【最新】人教版高中物理选修3-5精选试题：第十九章 单元测试题 含答案
最新人教版选修3-5高中物理过关习题19及答案
第十九章过关习题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)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，下面四幅图中能反映这些同位素的质量A与中子N关系的是( )答案：B解析：设这些同位素的质子为，由A＝N＋可知，当中子N增大时，质量A 也增大，选项A、D均错误；而元素的质子不可能为零，故当中子N为零时，质量A并不为零，选项B正确，错误。
2．(河北衡水中2015～2016年高二上期调研)如图中曲线、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．、b为β粒子的径迹B．、b为γ粒子的径迹．c、d为α粒子的径迹D．c、d为β粒子的径迹答案：D解析：γ射线是不带电的光子，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、错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确。
3．(黄石市有色一中2015～2016年高二下期期中)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，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，原含有钚元素的原子核有发生了衰变．经过264年后，钚元素的质量还剩D．经过88年后该矿石的质量剩下答案：解析：半衰期表示有一半原子核发生衰变的时间，经过176年后，也就是2个半衰期，则还剩质量的原子核没有发生衰变，故A、B错误；经过264年后，也就是3个半衰期，钚元素的质量还剩，故正确；经过88年后该矿石的质量不变，只是其中钚238的质量变成，故D错误。
故选。
4．若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。
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
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。
最新人教版高中物理选修3-5第十九章模块综合测评三(附答案)
综合测试(满分：100分，时间：90分钟)一、选择题(每小题4分，共32分)1.以下哪些现象和原子核的变化有关( )A.α粒子散射B.天然放射性C.光电效应D.热核反应解析：α粒子散射说明了原子的核式结构，所以选项A 错误.光电效应说明了光的粒子性，是核外电子吸收光子变成光电子，所以选项C 错误.天然放射性和热核反应都是原子核发生改变，所以选项B 、D 正确.答案：BD2.重核裂变和轻核聚变是人类利用原子能的两种主要方法，下面关于它们的说法正确的是( )A.裂变和聚变过程都有质量亏损B.裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加C.裂变过程质量有所增加，聚变过程有质量亏损D.裂变和聚变过程质量都有所增加解析：重核裂变和轻核聚变都要释放能量，也一定要发生质量亏损，所以选项A 正确. 答案：A3.现有三个核反应：①Na 2411→Mg 2412+e 01 ②U 23592+n 10Ba 14156→+36Kr+3n 10 ③H 21+H 31→He 42+n 10 下列说法正确的是( )A.①是裂变，②是β衰变，③是聚变B.①是聚变，②是裂变，③是β衰变C.①是β衰变，②是裂变，③是聚变D.①是β衰变，②是聚变，③是裂变解析：当原子核自发地放出某种粒子成为新的原子核，叫做衰变.①为衰变，原子序数较大的重核分解成原子序数小的原子核，叫做重核裂变，②为裂变.原子序数很小的原子核聚合成原子序数较大的原子核，叫做轻核聚变，③为聚变.所以C 选项正确.答案：C4.在做光电效应演示实验时，把某金属连在验电器上，第一次用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针张开一个角度，第二次在弧光灯和金属板之间插入一块普通玻璃，再用弧光灯照射，验电器的指针不张开.由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光灯中的( )A.可见光成分B.红外线成分C.无线电波成分D.紫外线成分解析：因为玻璃不能挡住可见光，但不能发生光电效应现象说明可见光的频率小于极限频率，又因为红外线与无线电波频率都比可见光小，也不能发生光电效应部分.紫外线的频率较大，被玻璃挡住，所以不能发生光电效应，即发生光电效应的紫外线成分，所以选项D 正确. 答案：D5.利用金属晶格(大小约10-10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为m ，电量为e ，初速度为O ，加速电压为u ，普朗克常量为h ，则下述说法中正确的是( )A.该实验说明了电子具有波动性B.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=m eU h2C.加速电压u 越大，电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显解析：电子的衍射实验说明了电子具有波动性，所以选项A 正确.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=kmE h p h 2 =m eU h 2，所以选项B 正确.根据λ=m eU h 2可知，当加速电压U 越大，波长越小，波动性越不明显，所以选项C 错误.若用相同动能的质子替代电子，质量ｍ变大，波长变小，波动性不明显，所以选项D 错误.答案：AB6.在下列四个方程中，X 1、X 2、X 3和X 4各代表某种粒子，以下判断中正确的是( ) U 23592+n 10→Kr 9236+Ba 14156+3X 1 U 23892→Th 23490+X 3 P 3015→Si 3014+X 2 Th 23490→Pa 23491+X 4 A.X 1是α粒子 B.X 2是质子C.X 3是中子D.X 4是电子解析：根据质量数守恒和电荷量守恒可以判断X 1是粒子中子，X 2是正电子，X 3是α粒子，X 4是电子，所以选项D 正确.答案：D7.如图1所示，一天然放射性物质射出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 只有两个点受到射线照射.下面的哪种判断是正确的( )图1A.射到b 点的一定是α射线B.射到b 点的一定是β射线C.射到b 点的一定是α射线或β射线D.射到b 点的一定是γ射线解析：γ射线不带电，在电场或磁场中不受场的作用，只能射到α点，所以选项D 错误.调整E 和B 的大小，既可以使带正电的α射线沿直线运动，也可以使带负电的β射线沿直线前进.沿直线运动的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即Eq=Bqv.已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，当我们调节使α粒子沿直线运动时，速度大的β粒子将向右偏转，有可能射到b 点；当我们调节使β粒子沿直线运动时，速度较小的α粒子也将会向右偏转，也有可能射到b 点，因此选项C 正确，而选项A 、B 都是错误的.答案：C8.一个质子以1.0×107m/s 的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，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，则下列判断正确的是( )A.核反应方程为Al 2713+H 11→Si 2814B.核反应方程为Al 2713+P 11→Si 2814C.硅原子核速度的数量级为107m/s ，方向与质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为105m/s ，方向与质子的初速度方向一致解析：根据题意可知核反应方程为Al 2713+H 11→Si 2814，所以选项A 、B 正确，质子撞入静止的铝原子核后被俘获的过程动量守恒，即ｍH v 0=ｍSi v ，v=ｍH v 0/ｍSi =v 0/28=4×105m/s ，所以选项C 错误，D 正确.答案：ABD二、填空题(20分)9.(4分)两块不同放射性元素A 和B,96天内A 放射性元素有7/8的原子核发生了衰变,B 有63/64的原子核发生衰变,那么B 的半衰期是_________天,A 和B 的半衰期之比为_________. 解析：96天内A 放射性元素有7/8的原子核发生了衰变，还有1/8的原子核没有发生衰变，说明A 的半衰期为32天，B 有63/64的原子核发生衰变，说明B 还有1/64没有发生衰变，B 的半衰期为24天，A 和B 的半衰期之比为4∶3.答案：24 4∶310.(4分)一个铀235核裂变时释放出196 MeV 的能量，则1 kg 铀235完全裂变时所放出的能量为________________J ，它相当于________________t 优质煤燃烧所放出的能量(煤的热值为3.36×107 J/kg).