2019-2020学年高中物理 第十九章 原子核单元测试题（五）（含解析）新人教版选修3-5

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1、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【导学号33976021】（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【导学号33976022】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来自于原子核外的电子B的电离作用最强，是一种电磁波C的电离作用较强，是一种电磁波D的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子3【导学号33976023】下列有关原子结构和

2、原子核的认识，其中正确的是（）A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的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克4【导学号33976024】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E0，则原子核反冲的动能为（）A B C D5【导学号33976025】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射线，避免放射性危害6【导学号339

3、76026】纳米本意是一种长度单位，纳料材料是指材料的尺寸处于1100nm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（ ）1纳米109m；从硅表面搬走原子是物理变化；从硅表面搬走原子是化学变化；碳纳米管是制造飞机的理想材料；碳纳米管不易导电它的结构与石墨相似

4、。A B C D二、填空题（共14分）7【导学号33976027】（8分）用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素只不过40几种，而今天人工制造的放射性同位素已达1000多种，每种元素都有放射性同位素。放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用。（1）图3是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图。如果工厂生产的是厚度5mm的铝板，在、三种射线中，你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是_射线。（2）人体甲状腺的工作需要碘。碘被吸收后会聚集在甲状腺内。给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊

5、断甲状腺的器质性和功能性疾病这里放射性同位素碘131作用是_。8【导学号33976028】（6分）的半衰期是5天，20g的经过10天后还剩_g。三、计算题（本题共20分）9【导学号33976029】（12分）已知镭的原子序数是88，原子质量数为226，求：（1）镭核中质子数及中子数各为多少；（2）若镭原子呈中性，则它核外有几个电子；（3）镭核要经过几次衰变，几次衰变才能最终转变成？10【导学号33976030】（8分）原来静止的原子核X，它的质量数为A，经衰变后变成Y原子核，写出核反应方程式，若测得反冲Y核的动能为Ek，则粒子的动能为多少？B卷（30分）1【导学号33976041】（多选）（8

6、分）能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有（）A是核聚变反应 B是衰变C核裂变反应D是衰变2【导学号33976042】（8分）潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源。（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳，如图a。结合图b可知，安全壳应当选用的材料是_。（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后_。A沉入海底 B放至沙漠C运到月球 D深埋地下3【导学号33976043】（14分）静止在匀强磁场中的锂核（），俘获

7、一个速度为vn=7.7104m/s的中子，反应后生成的粒子的速度为v2.0104m/s，v其方向与反应前中子的运动方向相同。（1）写出核反应方程；（2）求出另一粒子的速度大小和方向；（3）设磁场方向垂直纸面向里，入射中子的速度方向在纸面内，当粒子旋转6周时，另一粒子旋转几周？原子核 参考答案A卷1解析 核力为短程力，只能跟邻近的核子产生核力的作用，故A正确；太阳内部发生的是热核反应；故B正确；原子的核式结构模型是由卢瑟福在粒子散射实验基础上提出的，故C错误；关于原子核内部的信息，最早来自于天然放射现象，故D正确所以ABD正确。2解析 天然放射性元素放出的三种射线都是原子核发生衰变造成的，射线能

8、贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，故是射线。原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个高速电子，该电子即射线，故射线来自原子核，故A错误射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，故是射线射线是高速氦核流，是实物粒子，不是电磁波故B错误。射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但几乎没有电离本领故是射线，是一种光子，是一种电磁波故C错误。是射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以光子的形式辐射出来。所以D正确。3解析 射线是高速运动的光子流。故A错误。氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小，根据，得动能增大。故B正确。太阳辐射能量的

9、主要来源是太阳中发生的轻核聚变故C错误。设原来的质量为m0，衰变后剩余质量为m则有：，即可知剩余质量为25g，故D错误。所以B正确。4解析 放出质量为m的粒子后，剩余质量为Mm，该过程动量守恒，有：mv0=（Mm）v，放出的粒子的动能为：，原子核反冲的动能：，联立得：，故ABD错误，C正确，所以C正确。5解析 核反应堆采用的核燃料为铀235；故A错误；石墨的作用是使中子减速；故B错误；镉棒的作用是吸收中子；故C错误；水泥防护层的作用是为了阻隔射线，避免放射性危害；故D正确；所以D正确。6解析 纳米作为长度单位，与国际单位制艺术单位的换算关系是1mm1m，故对。从硅表面搬走原子，原子的数量并未发

10、生变化属物理变化，故对不对，制造飞机材料要求秘度小，可提高载荷；强度高、刚度高、抵杭外力的能力强，熔点高，不因剧烈磨擦或别的原因而起火；化学稳定性好，防止老化。碳纳米管均具有这些特性，故对。碳是导体，故不对。所以C正确。7（1） （2）示踪原子解析 用人工方法得到放射性同位素，主要是利用它产生的射线和作为示踪原子，工厂生产的是厚度5mm的铝板，只有射线超强的穿透作用才对铝板的厚度控制起主要作用。85 解析 20g的21082Pb经过10天后还剩，即还剩5g铅。9（1）镭核质子数为88，中子数为138 （2）88 （3）5次衰变，4次衰变解析 （1）原子序数是88,则质子数也，原子质量数为226

11、，质量数减去质子数也就是中子数，226-88=。（2）若镭原子呈中性,则它核外有电子数与核内的质子数相等，也就是88个，整个原子整体呈中性。（3）设发生了X次衰变和Y 次衰变：226=4X+206，88=2X-y+82，解得X=5，Y=4。10XY+ 42He 解析 反冲Y核与粒子的动量守恒，即两者的动量大小是相等的。动能与动量的关系为，动能与质量成反比，粒子的动能粒子的动能。B卷1AC 解析 核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程，氢原子核聚变为氦原子核，故A正确；衰变放出的是电子，而这里是中子故B错误；核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，质量非常大的原子核才能发生核裂变，故C正确；衰变放出的是核原子核，这是裂变反应，故D错误；所以AC正确。2（1）混凝土（2）D解析（1）从图b可以看出，射线和射线穿透能力很强，可以穿透几毫米厚的铅板，但不能穿透混凝土。（2）放射性元素的半衰期长，污染性强，应深埋地下。3解析（1）nHeH（2）根据动量守恒定律有：，解得，方向与中子的方向相反。（3）带电粒子在磁场中运动的周期为： 粒子旋转的周期，另一粒子旋周期为，则有：所以当粒子旋转6周时，另一粒子旋转了4周。- 6 -