第三章 原子核 章末检测试卷（含答案）

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1、章末检测试卷(三)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共计48分，17题为单项选择题，812题为多项选择题)1.下列现象中，与原子核内部变化有关的是()A.粒子散射现象 B.天然放射现象C.光电效应现象 D.原子发光现象答案B2.(2018广东五校一联)2017年11月17日，“中国核潜艇之父”黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑.下列有关核反应的说法错误的是()A.目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B.重核裂变反应中一定有质量亏损C.UnXeSrdn，式中d2D.铀核裂变后生成的新核比铀核的比结合能小答案D解析目前世界上的核

2、潜艇都是利用重核裂变提供动力，A正确.重核裂变释放能量，一定存在质量亏损，B正确.由核反应中质量数守恒可知d2，C正确.铀核裂变后生成的新核的比结合能比铀核的比结合能大，D错误.3.“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，属于研究“两弹”的基本核反应方程的是()NHeOHUnSrXe10nUThHeHHHenA. B. C. D.答案C解析“两弹”指原子弹和氢弹，原子弹的核反应方程是铀核裂变，正确；氢弹的核反应方程是轻核聚变，正确，所以选项C正确.4.(2018全国卷)1934年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝核Al，产生了第一个人工放射性核素X：AlnX.X的原子

3、序数和质量数分别为()A.15和28 B.15和30C.16和30 D.17和31答案B解析将核反应方程式改写成HeAlnX，由电荷数守恒和质量数守恒知，X应为X.5.(2018山西五校联考)在很多装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素.下列说法正确的是()A.射线、射线和射线都是电磁波B.在、三种射线中，射线的电离能力最强C.氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后一定只剩下1个氡原子核D.放射性元素发生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答案D解析射线是高速氦核流，射线是高速电子流，A项错误；在、三种射线中，射线的电离能力最强，射线的电离能力最弱，B项错误；半衰期是

4、对大量原子核的衰变行为作出的统计规律，对于少量原子核无意义，C项错误.6.如图1所示，国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台.下列核反应中放出的粒子为中子的是()图1A.N俘获一个粒子，产生O并放出一个粒子B.Al俘获一个粒子，产生P并放出一个粒子C.B俘获一个质子，产生Be并放出一个粒子D.Li俘获一个质子，产生He并放出一个粒子答案B解析根据质量数守恒、电荷数守恒，各选项核反应方程式如下：A错：NHeOHB对：AlHePnC错：BHBeHeD错：LiHHeHe7.一个静止的铀核，放在匀强磁场

5、中，发生一次衰变后变为钍核，粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动.某同学作出如图2所示运动径迹示意图，以下判断正确的是()图2A.1是粒子的径迹，2是钍核的径迹B.1是钍核的径迹，2是粒子的径迹C.3是粒子的径迹，4是钍核的径迹D.3是钍核的径迹，4是粒子的径迹答案B解析由动量守恒定律可知，静止的铀核发生衰变后，生成的均带正电的粒子和钍核的动量大小相等，但方向相反，由左手定则可知它们的运动轨迹应为“外切”圆，又R，在p和B相等的情况下，R，因q钍q，则R钍R，故B正确.8.下列说法正确的是()A.铀238发生衰变变成钍234时，粒子与钍234的质量之和等于铀238的质量B.铀238发生衰变变

6、成钍234时，粒子与钍234的结合能之和一定大于铀238的结合能C.衰变中释放的射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子D.核反应方程NHeOX中，X是质子且核反应过程中系统动量守恒答案BD解析铀238发生衰变时有质量亏损，故A错误.铀238发生衰变变成钍234时，粒子和钍234的结合能之和一定大于铀238的结合能，故B正确.衰变的实质是原子核内部的一个中子变成一个质子和一个电子，并将电子发射到核外，形成射线，故C错误.在核反应中质量数守恒，电荷数守恒，设X的质量数为m，电荷数为n，则有41417m,278n，解得：m1，n1，所以X表示质子，核反应过程中系统动量守恒，故D正确.9.放

7、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3所示.则()图3A.a82，b211B.BiX是衰变，BiTl是衰变C.BiX是衰变，BiTl是衰变D.Tl经过一次衰变变成Pb答案BD解析由BiX，质量数不变，说明发生的是衰变，同时知a84.由BiTl，核电荷数减2，说明发生的是衰变，同时知b206，故TlPb发生了一次衰变.故选B、D.10.一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为UThHe，下列说法错误的是()A.衰变后钍核的动能等于粒子的动能B.衰变后钍核的动量大小

8、等于粒子的动量大小C.铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D.衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量答案ACD解析静止的铀核在衰变过程中，满足动量守恒的条件，根据动量守恒定律得pThp0，即衰变后钍核的动量和粒子的动量大小相等、方向相反，选项B正确；根据Ek可知，选项A错误；半衰期的定义是统计规律，对于一个原子核不适用，选项C错误；铀核在衰变过程中，伴随着一定的能量放出，即衰变过程中有一定的质量亏损，故衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误.11.太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看做是4个氢核(H)结合成1个氦

9、核(He).下表中列出了部分粒子的质量(1 u相当于931.5 MeV的能量)，以下说法中正确的是()粒子名称质子 p粒子电子 e中子 n质量/u1.007 34.001 50.000 551.008 7A.核反应方程式为4HHe2eB.核反应方程式为4HHe2eC.4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损为0.026 6 uD.聚变反应过程中释放的能量约为24.8 MeV答案ACD解析根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒关系可判断A正确，B错误；质量亏损为m(41.007 34.001 520.000 55) u0.026 6 u，根据质能方程可知释放的能量Emc224.8 MeV，C、D正确.