解析：1 kg 铀235完全裂变时所释放的能量为2351013⨯×6.02×1023×196×106×1.6×10-19 J=8.03×1013 J 相当于优质煤的质量为713103.36108.03⨯⨯kg=2.4×106 kg=2.4×103 t. 答案：2.4×103t11.(4分)如图2所示，给出氢原子最低的四个能级.氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有_________种，其中最小的频率等于_________________.(保留两位有效数字)图2解析：最小频率对应n=4到n=3之间的能级跃迁，hν=(-0.85)-(-1.51)=0.66 e Ｖ=0.66×1.6×10-19J=1×10-19J ，ν=34--19106.63101⨯⨯ Hz=1.5×1014 Hz. 答案：6 1.5×1014 Hz12.(4分)假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是2.013 6 u ，中子的质量是1.008 7 u ，氦核同位素的质量是3.015 0 u ，则聚变的核反应方程是__________________________，在聚变反应中释放出的能量为________________MeV(保留两位有效数字1 u=1.660 6×10-27 kg).解析：核反应方程为2H 21→He 32+n 10，质量亏损为Δｍ=2×2.013 6 u-1.008 7 u-3.015 0 u=0.003 5 u=0.003 5×1.660 6×10-27kg=5.812 1×10-30 kg ，在聚变反应中释放出的能量为ΔE=Δｍc 2=5.812 1×10-30×(3×108)2 J=5.230 89×10-13 J=3.3 MeV.答案：2H 21→He 32+n 10 3.313.(4分)质量为m 1=0.5 kg 和m 2=1.5 kg 的两个物体，在光滑水平面上作对心碰撞，不考虑发生碰撞的时间，它们的位移—时间图象如图3所示，两物体碰撞前后的总动量分别是________和______________.图3解析：由图象可以看出，ｍ1碰撞前速度为4 m/s ，ｍ2速度为零.碰撞后两者速度都为1 m/s.可以计算出两物体碰撞前后的总动量都为2 kg·m/s.答案：2 kg·m/s 2 kg·m/s三、计算题(48分)14.(10分)一小瓶含有某种放射性同位素的溶液，它每分钟衰变6 000次，将它注射到一个病人的血液中，经过15小时，从病人身上取出10 cm 3的血样，测得每分钟衰变2次.已知这种同位素半衰期为5小时.试根据上述数据，计算人体血液的总体积.解析：由每分钟衰变次数与其质量成正比出发，运用半衰期知识可求出人体血液的总体积. 设放射性同位素原有质量为m 0，15小时后剩余质量为m ，人体血液的总体积为Vcm 3，由每分钟衰变次数与其质量成正比可得0m m =60002.0ν.再由半衰期公式得m=m 0(21)t/τ，其中t/τ=15/5=3，联立以上几式可解得V=3 750 cm3.15.(12分)2005年7月4日13时52分，美国宇航局“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标——坦普尔１号彗星，这次撞击只能使该彗星自身的运行速度出现每秒0.000 1 mm 的改变.探测器上所携带的总质量达370 kg 的彗星“撞击器”将以每小时38 000 km 的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后融化消失.试根据以上数据，估算一下彗星的质量是多少.(结果保留一位有效数字)解析：彗星和撞击器组成的系统为研究对象，动量守恒，利用动量守恒定律进行计算. 以彗星和撞击器组成的系统为研究对象，设彗星的质量为M ，初速度为v 01，撞击器质量m=370 kg ，速度v 02=38 000 km/h=1.1×104m/s ，撞击后速度为v由动量守恒定律得：Mv 01-mv 02=(M+m)v ①由于M 远大于m ，所以，上式可以化为：Mv 01-mv 02=Mv ②解得：M=vv m v -0102③由题给信息知，撞击后彗星的运行速度改变了0.000 1 mm/s ，即v 01-v=1×10-7 m/s ④代入③式解得M≈4×1013kg ⑤16.(12分)两个分别具有动能E=1 MeV 的氘核H 21发生对心正碰，并且结合能全部转化为机械能，结果生成了一个氦核He 32并放出另一个粒子.则放出粒子的动能是多少.(已知中子质量为1.008 7 u ，氘核质量为2.014 1 u ，氦核质量为3.016 0 u ，1 u=931 MeV)解析：在核反应方程中能量守恒：反应前各个粒子的总能量与反应后各个粒子的总能量相等，核反应过程中动量守恒.依题意，核反应方程为：H 21+H 21→He 32+n 10，由核反应方程可以看出放出的粒子是中子.在核反应方程中能量守恒：反应前各个粒子的总能量与反应后各个粒子的总能量相等，即2E+2m D c 2=(m α+m n )c 2+E α+E n (1)其中m D 为氘核质量，m α为生成的氦核质量，m n 为生成的中子质量，E α为生成的氦核动能，E n 为生成的中子动能.由(1)式和已知可知：E α+E n =2E+(2m D -m α-m n )c 2=[2+(22.014 1-3.016 0-1.008 7)×931] MeV=5.25 MeV根据核反应过程中动量守恒，得：m n v n ―m αv α=0(2)v α=αm m n =v n 再根据动能的公式和(2)式，得：n E E α=222221)(212121n n n a n n n v m v m m m v m v m ααα==a n m m =31(3) 由(1)的计算结果和(3)式得：E n =43×5.25 MeV=3.9 MeV . 17.(14分)一个静止的氮核N 147俘获了一个速度为2.3×107 m/s 的中子生成一个复核A ，A 又衰变成B 、C 两个新核，设B 、C 的速度方向与中子方向相同，B 的质量是中子的11倍，速度是166 m/s ，B 、C 在同一磁场中做圆周运动的半径之比R B ∶R C =11∶30，求：(1)C 核的速度大小.(2)根据计算判断C 核是什么.(3)写出核反应方程.解析：氮核吸收了一个中子变成复核不稳定，发生衰变，整个过程中，中子、氮核以及两个新核组成一个系统过程前后都不受外界的干扰，所以整个系统在俘获与衰变过程中动量均守恒，利用这一点，可求出C 核的速度，然后根据粒子在磁场中的运动情况就可以判断出新核的种类，写出核反应方程.氮核俘获中子到衰变成B 、C 两个新核的过程中动量守恒m n v n =m B v B +m C v C ①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再由带电粒子在洛伦兹力的作用下做圆周运动的知识R=Bq m v 可得： B C C C B B C B R v m R V m q q ==11103430101165⨯⨯⨯⨯⨯=25② q B +q C =7③将②③联立，q C =2，而m C =4，则C 核是氦原子核，核反应方程式是N 147+n 10→B 115+He 42.。
最新人教版选修3-5高中物理第19章原子核第1节检测题及答案
第十九章第一节基础夯实一、选择题(1～5题为单选题，6题为多选题)1．(陕西西安一中2015～2016年高二下期期末)下面与原子核内部变有关的现象是( )A．天然放射现象B．光电效应现象．电离现象D．α粒子散射现象答案：A解析：与原子核内部变有关的现象是天然放射现象。
2．(江西九江一中2015～2016年高二下期期中)物重视逻辑，崇尚性，其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．α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的答案：A解析：天然放射现象是原子核发生衰变而产生的，说明原子核内部是有结构的，故A正确。
电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构，但不能说明原子具有核式结构，故B错误。
α粒子散射实验的重要发现是原子的核式结构，而不是电荷的量子，故错误。
密立根油滴实验测出了电子的电荷量，发现了电荷量的量子，不能说明核外电子的轨道是不连续的，故D错误。
故选A。
3．关于质子与中子，下列说法错误的是( )A．原子核由质子和中子构成B．质子和中子统称为核子．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在D．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在答案：D解析：原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在。
4．若用代表一个中性原子中核外的电子，y代表此原子的原子核内的质子，z代表此原子的原子核内的中子，则对T的原子说( )A．＝90，y＝90，z＝234B．＝90，y＝90，z＝144．＝144，y＝144，z＝90D．＝234，y＝234，z＝324答案：B解析：在错误！未定义书签。
