【教育资料】人教版高中物理选修12 第三章 核能 单元检测学习专用

人教版高中物理选修1-2 第三章核能单元检测一、单选题1.某元素的原子核可以俘获自身核外的一个K电子而转变成新元素，这种现象称为K俘获，在K俘获的过程中，原子核将会以光子的形式放出K电子的结合能．关于K俘获的过程，下列说法中正确的是（）A. 原子序数不变B. 原子序数减小C. 原子总质量不变D. 原子总质量减小2.下列说法正确的是（）A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C. 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构D. 按照波尔理论，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，原子总能量增加3.关于下列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4.静止的氡核Rn放出α粒子后变成钋核Po，α粒子动能为Eα．若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为（）A. B. 0 C. D.5.有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是（）A. 居里夫人最先发现天然放射现象B. 伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构C. 在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关D. 在衰变方程Pu→X+ He+γ中，X原子核的质量数是2346.关于原子核知识，下列描述正确的是（）A. 温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小B. 放射性物质U发生β衰变所释放的电子来源与核外电子C. 平均结合能越大，原子核越稳定D. 用中子轰击铀核，产生几个中等质量原子核的现象属于核聚变7.下列说法正确的是（）A. 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构B. 接收无线电波时需要对电磁波进行调制C. 核聚变又称热核反应，可见核聚变时要吸收能量D. 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的8.下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有（）A. 核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B. 比结合能越大的原子核越稳定，但它的结合能不一定越大C. 重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大D. 中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大9.如图所示，阴极射线管接通电源后，电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光板上会看到一条亮线．要使荧光板上的亮线向z轴负方向偏转，可采用的方法是( )A. 加一沿y轴负方向的磁场B. 加一沿z轴正方向的磁场C. 加一沿y轴正方向的电场D. 加一沿z轴负方向的电场10.与原子核内部变化有关的现象是（）A. α粒子散射现象B. 光电效应现象C. 电离现象D. 天然放射现象11.核反应方程Th→ Pa+X中的X表示（）A. 质子B. 电子C. 光子D. 中子12.关于下列四幅图说法错误的是（）A. 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的B. 光电效应实验说明了光具有粒子性C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D. 发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围二、多选题13.关于物体的质量，下列说法正确的是( )A. 在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的B. 在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化C. 在相对论力学中，物体静止时的质量最小D. 在相对论力学中，物体的质量随物体的速度的增大而增大14.下列说法正确的是（）A. 玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B. 可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C. 天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D. 强黄光能使某金属发生光电效应，那么同频率弱黄光也能15.下列说法中正确的是（）A. 康普顿效应表明光子只具有能量，不具有有动量B. 光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定C. 设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子聚合成一个α粒子，释放的能量是（m1+m2﹣m3）c2D. 汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现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三、填空题16.质子的质量m p，中子的质量为m n，它们结合成质量为m的氘核，放出的能量应为________（真空中的光速为c）17.一直以来人们都认为________是构成物质的最小粒子，直到1897年物理学家________发现了带________电的________，从此打破了原子不可再分的神话．18.科学家用质子轰击锂核的实验来验证“爱因斯坦质能方程”，已知质子H轰击锂核Li能产生两个α粒子，m Li=7.016u，m H=1.0078u，m He=4.0026u，1u相当于931.5MeV，则此核反应的方程式为________，此核反应释放的核能为________ MeV（保留3位有效数字）．19.核反应堆中的燃料是________．用石墨、重水等作为________，使裂变时产生的中子速度减小，易于被铀核吸收．用镉棒来________，以控制反应的________，再用水等流体在反应堆内外循环流动，传输反应中产生的热量．20.经典相对性原理：________规律在任何________中都是相同的．还可以表述为：在一个________内进行的任何力学实验都不能判断这个________是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性参考系都是________的．四、计算题21.中科院等离子物理研究所设计并制造的世界上首个“人造太阳”实验装置大部件已安装完毕．若在此装置中发生核反应的方程是H+H→He ，已知H、He核的比结合能分别为E H=1.11MeV、E He=7.07MeV ，试求此核反应过程中释放的核能．五、解答题22.1926年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为“临床核医学之父”．氡的放射性同位素有27种，其中最常用的是Rn，Rn经过x次α衰变和y次β衰变后变成稳定的P．（1u=931.5MeV）①求x、y的值；②一个静止的氡核（Rn）放出一个α粒子后变成钋核（Po），已知质量亏损△m=0.0002u，若释放的核能全部转化为钋核和α粒子的动能，试写出该衰变方程，并求出α粒子的动能．六、综合题23.238U的半衰期是4.5×109年，假设一块矿石中含有2kg238U ．求：（1）经过45亿年后，还剩多少238U？（2）假设发生衰变的铀都变成了206Pb ，矿石中含有多少铅？（3）这时铀、铅的质量之比是多少？24.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应．根据这一理论，在太阳内部4个氢核（H）转化成1个氦核（He）和2个正电子（e）并放出能量．已知质子质量mβ=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量m e=0.0005u，1u的质量对应931.5MeV的能量，（1）写出该热核反应方程：________（2）一次这样的热核反应过程中释放出________兆电子伏的能量？（结果保留两位有效数字）答案解析部分一、单选题1.【答案】B2.【答案】D3.【答案】D4.【答案】C5.【答案】C6.【答案】C7.【答案】D8.【答案】D9.【答案】A10.【答案】D11.【答案】B12.【答案】A二、多选题13.【答案】A,C,D14.【答案】B,D15.【答案】B,D三、填空题16.【答案】(m p+m n﹣m）c217.【答案】原子；查德威克；负；电子18.【答案】Li+ H→2 He；7.319.【答案】铀；慢化剂；吸收中子；速度20.【答案】力学；惯性系；惯性参考系；惯性系；平权四、计算题21.【答案】解答：由质能方程：△E=△mc2，则核反应过程中释放的核能：△E=（4E He﹣4E H）c2=4×（7.07﹣1.11）MeV=23.84MeV；答：此核反应过程中释放的核能23.84MeV ．五、解答题22.【答案】解：①核反应过程质量数与核电荷数守恒，由题意可得：4x=222﹣206，得：x=486=82+2x﹣y得：y=4②根据质量数守恒与电荷数守恒可知，衰变方程为：Rn→ Po+ He；质量亏损△m=0.0002u，所以产生的能量：△E=0.0002u×931.5MeV/u=0.1863MeV=2.9808×10﹣20J核反应过程系统动量守恒，以α粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mαvα﹣m Po v Po=0，又：△E=α粒子的动能：Po核的动能：由题可知α粒子与Po核的质量数之比为218：4代入数据解得：J；答：①x=4，y=4②衰变方程为：Rn→ Po+ He，α粒子的动能是2.927×10﹣20J六、综合题23.【答案】（1）总质量（m0）、衰变质量（m）、衰变时间（t），半衰期（T）之间关系为：将m0=2kg，T0=45亿年，t=45亿年，代人解得：m=m0/2=1kg故还剩余1kg238U．（2）根据质量数守恒可知，矿石含有的铅为：生成的铅和其它粒子的质量之比为206：32所以已经衰变的1kg铀中含有，铅为： =0.866kg（3）剩余的铀为1kg，产生的铅为0.866kg，这时铀、铅的质量之比是1：0.866．故这时铀、铅的质量之比是1：0.866．24.【答案】（1）4 H→ He+2 e（2）25。