10、12.原子核的比结合能曲线如图4所示.根据该曲线，下列判断正确的有()图4A.He核的结合能约为14 MeVB.He核比Li核更稳定C.两个H核结合成He核时释放能量D.U核中核子的比结合能比Kr核中的大答案BC解析由题图图像可知He核的结合能约为28 MeV，A项错误；He核比Li核的比结合能大，故He核比Li核更稳定，B项正确；两个H核结合成He核时比结合能增大，释放能量，C项正确；U核中核子的比结合能比Kr核中的小，D项错误.二、填空题(本题共2小题，共计12分)13.(6分)(2018南开中学月考)不同的原子核的比结合能是不一样的，比结合能_(填“越大”或“越小”)的原子核越稳定，氘核

11、和氚核聚变的核反应方程为HHHen，已知H的比结合能是2.78 MeV，H的比结合能是1.09 MeV，He的比结合能是7.03 MeV，则该核反应所_(填“释放”或“吸收”)的能量为_MeV.答案越大(2分)释放(2分)17.6(2分)解析比结合能用于表示原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核越稳定.聚变反应前H和H的总结合能为E1(1.0922.783)MeV10.52 MeV，反应后生成的氦核的结合能为E27.034 MeV28.12 MeV，所以该核反应释放的能量EE2E1(28.1210.52)MeV17.6 MeV.14.(6分)(2019潍坊一中高二下学期月考)2015年诺贝尔物

12、理学奖授予一名日本科学家和一名加拿大科学家，以表彰他们发现并证明了中微子()振荡现象，揭示出中微子无论多小都具有质量，这是粒子物理学历史性的发现.已知中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为ClArB.上述核反应中B粒子为_.已知中微子不带电，Cl核的质量为36.956 58 u，Ar核的质量为36.956 91 u，B粒子的质量为0.000 55 u,1 u相当于931.5 MeV的能量.根据以上数据，可以判断参与上述反应的中微子的最小能量为_MeV.(结果保留两位有效数字)答案电子(或e)(3分)0.82(3分)解析根据质量数与电荷数守恒，核反应方程为ClAre.反应过程需要的最

13、小能量为Emc2(36.956 91 u0.000 55 u36.956 58 u)c2，根据1 u相当于931.5 MeV的能量，解得E0.82 MeV，所以中微子的能量最小为0.82 MeV.三、计算题(本题共3小题，共计40分)15.(11分)(2018武汉华师附中月考)一静止的U核经一次衰变成为一个新核，释放出的总动能为4.76 MeV.问此衰变后新核的动能为多少？答案0.08 MeV解析设新核为X，据题意知此衰变的衰变方程为UXHe(2分)根据动量守恒定律得mvmXvX0(2分)由题设条件知mv2mXvX2Ek(2分)(2分)联立解得mXv X2Ek(2分)代入数据得X核的动能为mX

14、v X20.08 MeV.(1分)16.(14分)用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(Li)，发生核反应后生成氚核和粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与粒子的速度之比为78，中子的质量为m，质子的质量可近似看成m，光速为c.(1)写出核反应方程.(2)求氚核与粒子的速度大小.(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能，求出质量亏损.答案(1)nLiHHe(2)vv(3)解析(1)根据质量数守恒与电荷数守恒，核反应方程为nLiHHe.(3分)(2)设中子的初速度方向为正方向，氚核的速度大小为v1，粒子的速度大小为v2，由动量守恒定律得mv3mv14mv2(3分)由

15、题意得v1v278解得v1v，v2v.(2分)(3)氚核和粒子的动能之和为Ek3mv124mv22mv2(2分)释放的核能为EEkEknmv2mv2mv2(2分)由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为m.(2分)17.(15分)一个静止的铀核U(原子质量为232.037 2 u)放出一个粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.028 7 u).已知1 u相当于931.5 MeV的能量.(结果均保留三位有效数字)(1)写出铀核的衰变反应方程；(2)算出该衰变反应中释放出的核能；(3)若释放的核能全部转化为新核的动能，则粒子的动能为多少？答案(1)UThHe(2)5.50 MeV(3)5.41 MeV解析(1)UThHe(3分)(2)质量亏损mmUmmTh0.005 9 u(2分)Emc20.005 9931.5 MeV5.50 MeV(3分)(3)衰变前后系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等、方向相反，即pTh(p)0(2分)由动能和动量的关系得EkTh(1分)Ek(1分)由能量守恒得EkThEkE，(1分)所以粒子获得的动能EkE5.41 MeV.(2分)