T中，左下标为质子，左上标为质量，则y＝90；中性原子的核外电子等于质子，所以＝90；中子等于质量减去质子，z＝234－90＝144，所以B选项对。
5．人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量为3的氦，它可以作为未核聚变的重要原料之一。
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。
人教版物理选修3-5 第十九章 章末质量评估(四) 含答案
9．一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m1、m2、m3，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H＋n→H＋γB．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3C．辐射中的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)cD．γ光子的波长λ＝h（m1＋m2－m3）c2解析：根据核反应过程中的质量数守恒、电荷数守恒可知核反应方程为：H＋n→H＋γ，故选项A错误；聚变过程中辐射出γ光子，质量亏损Δm＝m1＋m2－m3，故选项B正确；由质能方程知，辐射出的γ光子的能量E＝(m1＋m2－m3)c2，故选项C错误；由E＝知，γ光子的波长λ＝c，故选项D错误．答案：B10．一个原来静止的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)可能是下列图中的(图中半径大小没有按比例画)( )解析：由于发生的是α衰变，产物是两个带正电的粒子，根据动量守恒定律Mv1＋mvα＝0，可得这两个新核的运动方向相反，受到的(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；(3)当He旋转3周时，粒子H旋转几周？图甲图乙解析：(1)反应前后动量守恒：m0v0＝m1v1＋m2v2(v1为氚核速度，m0、m1、m2分别代表中子、氚核、氢核质量)代入数值可解得：v1＝－1.0×103 m/s，方向与v0相反．(2)H和He在磁场中均受洛伦兹力，做匀速圆周运动的半径之比r1∶r2＝∶＝3∶40.(3)H和He做匀速圆周运动的周期之比T1∶T2＝∶＝3∶2，所以它们的旋转周数之比n1∶n2＝T2∶T1＝2∶3，即He旋转三周，H旋转2周．答案：(1)大小为1.0×103 m/s，方向与v0相反(2)3∶40(3)2周。
人教版高中物理选修3-5第十九章 原子核单元测试含答案
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。
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高中物理学习材料桑水制作第十九章原子核(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．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2．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50 mg，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6430Zn＋10n→6530Zn.6530Zn 衰变放射出能量为1 115 eV的γ射线，通过γ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.6430Zn和6530Zn有相同的核子数B.6430Zn和6530Zn有相同的质子数C．γ射线是由锌原子的内层电子受激发而产生的D．γ射线在真空中传播的速度是3.0×108m/s4．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．α射线，β射线，γ射线B．γ射线，β射线，α射线C．γ射线，α射线，β射线D．β射线，α射线，γ射线5．关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有( )A.23892U→23490Th＋42He是α衰变B.147N＋42He→178O＋11H是β衰变C.21H＋31H→42He＋10n是轻核聚变D.8234Se→8236Kr＋201e-是重核裂变6．硼10俘获一个α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 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 ＝2，Z ＝1 B ．A ＝2，Z ＝2 C ．A ＝3，Z ＝3 D ．A ＝3，Z ＝28．为了说明用α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α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α粒子径迹中发现了 8条产生分叉，这一实验数据说明了( )A ．α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，α粒子与氮接触的机会很少C ．氮核很小，α粒子接近氮核的机会很少D ．氮气和α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 621H ―→k 42He ＋d 11H ＋210n ＋43.15 MeV 由平衡条件可知( )A ．k ＝1，d ＝4B ．k ＝2，d ＝2C ．k ＝1，d ＝6D ．k ＝2，d ＝310．元素X 是Y 的同位素，分别进行下列衰变：X ――→αP ――→βQ ，Y ――→βR ――→αS ，则 下列说法正确的是( )A ．Q 和S 不是同位素B ．X 和R 的原子序数相同C ．X 和R 的质量数相同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(22286Rn )，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 示．那么氡核的衰变方程应是( )A .222 86Rn →222 87Fr ＋0－1eB .222 86Rn →218 84Po ＋42HeC .222 86Rn →222 85At ＋01eD .222 86Rn →220 85At ＋21H图212．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11H -.假若使一束 质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线，通过OO ′进入匀强磁场B 2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α粒子径迹 D ．4为反α粒子径迹 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案二、非选择题(本题共4小题，共52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：1.89 eV 、10.2 eV 、12.09 eV .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－13.6 eV )． 14．(14分)α衰变是指放射性元素的原子核自发地放出α射线的衰变．(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 ，α衰变后的原子核是Y ， 写出核反应方程．(2)α衰变释放的能量称为α衰变能，用Q 表示，设原子核X 、Y 和α衰变多数发生在核 质量数大于209的重核，试证明α衰变能的98%以上表现为α粒子的动能．15．(14分)铀核(23592U)裂变生成钡(14156a B)、(9236Kr)和中子，质量分别为235.043 9 u、140.9139 u、91.897 3 u和1.008 7 u.(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3×105kW，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1 u＝1.7×10－27kg)16.(16分)现有的核电站比较广泛采用的核反应之一是23592U＋10n→14360Nd＋Zr＋310n＋80－1e＋γ(1)核反应方程中的γ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；(2)已知铀核的质量为235.043 9 u，中子质量为1.008 7 u，钕(Nd)核质量为142.909 8 u，锆核质量为89.904 7 u，又知1 u＝1.660 6×10－27kg，试计算1 kg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α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 [β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中的核子结合得越牢固，故选项D错误．]