.只有选项 A 、C 正确.]6. C [整个过程的反应方程是 50B + ；He T 73N + J n , ；3N ；3C + +1e ，即x 和y 粒子 分别是中子和正电子，故选项 C 正确.]7.D [由质量数守恒列式： A + 2= 4 + 1，得A 一 3，由电荷数守恒列式： Z + 1 一2+ 1,得Z = 2，故选项D 正确.]& C [氮原子核很小，所以 a 粒子接近原子核的机会很少，从而发生核反应并使径迹 分叉的机会很少，所以 C 选项正确.]9. B [根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得 彳2— 4k +d + 2a 衰变，变成P , P 经过1次B 衰变后，变成稳定的新兀根据 A E = A mc 2,代入数据得 A E = 3.3X 10-11J(2)根据 E = Pt 和 E =十誥 A E 得 m — 2.3 x 102kg.13[a 射线用一张纸就能挡住， B 射线能穿透几毫米的铝板，丫射线能穿透几厘米的B 选项正确.][选项B 中的方程是卢瑟福当初用a 粒子轰击氮原子核发现质子的方程，不是 B k = 2 解得*d 一 210. D [设放射性A X 经过1 素Q ,则表示该核反应的方程为：A 、， A - 44. .A -4A -4^Z X T Z -2P + 2He , Z -2P T Z - 1C6= 2k + d0 -ie .设X 的同位素NY 经过1次B 衰变，变成R , R 经过1次a 衰变，变成S ,则表示该核反 应的方程为NY T N Z + 1R + 01e , N +1R T N「4S +4He.由此可见，Q 和S 的质子数相同，是同位素，选项 A 错误；X 和R 的原子序数不相同， 选项B 错误；X 和R 的质量数不相同，选项 C 错误；只有选项 D 正确.]11 . B [由于衰变后两粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹为两个相外切的圆，可判断 衰变后放出的是带正电的粒子. 又由动量守恒定律有 mv 1= Mv 2,在磁场中做匀速圆周运动有： R 1=吧，R 2= 警，联立以上两式可得：q 1B q 2B12. AC [由左手定则判定质子、 左偏转，故选项 A 正确.进入匀强磁场 反a 粒子、a 粒子在磁场中的半径大，13. 2 — 1.5114. (1)A X T A -24Y + ；He (2)见解析 解析(1)A X T A -；Y + ；He(2)放射性元素 X 可看作是静止的，由22关系可得：Q =哆+罟，变形得E k a — ― Q ,m a + m Y15. 见解析解析(1) 235U + 1n T 5：1R 1=生一42=骨，故放出的粒子是 a 粒子，选B.]R 2 q 11 2a 粒子受到洛伦兹力向右偏转；反质子、反 B 2的粒子具有相同的速度，由偏转半径C 正确.]a粒子向 R -盂知,a 衰变过程中动量守恒知： m Y V Y =mv a ；由能量1• 2 = 1?m a/ a 一1 E k a ；当 m Y 取 209 时，E k a = 4+009 Q ，即卩 E k a = Q 98%.92 1Ba + 36 Kr +所以Q =16.(1)40 90 (2)8.09 x 10 J解析(1)锆的电荷数Z = 92- 60 + 8= 40，质量数A= 236- 146 = 90.核反应方程中应用符号40Zr表示.(2)1kg铀235的铀核数为1000 23N = ---- X 6.02 X 1023235不考虑核反应中生成的电子质量, 完1个铀反应发生的质量亏损如=0.212u . 1kg铀235 全裂变产生的能量约为E= N A mc2= J2f X 6.。
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)
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。
2019-2020学年高二物理人教版选修3-5同步作业：第十九章《原子核》综合评估 Word版含答案
第十九章《原子核》综合评估对应学生用书P63本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共50分)一、选择题(每小题5分，共50分。
其中1～6题为单选，7～10题为多选)1．正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素158O 注入人体，158O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像。
则根据PET原理判断下列表述错误的是()A.158O在人体内衰变方程是158O→157N＋0＋1eB．正、负电子湮灭方程是01e＋0－1e→2γC．在PET中，158O主要用途是作为示踪原子D．在PET中，158O主要用途是参与人体的新陈代谢答案D解析由题意知A、B正确；显像的原理是采集γ光子，即注入人体内的158O 衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子，因此158O主要用途是作为示踪原子，故C正确、D错误，所以选D。
2．由下图可得出结论()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答案C解析该反应是吸能反应，所以两个核子质量之和大于氘核的质量。
故选C。
3．将半衰期为5天的铋64 g分成4份，分别投入：(1)开口容器中；(2)100 atm 的密封容器中；(3)100 ℃的沸水中；(4)与别的元素形成化合物。
经10天后，4种情况剩下铋的质量分别为m1、m2、m3、m4，则()A．m1＝m2＝m3＝m4＝4 gB．m1＝m2＝m3＝4 g，m4<4 gC．m1>m2>m3>m4，m1＝4 gD．m1＝4 g，其余无法知道答案A解析放射性元素的半衰期是一定的，与放射性元素所在的物理环境和化学环境无关，因此10天后4份铋剩余的质量完全相同，故A正确。
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
