第五章原子核 单元试卷(含答案)-2021年高中物理人教版(新教材)选择性必修第三册
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1、第五章原子核第五章原子核 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本大题共 12 个小题,每小题 6 分,共 72 分。其中 16 题为单项选择题,712 题为多项选择题) 1.下列关于原子和原子核的说法正确的是( ) A. 衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B.玻尔的原子结构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.平均结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 解析 衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的,选项 A 错误;玻尔的原子 结构理论的基本假设是轨道、能量都是量子化的,选项 B 正确;半衰期由原子核的内部因素 决定,跟元
2、素的化学状态、温度、压强等因素均无关,选项 C 错误;平均结合能越大,表示 原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定,选项 D 错误。 答案 B 2.下列与 粒子相关的说法中正确的是( ) A.天然放射现象中产生的 射线速度与光速相当,穿透能力很强 B.238 92U(铀 238)核放出一个 粒子后就变为234 90Th(钍 234)核 C.高速 粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为42He14 7N16 8O10n D.丹麦物理学家玻尔进行了 粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型 解析 粒子的速度是 c 10,穿透能力较弱,A 错误;根据核反应遵循的电荷数守恒、质量数守 恒可知
3、,B 正确,C 错误;D 项中应是卢瑟福,D 错误。 答案 B 3.下面列出的是一些核反应方程:30 15P3014SiX,94Be21H10 5BY,42He42He 7 3LiZ,其中( ) A.X 是正电子,Y 是中子,Z 是质子 B.X 是质子,Y 是中子,Z 是正电子 C.X 是正电子,Y 是质子,Z 是中子 D.X 是中子,Y 是正电子,Z 是质子 解析 根据电荷数守恒、质量数守恒,知 X 的电荷数为 1,质量数为 0,为正电子;Y 的电荷 数为 0,质量数为 1,为中子;Z 的电荷数为 1,质量数为 1,为质子。故 A 正确,B、C、D 错误。 答案 A 4.典型的铀核裂变是生成
4、钡和氪,同时放出 x 个中子;核反应方程是235 92U10n 144 56Ba8936Krx10n,铀 235 质量为 m1,中子质量为 m2,钡 144 质量为 m3,氪 89 质量为 m4,下 列说法正确的是( ) A.该核反应类型属于人工转变 B.该反应放出能量(m1xm2m3m4)c2 C.x 的值为 3 D.该核反应比聚变反应对环境的污染较小 解析 该核反应是核裂变,不是人工转变,故 A 错误;核反应方程235 92U10n144 56Ba8936Krx10n 中根据质量数守恒,有 235114489x,解得 x3;根据爱因斯坦质能方程,该反应放 出的能量为 Emc2(m1m2m3
5、m43m2)c2 (m1m3m42m2)c2,故 B 错误,C 正确;该核反应生成两种放射性元素,核污染较大,故 D 错误。 答案 C 5.下列关于近代物理知识的说法正确的是( ) A.所有元素都可能发生衰变 B.太阳辐射的能量来自太阳内部的核裂变反应 C.可利用 射线对某些金属棒进行探伤检测 D. 射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 解析 有些元素的原子核不稳定,可以自发地发生衰变,但不是所有元素都可能发生衰变,A 错误;太阳辐射的能量来自太阳内部的核聚变反应,B 错误; 射线的穿透本领强,所以可利 用 射线对某些金属棒进行探伤检测,C 正确; 射线为原子核内的中子转化为质子时形成的 电
6、子流,D 错误。 答案 C 6.14C 测年法是利用 14C 衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标 t 表示时间,纵坐 标 m 表示任意时刻 14C 的质量,m0 为 t0 时 14C 的质量。下面四幅图中能正确反映14C 衰变 规律的是( ) 解析 由公式 mm0 1 2 t 可知 14C 的衰变图像应为选项 C 所示图像。 答案 C 7.烟雾探测器使用了一种半衰期为 432 年的放射性元素241 95Am 来探测烟雾。当正常空气分子穿 过探测器时,241 95Am 会释放出射线将它们电离,从而产生电流。烟尘一旦进入探测腔内。烟尘 中的微粒会吸附部分射线,导致电流减小,从而触发警报
7、。则下列说法不正确的是( ) A.241 95Am 发出的是 射线 B.241 95Am 发出的是 射线 C.241 95Am 发出的是 射线 D.0.2 mg 的241 95Am 经 864 年将衰变掉 0.15 mg 解析 241 95Am 会释放出射线将空气电离,从而使电路中产生电流,则241 95Am 发生的是 射线, 选项 A 正确,B、C 不正确;0.2 mg 的241 95Am 经 864 年(2 个半衰期)将衰变掉 0.15 mg,选项 D 正确。 答案 BC 8.2018 年 8 月 23 日,中国散裂中子源(CSNS)通过国家验收,正式投入运行。散裂中子源就是 一个用中子来
8、了解微观世界的工具,如一台“超级显微镜”,可以研究 DNA、结晶材料、聚 合物等物质的微观结构。下列关于中子的说法正确的是( ) A.卢瑟福预言了中子的存在,查德威克通过实验发现了中子 B.散裂中子源中产生的强中子束可以利用电场使之慢化 C.若散裂中子源中的中子束慢化后的速度与电子显微镜中的电子束速度相同, 则此时电子的物 质波波长比中子的物质波波长短 D.原子核内的中子与其他核子间无库仑力,但有核力,有助于维持原子核的稳定 解析 卢瑟福预言了中子的存在,查德威克通过实验发现了中子,选项 A 正确;中子不带电, 在电场中不受电场力作用,选项 B 错误;根据德布罗意波的波长公式 h p知,波长与
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