3．BD [6430Zn和6530Zn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．γ射线是由原子核内部发出的光子，其速度为3×108m/s.故C 项错误，D 项正确．]4．B [α射线用一张纸就能挡住，β射线能穿透几毫米的铝板，γ射线能穿透几厘米的铅板，因此B 选项正确．]5．AC [选项B 中的方程是卢瑟福当初用α粒子轰击氮原子核发现质子的方程，不是β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105B ＋42He →137N ＋10n ，137N →136C ＋01e +，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 ＝3，由电荷数守恒列式：Z ＋1＝2＋1，得Z ＝2，故选项D 正确．]8．C [氮原子核很小，所以α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⎩⎪⎨⎪⎧12＝4k ＋d ＋26＝2k ＋d解得⎩⎪⎨⎪⎧k ＝2d ＝2，B 对．]10．D [设放射性AZ X 经过1次α衰变，变成P ，P 经过1次β衰变后，变成稳定的新元素Q ，则表示该核反应的方程为：A Z X →A －4Z －2P ＋42He ，A －4Z －2P →A －4Z －1Q ＋ 01e -. 设X 的同位素NZ Y 经过1次β衰变，变成R ，R 经过1次α衰变，变成S ，则表示该核反应的方程为N Z Y → N Z ＋1R ＋ 01e -， 1N Z R +→N －4Z －1S ＋42He. 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＝mv 1q 1B ，R 2＝Mv 2q 2B ，联立以上两式可得：R 1R 2＝q 2q 1＝421＝842，故放出的粒子是α粒子，选B.]12．AC [由左手定则判定质子、α粒子受到洛伦兹力向右偏转；反质子、反α粒子向左偏转，故选项A 正确．进入匀强磁场B 2的粒子具有相同的速度，由偏转半径R ＝mv Bq知，反α粒子、α粒子在磁场中的半径大，C 正确．]13．2 －1.5114．(1)A Z X →A －4Z －2Y ＋42He (2)见解析解析 (1)A Z X →A －4Z －2Y ＋42He(2)放射性元素X 可看作是静止的，由α衰变过程中动量守恒知：m Y v Y ＝m αv α；由能量关系可得：Q ＝m Y v 2Y 2＋m αv 2α2，所以Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫m αm Y ＋1·12m αv 2α＝⎝ ⎛⎭⎪⎫m αm Y ＋1E k α； 变形得E k α＝m Y m α＋m Y ·Q ，当m Y 取209时，E k α＝2094＋209·Q ，即E k α＝Q ·98%.15．见解析解析 (1) 23592U ＋10n →14156Ba ＋9236Kr ＋310n 根据ΔE ＝Δmc 2，代入数据得ΔE ＝3.3×10－11J(2)根据E ＝Pt 和E ＝12·m m UΔE 得m ＝2.3×102kg.16．(1)40 90 (2)8.09×1013J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9040Zr 表示．(2)1 kg 铀235的铀核数为 N ＝1 000235×6.02×1023不考虑核反应中生成的电子质量，1个铀反应发生的质量亏损Δm ＝0.212 u ．1 kg 铀235完全裂变产生的能量约为E ＝N Δmc 2＝1 000235×6.02×1023×0.212×931.5×106×1.6×10－19 J ＝8.09×1013J。
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)
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
210
210
D． 83 Bi 的半衰期是 5 天， 100 克 83 Bi 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
γ射线，避免放射性危害 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术成为现
实，前不久，我国科学家成功合成了
A．③④⑤⑥
B．①②③④⑥
C．①②④⑥
二、填空题 （共 14 分）
7．（ 8 分）用人工方法得到放射性同位素，这是一个很
现，天然的放射性同位素只不过
40 几种，而今天人工制造
D．①③⑤
重要的发 的放射性同
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（
）
－9
① 1 纳米＝ 10 m ；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。
为 E0，则原子核反冲的动能为（
A． E0
B． m E0 M
）
m
C．
E0
Mm
D．
Mm 2 E0
(M m)
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（
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高中物理学习材料桑水制作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30 15P→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，培育出新品种图1C.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，α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 夸克组成图2D.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（）A.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。
最新人教版高中物理选修3-5第十九章模块综合测评一(附答案)
模块综合测评一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列叙述中，符合物理史实的是( )A ．汤姆孙发现了电子，并由此提出了原子的核式结构学说B ．卢瑟福做了α粒子散射实验，并据此了解了原子核的组成C ．约里奥·居里夫人用α粒子轰击铝核，发现了中子和正电子D ．贝克勒尔首先发现了天然放射现象，揭开了人类认识、研究原子核结构的序幕思路解析：汤姆孙发现了电子，但并没有提出原子的核式结构，而是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的；人们认识原子核的结构是从贝克勒尔首次发现天然放射现象开始的；约里奥·居里夫人发现了正电子，中子是查德威克首先发现的.答案：D2．如图1所示，四个示意图所表示的实验中，能说明光具有粒子性的是( )图1思路解析：光电效应说明光具有粒子性.答案：C3.(2004北京，11)氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氢离子．已知基态的氦离 子能量为E 1=-54．4 eV ，氢离子能级的示意图如图2所示．有具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )图2A ．40．8 eVB ．43．2 eVC ．51．0 eVD ．54．4 eV思路解析：基态氦离子与各能级的差值分别为：|E 1|-|E 2|=40.8 eV ，A 能.|E 1|-|E 3|=40.4 eV ；|E 1|-|E 4|=51.0 eV ，C 能.|E 1|-|E ∞|=54.4 eV ，D 能.故选B.答案：B4.某种金属用黄光照射时能发生光电效应，下列说法中正确的是( )A ．用橙光照射不能发生光电效应B ．用紫光照射一定会发生光电效C ．用红光照射可能发生光电效应D ．用紫光照射不一定能发生光电效应思路解析：只要入射光的频率大于黄光的频率，就一定能发生光电效应，入射光的频率小于黄光的频率时，也有可能发生.答案：BC5.U 23892变成Pb 20682要经过n 1次α衰变，n 2次β衰变，中子数减少的个数为n 3，则( )A ．n 1=6，n 2=8，n 3=22B ．n 1=6，n 2=8，n 3=16C ．n 1=8，n 2=6，n 3=22D ．n 1=8，n 2=6，n 3=16思路解析：由衰变规律可知，只有α衰变使质量数改变，所以n 1=4206238-=8，荷电荷数减少了8×2=16，而核电荷数只减少了92-82=10，说明发生了6次β衰变.答案：C6.匀强磁场中有一个静止的氮核N 147，被磁场方向垂直、速度为v 和α粒子击中形成复合核，然后沿跟α粒子的入射方向相反的方向释放出一个速度也为v 的质子，则( )A.质子与反冲核的动能之比为17：25 B ．质子与反冲核的动量大小之比为1：5C.