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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2019-2020学年物理人教版选修3-5课后检测：19.1 原子核的组成
第十九章 原子核1 原子核的组成记一记原子核的组成知识体系1个现象——天然放射现象2种粒子——质子、中子3种射线——α射线、β射线、γ射线辨一辨1.天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分．(√)2．α粒子是氦核，其速度可达光速的99%.(×)3．β射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．(√)4．γ射线是能量很高的电磁波，电离作用很强．(×)5．质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子．(×)6．原子核的电荷数等于核内的质子数，也等于这种元素的原子序数．(√)想一想1.如图为三种射线在磁场中的运动轨迹示意图．(1)α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转说明了什么？(2)α射线的偏转半径大于β射线的偏转半径说明什么问题？提示：(1)说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电．(2)说明α射线比荷小于β射线的比荷．2．人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？提示：质子是原子核的组成部分．原子核由质子和中子组成，原子核的质量数是其质子数加中子数．思考感悟： 练一练1.[2019·北京丰台一模]以下事实可作为“原子核可再分”的依据的是( )A．天然放射现象 B．α粒子散射实验C．电子的发现D．氢原子发光解析：贝可勒尔发现了天然放射现象，说明原子核也是有着复杂的结构的，揭示了原子核还可再分；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型；汤姆孙发现了电子，说明原子可再分；氢原子发光是能级跃迁引起的，不能说明原子核可再分．故本题应选A.答案：A2．下列说法正确的是( )A．质子和中子的质量不等，但质量数相等B．质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量总和C．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同D．中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子和电子的总电荷量之和解析：质子和中子的质量不同，但质量数相同，A对；质子和中子构成原子核，原子核的质量数等于质子和中子的质量数总和，B错；同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同，C错；中子不带电，所以原子核的总电荷量等于质子总电荷量之和，D错．答案：A3．(多选)天然放射性物质的射线包含三种成分，下列说法中正确的是( )A．α射线的本质是高速氦核流B．β射线是不带电的光子流C．三种射线中电离作用最强的是γ射线D．一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线解析：α射线的本质是高速氦核流，A正确．β射线是高速电子流，B错误．三种射线中电离作用最强的是α射线．C错误，一张厚的黑纸可以挡住α射线，但挡不住β射线和γ射线，D正确．答案：AD要点一三种射线1.与原子核内部变化有关的现象是( )A．电离现象 B．光电效应现象C．天然放射现象D．α粒子散射现象解析：电离现象和光电效应现象都是核外电子脱离原子核的束缚，α粒子散射现象也是在原子核外进行的，没有涉及原子核内部的变化，只有天然放射现象是在原子核内部发生的．答案：C2．(多选)α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场中，图中表示的射线偏转情况正确的是( )解析：已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受到的洛伦兹力的方向和正、负电荷在电场中受到的电场力的方向，可知A 、B 、C 、D 四幅图中，α、β粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r ＝，将其数m v Bq 据代入，则α粒子与β粒子的偏转半径的比值为＝··＝××≈370.9r αr βm αm βv αv βq βq α411 8360.1c 0.99c 12由此可见，A 正确，B 错误．带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v 0，垂直电场线方向位移为x ，沿电场线方向位移为y ，则有x ＝v 0t ，y ＝·t 212qE m 消去t 可得y ＝qEx 22m v 20对某一确定的x 值，α、β粒子沿电场线偏转距离的比值为＝··＝××＝y αy βq αq βm βm αv 2βv 2α2111 8364(0.99c )2(0.1c )2137.5由此可见，C 错误，D 正确．答案：AD3．(多选)下列说法正确的是( )A.X 与Y 互为同位素n mn m －1B.X 与Y 互为同位素n mn －1m C.X 与Y 中子数相同n mn －2m －2D.U 核内有92个质子，235个中子23592解析：A 选项中，X 核与Y 核的质子数不同，不能互n mn m －1为同位素．B 选项中X 核与Y 核质子数都为m ，而质量数n mn －1m 不同，所以互为同位素．C 选项中，X 核内中子数为n －m ，n mY 核内中子数为(n －2)－(m －2)＝n －m ，所以中子数相n －2m －2同．D 选项中U 核内有143个中子，而不是235个中子．23592答案：BC 4.如图所示，x 为未知放射源，它向右方放出射线，p 为一张厚度为0.5 mm 左右的薄铝箔，铝箔右侧是一真空区域，内有较强磁场，q 为荧光屏，h 是观察装置．