2019年高中物理 第19章 原子核综合检测 新人教版选修3-5.doc

2019年高中物理 第19章 原子核综合检测 新人教版选修3-5一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分每小题至少有一个选项正确)1(xx广东高考)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是UnBaKr3n.下列说法正确的有()A上述裂变反应中伴随着中子放出B铀块体积对链式反应的发生无影响C铀核的链式反应可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响【解析】根据裂变反应的规律和影响半衰期的因素解决问题裂变反应式中的n为中子，铀块体积大于临界体积，才能发生链式反应，且铀核的链式反应是可控的，选项A、C正确，选项B错误；放射性元素的半衰期不受外界压强、温度的影响，选项D错误【答案】AC2下列说法中正确的是()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D太阳最终会变为中子星【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2 000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由图1所示可得出结论()图1A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【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【答案】C4下列说法正确的是()A康普顿发现了电子B卢瑟福提出了原子的核式结构模型C贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象D伦琴发现了X射线【解析】1897年汤姆孙发现了电子；1911年卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型；贝可勒尔发现铀和含铀矿物的天然放射现象；伦琴发现了X射线故B、C、D正确，A项错误【答案】BCD5(xx福建高考)关于近代物理，下列说法正确的是()A射线是高速运动的氦原子B核聚变反应方程HHHen中，n表示质子C从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征【解析】射线是高速运动的氦原子核，A项错.n表示中子，B项错由光电效应方程知C项错玻尔理论很好地解释了氢原子光谱，D项对【答案】D6.B俘获1个粒子，生成 N，放出x粒子，而N是不稳定的，它放出y粒子变成 C，那么x粒子和y粒子分别为()A中子和正电子B中子和电子C质子和正电子D质子和中子【解析】根据题意，写出该核反应的方程式为BHeNx，NCy，由核反应中的电荷数和质量数守恒分别得x、y的电荷数、质量数为Zx5270，Ax104131，Zy761，Ay13130，因此，x为中子，y为正电子【答案】A7如图2所示，一天然放射性物质发出三种射线，经过一匀强磁场和匀强电场共存的区域(方向如图)，下面的判断中正确的是()图2A射到b的一定是射线B射到b的一定是射线C射到b的一定是射线或射线D射到b的一定是射线【解析】射线不带电，无论如何调整电场和磁场，都不偏转，所以D错；带电粒子通过调节都可以发生偏转，也可以不偏转，关键是看电场力和洛伦兹力的大小关系，所以A、B错，C对【答案】C二、非选择题(本题共5小题，共58分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)8(10分)1919年卢瑟福通过如图3所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现_图中A为放射源发出的_粒子，B为_气完成该实验的下列核反应方程_O_.图3【解析】人类第一次完成原子核的人工转变的实验，是用粒子轰击氮核发现质子的实验，由此可知，该实验发现了质子，图中A为粒子，B为氮气，其核反应方程为HeNOH.【答案】质子氮HeNH9(10分)在铀核裂变成钡和氪的裂变反应中，质量亏损m0.215 3 u，那么，一个铀核裂变释放的能量为多少？反应中平均每个核子释放的能量为多少？【解析】由爱因斯坦质能方程，可求得铀核裂变时放出的能量Emc20.215 3931.5 MeV200.6 MeV铀核中含有235个核子，所以平均每个核子放出的能量为： MeV0.85 MeV.【答案】200.6 MeV0.85 MeV10(12分)放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，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，会形成很不稳定的6C，它很容易发生衰变，放出射线变成一个新核，其半衰期为5 730年试写出此衰变的核反应方程(2)若测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的12.5%，则此遗骸距今约有多少年？【解析】(1)此衰变的核反应方程：NnCHCNe.(2)活体中的C含量不变，生物死亡后，遗骸中的C按其半衰期变化，设活体中C的含量为N0，遗骸中的C含量为N，由半衰期的定义得：NN0，即0.125所以3，5 730年，t17 190年【答案】(1) NnCHCNe(2)17 190年11(12分)氘核与氚核的聚变反应：HHHen17.6106eV，已知电子电荷量e1.61019C，普朗克常量h6.61034 Js，求：(1)这一过程的质量亏损是多少千克？(2)1 g氘核完全参与上述反应，共释放多少核能？(阿伏伽德罗常数NA6.01023 mol1)【解析】(1)m kg3.131029 kg.(2)氘的摩尔质量为2103 kg/mol，则1 g氘核的数目为nNA6.0102331023(个)，这些氘完全反应共释放的能量为EnE3102317.61061.61019 J8.451011J.【答案】(1)3.131029kg(2)8.451011J12(14分)用中子轰击锂核(Li)发生核反应，生成氚核(H)和粒子，并放出4.8 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值反向的动量相碰，则氚核和粒子的动能之比是多少？(4)粒子的动能是多大？【解析】(1)核反应方程为LinHHe4.8 MeV.(2)依据Em931.5 MeV得mu0.005 2 u.(3)根据题意有0m1v1m2v2式中m1、v1、m2、v2分别为氚核和粒子的质量和速度，由上式及动能Ek可得它们的动能之比为Ek1Ek2m2m143.(4)粒子的动能Ek2(Ek1Ek2)4.8 MeV2.06 MeV.【答案】(1)LinHHe4.8 MeV(2)0.005 2 u(3)43(4)2.06 MeV