质子与反冲核的动量大小之比为8：17 D ．质子与反冲核在磁场中旋转频率之比为17:8思路解析：衰变方程为：O H N He 1781114742+→+，由动量守恒可得：4v=-1×v+17v′（v′为反冲核的速度）所以517'=v v ； 质子与反冲核的动能之比171)'(22121=∙=v v m m E E k k ×(517)2=2517； 质子与反冲核的动量之比51517171'2121=⨯=∙=v v m m p p ； 由T=qB m π2得m qB f π2=，所以质子与反冲核的频率之比：81711781212121=∙=∙=m m q q f f . 答案：ABD7.(2006江苏南京期末调研，2)质量分别为2m 和m 的A 、B 两个质点，初速度相同，均为v 1．若他们分别受到相同的冲量I 作用后，A 的速度变为v 2，B 的动量变化为扒已知A 、B 都做直线运动，则动量p 可以表示为( )A ．m(v 2-v 1)B ．2m(2v 2-v 1)C ．4m(v 2-v 1)D ．m(2v 2-v 1)思路解析：由动量定理对A ：I=2mv 2-2mv 1 ① 对B ：I=p-mv 1 ② 所以由①②得p=m(2v 2-v 1)故D 正确.答案：D8.质量为m 的人站在质量为M 的小车上，小车静止在水平地面上，车与地面摩擦不计．当人从小车左端走到右端时，下列说法正确的是( )A.人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上运动的平均速度也越大B ．人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大C.不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离相同D ．人在车上行走时，若人相对车突然停止，则车也立刻停止思路解析：质量为m 的人从小车左端走到右端的过程中动量守恒,则m 人v =M 车v 故A 正确.由于人车运动时间相同，则m 人v t=M 车v t如图所示，得ms 人=Ms 车s 车+s 人=L 车所以s 车=车L mM m + L 车为车长，可见人、车运动距离与速度无关.故B 错误，C 正确.由动量守恒：mv 人-Mv 车=0.当人相对车突然停止，则车相对地的速度必为零.故D 正确. 答案：ACD9.中微子离开太阳向地球运动的过程中，发生“中微子振荡”，转化为μ子和τ子．科学家通过中微子观测站的观察和理论分析，终于弄清了中微子失踪的比例和机理．若中微子在运动中只转化为τ子和μ子，已知μ子运动方向与中微子方向一致，则τ子的运动方向( )A.一定与中微子方向一致究室 B ．一定中微子方向相反C.可能与中微子不在同一直线上 D ．只能与中微子在同一直线上思路解析：由动量守恒可知，μ子运动方向与中微子方向一致，τ子的运动方向可能与μ子相同，也可以与μ子相反，即只能与中微子在同一直线上.答案：D10.(2005全国高考理综Ⅱ，8)如国3中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发现若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2．22 eV ．在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有( )图3A ．二种B ．三种C ．四种D ．五种思路解析：已知金属钾的逸出功为2.22 eV ，要能打出光电子，则光波的能量必须大于钾的逸出功值，经过ΔE=E N -E M 计算，除了4跃迁到3和3跃迁到2的光子能量小于逸出功值外，4跃迁到2，4跃迁到1，3跃迁到1，2跃迁到1的光子能量均大于钾的逸出功，所以C 正确.答案：C11.(2005江苏，9)下列核反应或核衰变方程中，符号“X ”表示中子的是( )A ．X C He e +→+1264294 B ．X O He N +→+17842147C.X H Pt n Hg ++→+112027810204802 D ．23992U →X Np +23993思路解析：根据核反应方程的质量数、电荷数守恒定律，可以判断出A 、C 正确.答案：AC12.(2004江苏，4)下列说法正确的是( )A ．α射线与γ射线都是电磁波B ．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C ．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D ．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量思路解析：α射线不是电磁波，β射线是原子核衰变过程中形成的，半衰期不随外界条件改变，在原子核衰变过程中要发生质量亏损.答案：C二、填空题(13、14小题各4分，15、16小题各5分，共18分)13.完成下列核反应方程：(1)Pa Th 2349123490→+__________；(2)___________+n Kr Ba n 10893614456103++→.思路解析：利用质量数守恒和电荷数守恒判断.答案:e 01- U 2359214.波长为200 nm 的紫外线的光子能量为_________J ，如果用它照射逸出功为4．8 eV 的金，逸出光电子最大初动能为________eV ．思路解析：光子能量E=hν=λhc=9.945×10-19 J=6.2 eV由光电效应方程可得光电子最大初动能E km =E-W 逸=1.4 eV答案：9.945×10-19 1.415.质量为m=70 kg 的撑杆跳高运动员从h=5．0m 高处落到海绵垫上，经Δt 1=1s 后停止，则该运动员身体受到的平均冲力为__________N ．如果是落到普通沙坑中，经Δt 2=0．1 s 停下，则沙坑对运动员的平均冲力为__________N(取g=10m/s 2)．思路解析：运动员落地时，受到两个力的作用，一个是向下的重力，一个是地面对运动员向上的作用力.在接触时间内，运动员的初动量p 1=mv 1=gh m 2 =700 kg·m/s(向下）；末动量p 2=0,以向上为正方向.根据动量定理，有（F -mg)Δt=p 2-p 1=0-(-mv 1),所以F =mg+t m v ∆1.若Δt 1=1 s,即落在海绵垫上时1F =（700+700） N=1 400 N ；若Δt 2=0.1 s,即落在普通沙坑上时，2F =700 N+1.0700N=7 700 N. 答案：1 400 7 70016.如图4所示，质量M 的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的光滑弧面底部与水平面相切，一个质量为m 的小球以速度v0向滑块滚来．设小球不能越过滑块，则小球到达最高点时，小球的速度大小为_________，滑块的速度大小为___________.思路解析：小球到达最高点时和滑块具有相同的速度v （若速度不相同，必然相对滑动，此时一定不是最高点），由水平方向动量守恒得：mv 0=(M+m)v所以v=mM m v +0. 答案：m M m v +0 mM m v +0 三、计算题(17小题6分，18小题8分，19、20小题各10分，共34分)17.如下一系列核反应是在恒星内部发生的：N C p 137126→+ v e C N ++→+136137N C p 147126→+ O N p 158147→+v e N O ++→+157158 α+→+C N p 126157其中p 为质子，α为α粒子，e +为正电子，v 为一种中微子.已知质子的质量为m p =1.672×10-27 kg ，α粒子的质量为m α=6.644 929×10-27 kg,正电子的质量为m e =9.11×10-31 kg,中微子质量可忽略不计，真空中的光c=3.00×108 m/s.试计算该系核反应完成后释放的能量.思路解析：为求出系列反应后释放的能量，可以将题中所给的诸核反应方程左右两侧分别相加，消去两侧相同的项，系列反应最终等效为4p→α+2e ++2v ，设反应后释放的能量为Q ，根据质能关系和能量守恒得：4m p c 2=m αc 2+m e c 2+Q ，代入数值可得Q=3.95×10-12 J. 答案：3.95×10-12 J18.将质量为m=1 kg 的小球，从距水平地面高h=5 m 处，以v 0=10 m/s 的水平速度抛出，不计空气阻力，取g=10 m/s 2.求（1）平抛运动过程中小球动量的增量Δp ；（2）小球落地时的动量p′.思路解析：如图所示，水平方向v 0不变，故Δv x =0；竖直方向为自由落体运动，Δv y =gt ，则由以上分析可知Δv=gt.由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，故h=221gt ，落地时间t=gh 2=1 s. （1）小球飞行过程中只受重力作用，所以合外力的冲量为I=mgt=1×10×1 N·s=10 N·s ，方向竖直向下.由动量定理可知动量增量等于其合外力的冲量,即Δp=I=10 N·s=10 kg·m/s,方向竖直向下.（2）由速度合成知，落地速度v=222201010+=+y v v m/s=210m/s所以小球落地时的动量大小为p′=mv=210 kg·m/s由图知tanθ=10100=v v y=1，则小球落地时的动量的方向与水平方向的夹角为45°斜向下. 