实验时，若将磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，再将铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，则可知放射源x 可能为( )A ．α射线和β射线的混合放射源B ．α射线和γ射线的混合放射源C ．β射线和γ射线的混合放射源D ．α射线、β射线和γ射线的混合放射源解析：将强磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，说明磁场对穿过p 的射线粒子没有影响，可知射到屏上的是不带电的γ射线；再将厚0.5 mm 左右的薄铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，说明除接收到γ射线外，又收到了原来被薄铝箔p 挡住的射线，而厚度为0.5 mm 左右的铝箔能挡住的只有α射线，所以此放射源应是α射线和γ射线的混合放射源．故正确选项为B.答案：B5．[2019·北京石景山区模拟]α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.000 5 cm 、0.05 cm 和8 cm ，而钢板降低辐射强度的能力比铝板强一些．工业部门可以使用射线来测厚度．如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱．因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制．如果钢板的厚度需要控制为5 cm，请推测测厚仪使用的射线是( )A．α射线B．β射线C．γ射线D．可见光解析：根据α、β、γ三种射线的特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱；α射线电离能力最强，穿透能力最弱，为了能够准确控制钢板的厚度，探测射线应该用γ射线，选项C正确．答案：C要点二原子核的组成6.[2019·云南检测]如图为查德威克实验示意图，用天然放射性元素钋(Po)放射的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为中子流，B为质子流B．A为质子流，B为中子流C．A为γ射线，B为中子流D．A为中子流，B为γ射线解析：用粒子流A轰击石蜡时打出的应是质子流，因为质子就是氢核，而石蜡中含有大量氢原子，轰击石蜡的粒子流应该是中子流．A正确．答案：A60277．放射性元素钴Co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 ．6B ．27C ．33D ．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：A8．某种元素的原子核用X 表示，下列说法中正确的是( )AZ A ．原子核的质子数为Z ，中子数为AB ．原子核的质子数为Z ，中子数为A －ZC ．原子核的质子数为A ，中子数为ZD ．原子核的质子数为A －Z ，中子数为Z解析：根据原子核的符号的含义：A 表示质量数，Z 表示质子数，则中子数为A －Z ，所以B 正确．答案：B9．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问：(1)镭核中质子数和中子数分别是多少？(2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是多少？(3)若镭原子呈中性，它核外有几个电子？(4)Ra 是镭的一种同位素，让Ra 和Ra 以相同的速228882268822888度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨道半径之比是多少？解析：原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的．原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．(1)镭核中的质子数等于原子序数，故质子数为88，中子数N 等于原子核的质量数A 与质子数Z 之差，即N ＝A －Z ＝226－88＝138.(2)镭核的核电荷数和所带的电荷量分别是Z ＝88，Q ＝Ze ＝88×1.6×10－19 C ＝1.408×10－17 C.(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，故有q v B ＝m ，解得r ＝v 2r m v qB二者的速度相同，又由于同位素具有相同的核电荷数，但质量数不同，故＝＝.r 226r 228226228113114答案：(1)88 138 (2)88 1.408×10－17 C(3)88 (4)113 114基础达标1. [2019·河南检测]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：原子核是由质子和中子组成的．所发出的三种射线是由于核内发生核反应所致，并不是原子核内有这三种粒子，D 正确．答案：D2．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合物理发展史实的是( )A ．汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子B ．玻尔进行了α粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型C ．约里奥－居里夫妇用α粒子轰击金属铍发现了中子D ．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在解析：汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子；卢瑟福进行了α粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型；查德威克用α粒子轰击金属铍发现了中子；卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在，故D 正确．