答案：（1）10 kg·m/s 方向竖直向下（2）210 kg·m/s 与水平方向呈45°斜向下19.(2006天津河西区期末质量调查，22)质量为M 的小物块A 静止在离地面高h 的水平桌面的边缘，质量为m 的小物块B 沿桌面向A 运动并以速度v 0与之发生正碰（碰撞时间极短）.碰后A 离开桌面，其落地点离出发点的水平距离为L.碰后B 反向运动.求B 后退的距离.已知B 与桌面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.思路解析：A 落地过程是平抛运动，则有h=221gt L=v A t 所以v A =g hL t L 2=B 与A 碰撞动量守恒m B v 0=M A v A -m B vB 返回有μm B g·s=21m B v 2 所以s=20)2(21v h g m ML g -μ. 答案：20)2(21v h g m ML g -μ 20.(2006江苏南京期末调研，19)质量为M=3 kg 的平板车放在光滑的水平面上，在平板车的最左端有一小物块（可视为质点），物块的质量为m=1 kg.小车左端上方如图5所示，固定着一障碍物A ，初始时，平板车与物块一起以水平速度v=2 m/s 向左运动，当物块运动到障碍物A 处时与A 发生无机械能损失的碰撞，而小车可继续向左运动.取重力加速度g=10 m/s 2.图5（1）设平板车足够长，求物块与障碍物第一次碰撞后，物块与平板车所能获得的共同速率；（2）设平板车足够长，物块与障碍物第一次碰后，物块向右运动所能达到的最大距离是s=0.4 m ，求物块与平板车间的动摩擦因数；（3）要使物块不会从平板车上滑落，平板车至少应为多长？思路解析：（1）物块与障碍物碰后物块和小车系统动量守恒，故有Mv 0-mv 0=(M+m)v 代入数据得v= 1 m/s.（2）物块第一次与障碍物碰后向右减速到零，向右运动最远-μmgs -21mv 02 代入数据得μ=0.5.（3）物块多次与障碍物碰撞后，最终与平板车同时停止.设物块在平板车上运动的距离为l ，那么由系统能量守恒有μmgl=21(m+M)v 02 代入数据得l=1.6 m所以要使得物块不滑出平板车，平板车长度至少为1.6 m. 答案：（1）1 m/s （2）μ=0.5 （3）1.6 m。
最新人教版高中物理选修3-5第十九章《模块综合测试B附答案》
物理人教3-5模块综合测试(B)(时间：90分钟 分数：100分)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，至少有一个选项正确，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．如图所示，光滑的水平地面上放着一个光滑的凹槽，槽两端固定有两轻质弹簧，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把槽、小球和弹簧视为一个系统，则在运动过程中( )A ．系统的动量守恒，机械能不守恒B ．系统的动量守恒，机械能守恒C ．系统的动量不守恒，机械能守恒D ．系统的动量不守恒，机械能不守恒2．对于基态氢原子，下列说法中正确的是( )A ．它能吸收10.2 eV 的光子B ．它能吸收11 eV 的光子C ．它能吸收14 eV 的光子D ．它能吸收具有11 eV 动能的电子的部分动能3．下列说法正确的是( )A ．天然放射现象说明原子核内部有电子B ．发现质子的核反应方程是：144161 72 81N+He O+H C ．由爱因斯坦质能方程E ＝mc 2可知，物体的能量与物体的速度的平方成正比D ．从能级图中可知，氢原子从n ＝2跃迁到n ＝1能级释放出的光子能量高于从n ＝4跃迁到n ＝2能级所释放出的光子能量4．下列说法正确的是( )A ．铀235只要俘获中子就能进行链式反应B ．所有的铀核俘获中子后都能裂变C ．太阳不断地向外辐射大量能量，太阳质量应不断减小，日地间距离应不断增大，地球公转速度应不断减小D ．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的5．太阳放出的大量中微子向地球飞来，但实验测定的数目只有理论的三分之一，“三分之二的太阳中微子失踪”之谜，一直困扰着科学家，后来科学家发现中微子在向地球传播的过程中衰变为一个μ子和一个τ子，此项成果获“2001年世界十大科技突破奖”。
若在衰变中发现的μ子速度方向与中微子原来方向一致，则τ子的运动方向( )A ．一定与μ子同方向B ．一定与μ子反方向C ．不一定与μ子在同一直线上D ．一定与μ子在同一直线上6．下列说法中正确的是( )A ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B ．原子的核式结构模型是由汤姆生在α粒子散射实验基础上提出的C ．放射性元素的半衰期是由核内自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态没有关系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7．一个小球从距离地面高度为H 处自由落下，与水平地面发生碰撞，设碰撞时间为一个定值t ，则在碰撞过程中，小球对地面的平均作用力与弹起的高度的关系是( )A ．弹起的最大高度h 越大，平均作用力就越大B ．弹起的最大高度h 越大，平均作用力就越小C ．弹起的最大高度h ＝0，平均作用力最大D ．弹起的最大高度h ＝0，平均作用力最小8．目前，载人宇宙飞船返回舱时常采用强制减速的方法，整个回收过程可以简化为这样几个主要的阶段：第一个阶段，在返回舱进入大气层的过程中，返回舱在大气阻力和重力的共同作用下匀速下降；第二个阶段，返回舱到了离地面一定高度时打开降落伞使返回舱以较低的速度匀速降落；第三个阶段，在接近地面时点燃反冲火箭使返回舱做减速运动直到落地。
高中物理人教版选修3-5习题：第19章 原子核 第5节 Word版含解析
第十九章第五节基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)1．关于核力的说法正确的是导学号96140433()A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用B．核力就是电磁力C．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m之内D．核力与电荷有关答案：C解析：核力是短程力，超过1.5×10－15m，核力急剧下降几乎消失，故C对，核力与万有引力、电磁力不同，故A、B不对，核力与电荷无关，故D错。
2．关于原子核中质子和中子的说法，正确的是导学号96140434()A．原子核中质子数和中子数一定相等B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多C．原子核都是非常稳定的D．由于核力的作用范围是有限的以及核力的饱和性，不可能无节制的增大原子核而仍稳定存在答案：D解析：原子核中质子数和中子数不一定相等，特别是在原子序数越大的原子核中，中子数比质子数多，且原子序数大的和小的都没有中等质量原子核稳定，故A、B、C错。
又由于核力是短程力及饱和性的特点，使原子核不可能无节制的增大，故D正确。
3．(佛山2014～2015学年高二下学期检测)某核反应方程为21H＋31H―→42He＋X。
已知21H 的质量为2.0136u，31H的质量为3.0180u，42He的质量为4.0026u，X的质量为1.0087u，则下列说法中正确的是导学号96140435()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，该反应吸收能量答案：B解析：由题目所给核反应方程式，根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律，可得21H ＋31H―→42He＋10X，则X为中子，在该反应发生前反应物的总质量m1＝2.0136u＋3.0180u＝5.0316u，反应后产物总质量m2＝4.0026u＋1.0087u＝5.0113u，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，故选项B 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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最新人教版高中物理选修3-5第十九章《模块综合测试A附答案》