答案：D3．[2019·北京朝阳区二模]关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是( )A ．α射线是一种波长很短的电磁波B ．γ射线是一种波长很短的电磁波C ．β射线的电离能力最强D．γ射线的电离能力最强解析：α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流(高频电磁波)，A错误，B正确；α射线的电离能力最强，β射线次之，γ射线最弱，C、D错误．答案：B4．(多选)关于质子和中子，下列说法正确的是( )A．原子核由质子和中子组成B．质子和中子统称为核子C．质子带正电，中子不带电D．质子和中子都是卢瑟福通过实验发现的解析：中子是查德威克发现的．D项错误，A、B、C正确．答案：ABC5．[2019·上海徐汇区模拟]某种元素具有多种同位素，能反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图( )解析：质量数等于质子数与中子数之和，因此当中子数N增大时，质量数A也会增大，选项A、D错误；又因为中子数N为零时，质子数不为零，所以质量数A不为零，选项B正确，C错误．答案：B6．[2019·山东淄博模拟]如图所示，一天然放射性物质放射出的三种射线经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射，下面的哪种判断是正确的( )A．射到a点的是α射线B．射到b点的是β射线C ．射到b 点的是α射线或β射线D ．射到b 点的是γ射线解析：因为γ射线不带电，所以γ射线一定射到a 点；α、β两种射线在电磁场中受到电场力和洛伦兹力，若满足q v B ＝Eq ，即v ＝，则α、β两种射线都能射到a 点，故不合题意；若电场E B 力大于洛伦兹力，则射到b 点的是α射线；若洛伦兹力大于电场力，则射到b 点的是β射线．故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C7．[2019·湖南长沙期末]在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是( )A ．γ射线的贯穿作用B ．α射线的电离作用C ．β射线的贯穿作用D ．β射线的中和作用解析：α射线电离作用较强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷中和，使带电体所带的电荷很快消失．答案：B8．[2019·黑龙江牡丹江模拟]关于天然放射现象中产生的三种射线，以下说法中正确的是( )A ．α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力也最强B ．α、β、γ三种射线中，β射线的速度最快，可以达到0.9cC ．β射线是由原子核外电子电离产生的D ．人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种解析：α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强，穿透能力最弱，故A 错误；α、β、γ三种射线中，α射线射出速度约0.1c ，β射线射出速度接近c ，γ射线射出速度为c ，所以三种射线中γ射线的速度最快，故B 错误；β射线是由原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项C 错误；人们利用γ射线照射种子，可以使种子内的遗传物质发生变异，培育出新的优良品种，故D 正确．答案：D能力达标9.(多选)Ra 是Ra 的一种同位素，对于这两种镭的原2268822888子而言，下列说法正确的有( )A．它们具有相同的质子数和不同的质量数B．它们具有相同的中子数和不同的原子序数C．它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D．它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质解析：原子核的原子序数与核内质子数、核电荷数、核外电子数都是相等的，原子核的质量数(核子数)等于核内质子数与中子数之和，由此可知这两种镭是同位素，核内的质子数均为88，核子数分别为228和226，中子数分别为140和138，原子的化学性质由核外电子数决定，由于它们的核外电子数相同，故它们的化学性质也相同．故正确答案为A、C.答案：AC10．关于图中甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是( )A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点B．乙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4 eV的光子而发生跃迁C．丙图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，则锌板原来带负电D．丁图中1为α射线，它的电离作用很强，可消除静电解析：甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处也可以观察到很少的闪光点，故A错误；乙图中，处于基态的氢原子吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差，基态氢原子跃迁到n＝2能级，需要吸收的能量最小，吸收的能量为－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，即吸收能量为10.2 eV的光子，可以从基态跃迁到n＝2能级，能量为10.4 eV的光子不能被处于基态的氢原子吸收，故B错误；丙图中用弧光灯照射锌板，锌板上的电子逸出，锌板带上正电，发现验电器的张角变大，说明锌板原来就带正电，故C 错误；丁图中，根据左手定则可知，1带正电，为α射线，α射线的电离作用很强，可消除静电，故D 正确．答案：D11．[全国卷Ⅱ](多选)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是( )A ．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B ．贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C ．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E ．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷解析：密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值，选项A 正确；原子中存在原子核是卢瑟福通过α粒子散射实验发现的，选项B 、D 错误；居里夫妇发现的钋和镭是从沥青铀矿中分离出来的，选项C 正确；汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，发现阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了其比荷，选项E 正确．答案：ACE12．[2019·南昌检测]若让氢的三种同位素先以相同的速度进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动，再以相同的动量进入相同的匀强磁场做匀速圆周运动，其受到的向心力和轨道半径大小顺序如何？解析：当同位素以相同速度进入相同的匀强磁场，由洛伦兹力提供向心力得q v B ＝，m v 2R 则R ＝，m v qB B 、q 一定，当v 相同时，R ∝m ，则R 氕<R 氘<R 氚，由于动量p ＝m v ，当动量相同时，则R 氕＝R 氘＝R 氚．由F n ＝q v B 知速度相同时向心力大小相同，即F 氕＝F 氘＝F 氚，又因为F ＝q v B ＝，q 、p 、B 一定，F ∝，qpB m 1m 故F 氕>F 氘>F 氚．答案：以相同速度进入磁场时，F 氕＝F 氘＝F 氚，R 氕<R 氘<R 氚以相同动量进入磁场时，F 氕>F 氘>F 氚，R 氕＝R 氘＝R 氚13.[2019·黑龙江哈尔滨质检]质谱仪是一种测定带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x .(1)设离子质量为m 、电荷量为q ，加速电压为U ，磁感应强度大小为B ，求x 的大小；(2)氢的三种同位素H 、H 、H 从离子源S 出发，到达照相12131底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ：x D ：x T 为多少？解析：(1)离子在电场中加速时，由动能定理得qU ＝m v 212进入磁场后洛伦兹力提供向心力，q v B ＝，又x ＝2rm v 2r 由以上三式得x ＝2B 2mUq (2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3，由(1)结果知x H ：x D ：x T ＝：：＝1：：m H m D m T 23答案：(1) (2)1：：2B 2mUq 23。
2019-2020学年物理人教版选修3-5第十九章原子核单元测试题(五)(附答案解析)
原子核单元测试题A 卷基础巩固（70分）一、选择题（每小题6分，共36分）1．（多选）以下是有关近代物理内容的若干叙述：其中正确的有（）A ．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用B ．太阳内部发生的核反应是热核反应C ．原子的核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的D ．关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象2．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图1所示，由此可推知（）A ．②来自于原子核外的电子B ．①的电离作用最强，是一种电磁波C ．③的电离作用较强，是一种电磁波D ．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子3．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（）A ．γ射线是高速运动的电子流B ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C ．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D ．Bi 21083的半衰期是5天，100克Bi 21083经过10天后还剩下50克4．一个不稳定的原子核质量为M ，处于静止状态．放出一个质量为m 的粒子后反冲。
已知放出的粒子的动能为E 0，则原子核反冲的动能为（）A ．0E B ．0E Mm C ．E mMm D ．2)(E m MMm 5．如图2是核反应堆的示意图，对于核反应堆的认识，下列说法正确的是（）A ．铀棒是核燃料，核心物质是铀238B ．石墨起到吸收中子的作用C ．镉棒起到使中子减速的作用D ．水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害6．纳米本意是一种长度单位，纳料材料是指材料的尺寸处于1~100nm范围内金属、金属化合物、无机物或高分子的颗粒，对纳米材料的研究和开发有赖于能看清原子世界的仪器，1993年12月中国科学院庞世瑾教授在硅表面搬走了原子，写下了“中国”的字样，人类按需排布一个个原子的技术成为现实，前不久，我国科学家成功合成了3nm 的管状定向碳纳米管，长度居世界之首，这种碳纤维具有强度高，刚度（抵杭变形的能力）高，秘度小、熔点高、化学稳定性好的特点，下列叙述中正确的是（）①1纳米＝10－9m ；②从硅表面搬走原子是物理变化；③从硅表面搬走原子是化学变化；④碳纳米管是制造飞机的理想材料；⑤碳纳米管不易导电⑥它的结构与石墨相似。
2019-2020学年高中物理 第十九章 原子核练习新人教版选修3-5【共9套50页】