物理人教3-5模块综合测试(A)(时间：90分钟分数：100分)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，至少有一个选项正确，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．关于下列四幅图说法正确的是()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2．机车拖着车厢在平直的铁轨上匀速行驶，某时刻车厢突然脱钩，而机车的牵引力保持不变，机车和车厢各自受的阻力也不变，在车厢停止前()A．总动量守恒，动能和增大B．总动量守恒，动能和减小C．总动量守恒，动能和不变D．总动量增加，动能和不变3．一人静止于光滑水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是()A．向后踢腿B．手臂向后甩C．在冰面上滚动D．脱下外衣水平抛出4．以下宏观概念哪一些是量子化的()A．木棒的长度B．物体的质量C．物体的动量D．学生的个数5．对于光的波粒二象性的说法中，正确的是()A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波同样是一种波C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量度E＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性6．某光电管的阴极是由金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，用波长为2.5×10－3m 的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10－19C，普朗克常量为6.63×10－34 J·s，求得钾的截止频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是() A．5.3×1014 Hz,2.2 J B．5.3×1014 Hz,4.4×10－19 JC．3.3×1033 Hz,2.2 J D．3.3×1033 Hz,4.4×10－19 JNa发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出7．在足够大的匀强磁场中，静止的钠核2411一个粒子后，变为一个新核，新核与放出的粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如图所示。
人教版高中物理选修3-5单元测试题全套带答案解析.doc
最新人教版高中物理选修3-5单元测试题全套带答案解析第十七章过关检测（时间:45分钟满分:100分）一、选择题（本题共8小题,每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求, 第6〜8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是（）人弱光衍射实验B.电子朿在晶体上的衍射实验C.弱光干涉实验D.以上都不正确解析:最早证明了德布罗意波存在的实验是电子束在晶体上的衍射实验。
答案:B2.能正确解释黑体辐射实验规律的是（）A.能量的连续经典理论B.普朗克提出的能量量子化理论C.牛顿提出的能暈微粒说D•以上说法均不正确解析:黑体辐射规律认为能量是--份一份的,但不同于牛顿提出的微粒说，只有B符合物理事实，因此选B。
答案:B3.关于黑体辐射的强度与波长的关系，如图正确的是（）解析:根据黑体辐射的实验规律:随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，故图线不会有交点，选项C、D错误。
另一方面,辐射强度的极大值会向波长较短方向移动，选项A错误，选项B正确。
答案:B4•关于光电效应，下列说法正确的是（）A.截止频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的吋间足够长，任何金属都能产生光电效应C.从金属表而出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时，频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多解析:逸出功^o=Av c,^o-y c—截止频率,A正确;只有照射光的频率u大于等于金属截止频率％，才能产生光电效应现象,B错;由光电效应方程5=加・％知，因V不确定吋，无法确定Ek与％的关系,C错;光强E=nhv,v&大,E 一定，则光子数〃越小，单位时间内逸出的光电子数就越少,D错。
答案:A5.如图所示，一个粒子源产生某种粒子，在其正前方安装只有两条狭缝的扌当板，粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光，那么在荧光屏上将会看到（）］粒子源sTsi~__________ MA.只有两条亮纹B.有许多条明、暗相间的条纹C.没有亮纹D.只有一条亮纹解析:任何运动的粒子都具有波粒二象性，那么离子源产生的大量粒子透过双缝就应该表现出波动性,即形成明、暗相间的多条干涉条纹，故B项正确。
人教版物理选修3-5 第十九章 章末复习课 含答案
【知识体系】主题1 几种重要的核反应和核能的计算1．几种重要的核反应类型．反应类型核反应方程能量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?解析：(1)核反应方程为2H→He＋n.(2)质量亏损为Δm＝2.013 6 u×2－3.015 0 u－1.008 7 u＝0.003 5 u.则释放的核能为ΔE＝Δmc2＝0.003 5×931.5 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为E0，反应后中子和He核的动能分别为E1、E2.根据动量守恒得：m1v1－m2v2＝0，所以＝＝.根据E＝mv2得＝,\f(1,2)m1v)＝×＝，即E2＝＝×3.12 MeV＝1.04 MeV.由能量转化和守恒定律得E1＋E2＝2E0＋ΔE.代入数据得E0＝0.45 MeV.答案：(1)2H→He＋n (2)3.26 MeV (3)0.45 MeV名师点评核能计算常见的方法(1)利用质能方程ΔE＝Δm·c2计算核能．(2)利用比结合能计算核能．原子核的结合能＝比结合能×核子数．核反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新原子核的总结合能之差，等于该次反应所释放(或吸收)的核能．(3)据能量守恒和动量守恒定律计算核能．(4)应用阿伏加德罗常数计算核能．若要计算具有宏观质量的物质中所有原子核都发生核反应所放出的总能量，其解题的基本思路为：①根据物体的质量m和摩尔质量M，由n＝求出物质的量，并求出原子核的个数N＝NAn＝NA.②由题设条件求出一个原子核与另一个原子核反应放出或吸收的能量E0(或直接从题目中找出E0)．③再根据E＝NE0求出总能量．针对训练1．三个α粒子结合成一个碳C，已知碳原子的质量为12.000 0 u，氦原子质量为4.002 6 u.(1)写出核反应方程．(2)这个核反应放出的能量是多少焦？(3)这个能量合多少MeV?解析：(1)3He→C＋ΔE.(2)Δm＝3×4.002 6 u－12.000 0 u＝0.007 8 u，Δm＝0.007 8×1.66×10－27 kg＝12.948×10－30 kg，ΔE＝Δmc2＝1.165×10－12 J.3.半衰期．放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间．计算公式：N＝N0或m＝m0，其中n＝，τ为半衰期．【典例2】在核电站泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性元素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程，它们分别是________和________(填入正确选项前的序号).131I和137Cs原子核中的中子数分别是________和________．①X1→Ba＋n ②X2→Xe＋e③X3→Ba＋n ④X4→Xe＋P解析：根据衰变过程中电荷数守恒和质量数守恒可知，X2为I，X3为Cs，中子数等于质量数减去核电荷数，分别为131－53＝78和137－55＝82.答案：②③78 82名师点评确定衰变次数的方法(1)X→Y＋nHe＋me.根据质量数、电荷数守恒得A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.二式联立求解得α衰变次数n和β衰变次数m.(2)根据α衰变和β衰变实质(β衰变质量数不变)直接求解．针对训练2．放射性元素U衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Tl，X和Tl最后都变成Pb，衰变路径如图所示．则( )A．a＝82，b＝211B.Bi→X是β衰变，Bi→Tl是α衰变C.Bi→X是α衰变，Bi→Tl是β衰变D.Tl经过一次α衰变变成Pb解析：由Bi→X，质量数不变，说明发生的是β衰变，同时知a ＝84.由Bi→Tl，核电荷数减2，说明发生的是α衰变，同时知b＝206，由Tl→Pb发生了一次β衰变．故选B.答案：B统揽考情本章内容是介绍原子核物理学中最基础的知识和研究方法，它是进入微观领域的“金钥匙”，它对近代物理及其他技术有极其深远的影响．它是高考选考的常考内容，考查内容主要集中在原子核的结构、原子核的衰变及质能联系方程等知识，并以选择题为主．真题例析(20xx·山东卷)(多选)14C发生放射性衰变为14N，半衰期约5 700年．已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小．现通过测量得知，某古木样品中14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是( )A．该古木的年代距今约5 700年B．