本套资源目录2019_2020学年高中物理第十九章1原子核的组成练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第十九章2放射性元素的衰变练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第十九章3探测射线的方法4放射性的应用与防护练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第十九章5核力与结合能练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第十九章6核裂变练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第十九章7核聚变练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第十九章8粒子和宇宙练习含解析新人教版选修3_52019_2020学年高中物理第十九章检测a含解析新人教版选修3_5 2019_2020学年高中物理第十九章检测b含解析新人教版选修3_51原子核的组成基础巩固1.人们是通过下列什么物理事实知道了原子核有复杂的结构的()A.X射线的发现B.α粒子散射实验C.电子的发现D.天然放射现象的发现解析:天然放射现象说明了原子核有复杂的结构。
答案:D2.原子核中能放出α、β、γ射线,关于原子核的组成,下列说法正确的是()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答案:D3.(多选)下面关于β射线的说法正确的是()A.它是高速电子流B.β粒子是放射出来的原子内层电子C.β粒子是从原子核中放射出来的D.它的电离作用比较弱,但它的穿透能力很强,能穿透几厘米厚的铅板解析:β射线是高速电子流,它是从原子核内部放射出来的,它的电离作用较弱,穿透能力较强,能穿透几毫米厚的铝板,故选项A、C正确。
答案:AC4.γ射线是()A.氦核流B.电子流C.质子流D.电磁波解析:γ射线是光子流,属于电磁波,故A、B、C错误,D正确。
答案:D5.下面说法正确的是()①β射线的粒子和电子是两种不同的粒子②红外线的波长比X射线的波长长③α粒子不同于氦原子核④γ射线的穿透本领比α粒子的强A.①②B.①③C.②④D.①④答案:C6.据最新报道,放射性同位素钬67166Ho可有效治疗癌症,该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()A.32B.67C.99D.166解析:根据原子核的表示方法得核外电子数=质子数=67,中子数为166-67=99,故核内中子数与核外电子数之差为99-67=32,故选项A 正确,B 、C 、D 错误。
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第十九章原子核测试卷(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(第1～9题为单选题，第10～12题为多选题，每小题4分，选对但不全得2分，共48分)1．[2019·武汉市调研]关于原子物理知识的叙述，下列说法正确的是()A．β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子B．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10－10m以内，核力才能起作用D．对于一个特定的氡原子，只要知道了半衰期，就可以准确地预言它将在何时衰变解析：β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子，A正确；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，B错误；要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到10－15 m以内，核力才能起作用，C错误；半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对个别原子核不适用，D错误．答案：A2．[2019·洛阳市调研]下列说法正确的是()A．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性B．铀核裂变的核反应是235 92U―→141 66Ba＋9236Kr＋210nC．原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现D．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大解析：德布罗意认为实物粒子也具有波动性，A错误；铀核裂变方程为235 92U＋10n―→144 56Ba＋8936Kr＋310n，B错误；原子吸收实物粒子的能量也能从低能级向高能级跃迁，C 正确；根据能量量子化知，波长越长，能量越小，D 错误．答案：C3．[2019·南宁市调研]下列说法正确的是( )A ．天然放射现象提示了原子具有核式结构B.238 92U 衰变成206 82Pb 要经过6次β衰变和8次α衰变C ．α、β和γ三种射线中α射线的穿透力最强D ．氢原子向低能级跃迁后，核外电子的动能减小解析：天然放射现象中，说明了原子核有复杂的结构，但不能说明原子具有核式结构，A 错误；根据质量数和电荷数守恒知，铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)要经过6次β衰变和8次α衰变，B正确；γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，α射线的穿透能力最弱，电离能力最强，C 错误；根据玻尔理论可知，氢原子向低能级跃迁后，电子轨道的半径减小，由库仑力提供向心力得k e 2r 2＝m v 2r ，可知核外电子的动能增大，D 错误．答案：B4．[2019·海口市调研]下列说法中正确的是( )A ．在光电效应实验中，入射光频率大于极限频率一定能产生光电子B ．汤姆孙发现电子后猜想原子内的正电荷集中在很小的核内C ．比结合能越大，原子核越不稳定D ．大量光子的效果往往表现出粒子性，个别光子的行为往往表现出波动性解析：入射光频率大于极限额率时发生光电效应，一定能产生光电子，A 正确；卢瑟福根据α粒子的散射实验提出了原子内的正电荷集中在很小的核内，B 错误；比结合能越大，原子核越稳定，C 错误；大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，D 错误．答案：A5．[2019·全能生联考]下列说法正确的是()A．核反应方程8234Se―→8236Kr＋20－1e属于重核裂变B．任何放射性元素都能同时发出α、β、γ三种射线C．按照玻尔理论，氢原子处在n＝2定态时的原子能量比处在n＝3定态时的原子能量要小D．用某色光照射金属发生光电效应，若只增大单色光的强度，则单位时间内发射的光电子数减少解析：8234Se―→8236Kr＋20－1e属于中等原子核的β衰变，A错误；在核反应方程中，有β射线产生，而没有α射线，B错误；由玻尔理论知，能级低的氢原子能量较低，C正确；增大放射光的强度，即单位时间、单位面积上入射光子数增多，所以该金属单位时间发射的光电子数增多，D错误．答案：C6．[2019·哈九中模拟]关于原子核，下列说法中错误的是()A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子时所吸收的能量B．所有核子之间都有核力C．核子结合成原子时会出现质量亏损，质量亏损所对应的能量即为核反应释放的核能D．比结合能越大原子核越稳定解析：由结合能的定义可知A正确；核力是相邻核子之间的强大短程引力，B错误；核反应释放的核能是核子结合成原子核时出现质量亏损所对应的能量，C正确；比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，D正确．答案：B7．[2019·广州市毕业班测试]2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托卡马克核聚变实验装置EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度。
其主要核反应方程为：①21H＋21H→32He＋X，②21H＋Y→42 He＋X.则下列表述正确的是()A．X是质子B．Y是氚核C．X与Y是同位素D．①②两个核反应都属于裂变反应解析：根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒可知X 的质量数为1，电荷数为零，X是中子，Y的质量数为3，电荷数为1，Y是氚核，A错误，B正确；X与Y的质子数不同，不是同位素，C错误；①②两个核反应都属于聚变反应，D错误．答案：B8．[2019·福建五校联考]铝箔被α粒子轰击后，发生的核反应方程为2713Al＋42He→X＋10n.方程中X的中子数为() A．15B．16C．30 D．31解析：根据核反应方程遵循电荷数守恒、质量数守恒知，X 的核电荷数为15，质量数为30，可知X的中子数为30－15＝15，A正确，B、C、D均错误．答案：A9．[2019·辽宁大连市模拟]下列有关原子核和质能方程的说法，正确的是()A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．爱因斯坦质能方程表明，在一定条件下质量可以转化为能量C．放射性元素发生β衰变时放出的是核外电子D．两个质子之间，不论距离如何，核力总是大于库仑力解析：根据结合能的定义可知，分散的核子组成原子核时放出的能量叫作原子核结合能，所以原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，A正确；爱因斯坦质能方程告诉我们质量和能量之间的关系，并不是指质量可以转化为能量，B错误；放射性元素发生β衰变时是核内的一个中子衰变成一个质子同时放出一个电子，C错误；核力是短程力，只在很短的距离内有作用，D错误．答案：A10．[2019·天津卷](多选)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础．下列关于聚变的说法正确的是()A．核聚变比核裂变更为安全、清洁B．任何两个原子核都可以发生聚变C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加解析：核聚变的最终产物是氦气无污染，而核裂变会产生固体核废料，因此核聚变更加清洁和安全，A正确；发生核聚变需要在高温高压下进行，大核不能发生核聚变，B错误；核聚变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，C错误；因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，D正确．答案：AD11．[2019·郑州市调研](多选)下列说法正确的是()A．原子的核式结构模型是汤姆孙最早提出的B．铀核(238 92U)衰变为铅核(206 82Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变C．一群氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小解析：原子的核式结构模型是卢瑟福最早提出的，A错误；设发生x次α衰变，y次β衰变，衰变过程中质量数电荷数守恒知238＝206＋4x，解得x＝8,92＝82＋8×2－y，解得y＝6，B正确；一群氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子，C正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的频率小于金属的极限频率，D错误．答案：BC12．[2019·泊头市质量检测](多选)下列说法正确的是() A．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征B．发生光电效应时，光电子的动能只与入射光的强度有关C．