12C、13C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约5 700年，选项A正确.12C、13C、14C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项B错误．根据核反应方程可知，14C衰变为14N的过程中放出电子，即发出β射线，选项C正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项D错误；故选A、C.答案：AC针对训练(20xx·全国Ⅲ卷)(多选)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si*.下列说法正确的是( )A．核反应方程为p＋Al→Si*B．核反应过程中系统动量守恒C．核反应过程中系统能量不守恒D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致解析：质子p即H，核反应方程为p＋Al→Si*，A项正确；核反应过程遵循动量守恒定律，B项正确；核反应过程中系统能量守恒，C 项错误；在核反应中质量数守恒，但会发生质量亏损，所以D项错误；设质子的质量为m，则Si*的质量为28m，由动量守恒定律，有mv0＝28mv，得v＝＝m/s≈3.6×105 m/s，方向与质子的初速度方向相同，故E项正确．答案：ABE1．(20xx·重庆卷)如图中曲线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。
人教版高中物理选修3-5第十九章过关检测.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第十九章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共6小题,共48分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确)1.下列说法正确的是()A.γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B.β射线比α射线更容易使气体电离C.太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D.核反应堆产生的能量来自轻核聚变答案:A解析:γ射线是不带电的电磁波,在电场和磁场中都不会偏转,故选项A正确;因为α射线比β射线的电离能力强,所以选项B错误;太阳辐射的能量来源是轻核聚变,核反应中进行的是核裂变反应,故选项C、D错误。
2.为应对能源危机和优化能源结构,提高清洁能源的比重,我国制定了优先选择核能,其次加快发展风电和再生能源的政策,在《核电中长期发展规划》中要求2020年核电运行装机总容量达到4000万千瓦的水平,请根据所学物理知识,判断下列说法中正确的是()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.现有核电站都只利用重核裂变释放大量的原子能D.现有核电站既可以利用重核裂变,又可以利用轻核聚变释放大量的原子能答案:AC解析:目前核电站都用核裂变,其原料是铀,且核裂变在核反应堆中应用的是比较清洁的能源,故A、C正确,B、D错误。
3.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。
4.下列说法正确的是()AHe是α衰变方程BHe+γ是核聚变反应方程CThHe是核裂变反应方程DHeAln是原子核的人工转变方程答案:BD解析:原子核放出α粒子是衰变,A项不是α衰变,C项是α衰变,A、C两项都错误。
本题B、D两项正确。
5.太阳放出的大量中微子向地球飞来,但实验测定的数目只有理论的三分之一,后来科学家发现中微子在向地球传播过程中衰变成一个μ子和一个τ子。
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最新人教版物理教学资料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 ⎡⎤+-+⎣⎦ 图1C.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，α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 ；图2（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（）A.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。
（3）残留物对环境可长期起作用，其产生的原因是。
17、若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比m A:m B=。
18、已知一个氘核和一个氚核聚变成氦原子核时放出17.6MeV的能量，则8g氘和12g氚在聚变时总共可以放出 MeV的能量。
三、计算题19、一个原子核A经过5次 衰变，变成原子核B，再经过4次β衰变，变成原子核C。
（1）核A的质子数比核C的质子数多几个？（2）核A的中子数比核C的中子数多几个？20、曾落在日本广岛上的原子弹，相当于2万吨TNT，这些火药的能量约8.4×1013J，试问有多少个23592U原子进行核分裂？该原子弹中含铀23592U的质量最小限度为多少？（一个铀23592U原子核分裂时所产生的能量约为200MeV）21、地表附近的土壤中含有126C和它的放射性同位素146C衰变为147N时放出电子。
（1）写出146C衰变的核反应方程；（2）树木在生长时吸收的146C和126C的比例是一定的，树木死之后不再吸收，现分析一颗枯死的古树中所含146C的量为正在生长树中含量的32，已知146C的半衰期T=5600年，试推算该古树是多少年前枯死的？22、1920年，质子已被发现，英国物理学家卢瑟福曾预言：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子。
1930年，科学家们在真Be）时，会产生一种看不见的贯穿能力很强的不知空条件下用α射线轰击铍（94名的射线和另一种粒子。
经过研究发现，这种不知名的射线具有如下的特点：①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度小于光速的十分之一。
（1）试写出α射线轰击铍核的核反应方程；（2）根据上面所述射线的特点，分析说明该射线是不带电的，且不是γ射线（3）查德威克于1935年经过相关的实验和计算证实，这种射线就是由卢瑟福预言的中子组成，从而获得了当年的诺贝尔物理学奖。
在某一原子反应堆中，有大量的快速中子产生，为了使其减速为核反应所需的慢中子，人们用石墨（碳）作减速剂使快中子减速。
已知碳核的质量是中子的12倍，假设把中子与碳核的每次碰撞都看作是弹性正碰，而且认定碰撞前碳核都是静止的，设碰撞前中子的动能为E0，经过一次碰撞，中子损失的能量是多少？参考答案一、选择题1、ABC2、C3、BD4、BD5、ABD6、A7、C8、C9、ABD10、AC 11、C 12、B 13、B 14、B二、填空题15、（1）01-e ；β衰变 （2）42He ；α衰变.16、（1）C （2）物理、化学作用、基因突变 （3）贫铀炸弹残留物中含有未炸的哑弹、已炸开的弹片，它们都有铀—238，且铀—238的半衰期很长，因而长期释放射线，从而影响环境.17、1:218、4.24×1025MeV三、计算机19、（1）6；（2）14解析 设核A 为MZ A ，经过5次α衰变，质量数剩M －20，质子数剩Z －10，得2010--MZ B.再经4次β衰变，核电荷为Z -10+4=Z -6即核为206--M Z C ，所以核A 的质子数比核C 多6个；该过程可表示为：M Z A 2010--−→−M Z αB 206--−→−M Z βC ；核A 的中子数为（M －Z ），核C 的中子数为（M －20－Z +6）=（M －Z －14），所以核A 比核C 多14个中子.20、2.6×1024个 ; 1.015㎏解析 一个23592U 核分裂时产生的能量约为200MeV ，即2.0×108×1.6×10-19J=3.2×10-11J设共有n 个23592U 核发生裂变，则有241113106.2102.3104.8⨯=⨯⨯=-n （个） 铀的质量015.11002.6106.22352324=⨯⨯⨯=g m ㎏. 21、解析 （1）146C →147N+01-e（2）设t 年前枯死的，则m m T t 32)21(=，即T t)21(32=，所以 t=T log 2（1.5）=5600log 2（1.5）年.22、解析 （1）核反应方程941214260Be He C n +→+（2）由特点①知，由于射线在任何方向的磁场中均不发生偏转，因此该射线不带电；由特点②可知，该射线的速度不及光速的十分之一，而γ射线是光子流，故它不是γ射线.（3）设中子质量为m ，碰撞前的速度为0v ，碰撞后的速度为1v ，碳核碰撞后的速度为2v ，由动量守恒和能量守恒得 21012mv mv mv += （1）22212012212121mv mv mv ⨯+= （2） 解以上两式得011311v v -= 所以中子损失的动能为02120169482121E mv mv E =-=∆.。