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫作质量亏损解析：经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，A正确；发生光电效应时，光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，B错误；玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的，C正确；原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫作质量亏损，D 错误．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、填空题(本题共2小题，共8分．请将答案写在题中的橫线上)13．[2019·江苏卷](4分)100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击6028Ni核也打出了质子：42He＋6028Ni→6229Cu＋11H＋X，该反应中的X是________(选填“电子”、“正电子”或“中子”)．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是________ (选填“核衰变”、“核裂变”或“核聚变”)．解析：根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可得X的质量数为1，电荷数为零，所以X是中子，目前人类获得核能的主要方式是核裂变．答案：中子核裂变14．[2019·江苏南京模拟](4分)静止的硼核(10 5B)吸收一个慢中子(速度可忽略)后，转变成锂核(73Li)并放出一个新粒子，则该过程的核反应方程为________________，已知新粒子的动能为1.8 MeV，则锂核的动能为________MeV.(计算结果保留三位有效数字)解析：根据质量数和电荷数守恒，可知生成的新粒子是氦核，核反应方程为10 5B＋10n→73Li＋42He.以粒子的速度方向为正方向，根据动量守恒定律，有pα＝p Li，根据E k＝p2，结合粒子的动能E kα2m＝1.8 MeV，解得E kLi＝47×1.8 MeV＝1.03 MeV.答案：10 5B＋10n→73Li＋42He 1.03三、计算题(本题有4小题，共44分．解答应写出必要文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(10分)有些核反应过程是吸收能量的，例如，在X＋14 7 N→17 8O＋11H中，核反应吸收的能量Q＝[(m O＋m H)－(m X＋m N)]c2.在该核反应方程中，X表示什么粒子？X粒子以动能E k轰击静止的14 7N核，若E k＝Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由．解析：根据核反应中质量数和电荷数守恒，可求出X粒子的质量数和电荷数分别为4和2，所以X粒子是42He.42He粒子轰击静止的14 7N核，且其动能E k＝Q，说明42He粒子具有动量，由动量守恒定律知，反应后总动量不为零，则系统剩有能量，所以这样的核反应不能发生．答案：42He不能发生，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．16．(10分)放射性同位素14C被考古学家称为“碳钟”，它可用来断定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖．(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成146C，14 6C很不稳定，易发生衰变，其半衰期为5 730年，放出β射线，试写出有关核反应方程；(2)若测得一古生物遗骸中14 6C 含量只有活体中的12.5%.则此遗骸距今约有多少年？解析：(1)中子碰到氮原子发生核反应，方程为14 7N ＋10n →14 6C ＋11H14 6C的衰变方程为14 6C →14 7N ＋ 0－1e.(2)依题意得⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ＝12.5100＝0.125，解得n ＝3， 则t ＝5 730×3年＝17 190年．答案：(1)14 7N ＋10n →14 6C ＋11H 14 6C →14 7N ＋ 0－1e(2)17 190年17．(12分)一静止的238 92U 核衰变为234 90Th 核时，只放出一个α粒子．已知234 90Th 的质量为M Th ，α粒子质量为M α，衰变过程中质量亏损为Δm ，光在真空中的速度为c ，若释放的核能全部转化为系统的动能，求放出的α粒子的初动能．解析：根据动量守恒定律得0＝M Th v Th －M αv α根据能量守恒定律得Δmc 2＝12M Th v 2Th ＋12M αv 2α解以上方程可得E k α＝12M αv 2α＝M Th Δmc 2M Th ＋M α. 答案：M Th Δmc 2M Th ＋M α18．(12分)一个静止的氮核14 7N 俘获了一个速度为2.3×107m/s 的中子后生成一个A ，A 又衰变成B 、C 两个新核，设B 、C 的速度方向与中子速度方向相同，B 的质量是中子的11倍，速度是106 m/s ，B 、C 在同一磁场中做圆周运动的半径之比：R B R C ＝1130.(1)求C 核的速度大小；(2)根据计算判断C 核是什么并写出其核反应方程．解析：(1)氮核从俘获中子到衰变成B 、C 两个新核的过程中动量守恒，则有m n v n ＝m B v B ＋m C v C根据衰变规律，可知C 核的质量数为14＋1－11＝4由此解得v C ＝3×106 m/s.(2)由带电粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动的知识有R＝m v Bq ，可得q Bq C＝m B v B R Cm C v C R B＝11×106×304×3×106×11＝52，又因氮核俘获中子衰变为B、C两个新核的过程中电荷数守恒，可得q C＝2，q B＝5，而C核的质量数为4，m B＝11m n，则C核是氦原子核，B核为硼核．核反应方程是14 7N＋10n→11 5B＋42He.答案：(1)3×106 m/s(2)C核是氦原子核，其核反应方程是147N＋10n→11 5B＋42He。