20182019學(xué)年魯科版高中物理選修35 第3章原子核與放射性 單元測試

2019-2019學(xué)年魯科版高中物理選修3-5 第3章原子核與放射性 單元測試一、單選題1.下列說法中正確的是（ ） A.射線是原子受激發(fā)后向低能級躍遷時放出的B.在穩(wěn)定的重原子核中，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多C.核反應(yīng)過程中如果核子的平均質(zhì)量減小，則要吸收核能D.診斷甲狀腺疾病時，注入的放射性同位素碘131作為示蹤原子2.放射性衰變有多種途徑，其中一種途徑是先衰變成 ，而 可以經(jīng)一次衰變變成 （X代表某種元素），也可以經(jīng)一次衰變變成 ， 和 最后都衰變變成 ，衰變路徑如圖所示，則可知圖中（ ）A.過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變B.過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變C.過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變D.過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變3.關(guān)于近代物理，下列說法正確的是（） A.射線是高速運動的氦原子B.中， 表示質(zhì)子C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動能與照射光的頻率成正比D.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氦原子光譜的特征4.是人工產(chǎn)生的放射性元素， 產(chǎn)生后會自發(fā)的衰變?yōu)?關(guān)于 衰變?yōu)?，下列描述正確的是（ ） A.上述核反應(yīng)屬于衰變B.的半衰期隨溫度升高、壓強增大而變小C.上述核反應(yīng)屬于衰變D.的半衰期隨著數(shù)量的減少而增大5.一塊氡222放在天平的左盤時，需要天平的右盤加444g砝碼，天平才能處于平衡，氡222發(fā)生衰變，經(jīng)過一個半衰期以后，欲使天平再次平衡，應(yīng)從右盤中取出的砝碼為( ) A.222gB.8gC.2gD.4g6.關(guān)于原子結(jié)構(gòu)及原子核的知識，下列判斷正確的是（ ） A.處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時一定會輻射三種頻率的光子B.射線的穿透能力比射線強C.氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子的總能量增大，電子的動能也增大D.放射性元素的半衰期與壓力、溫度無關(guān)7.鈾裂變的產(chǎn)物之一氪90( )是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90( )，這些衰變是( ) A.1次衰變，6次衰變B.4次衰變C.2次衰變D.2次衰變，2次衰變二、多選題8.下列說法正確的是（ ） A.Th核發(fā)生一次衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2B.太陽輻射的能量最主要來自太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)C.若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期可能變小D.用14eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，可使其電離9.下列說法正確的是（ ） A.原子核的結(jié)合能越大，其原子核越穩(wěn)定B.德布羅意認為電子具有波動性，且其波長與它的動量成反比C.鈾 235 與鈾 238 原子核內(nèi)的中子數(shù)不同，因而有不同的半衰期D.某原子核經(jīng)過一次衰變和兩次衰變后，核內(nèi)中子數(shù)減少 4 個三、填空題10.1919年盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)_圖中A為放射源發(fā)出的_粒子，B為_氣11.若用x代表一個中性原子中核外的電子數(shù)，y代表此原子的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，z代表原子的原子核內(nèi)的中子數(shù)，則對 的原子來說x=_、y=_、z=_ 12.釷232經(jīng)過6次衰變和4次衰變后變成一種穩(wěn)定的元素，這種元素的原子量為_，核電荷數(shù)為_ 四、解答題13.某放射性元素質(zhì)量為M ， 測得每分鐘放出1.2104個粒子，21天后再測，發(fā)現(xiàn)每分鐘放出1.5103個粒子，該放射性元素的半衰期是多少？ 五、綜合題14.用人工方法得到放射性同位素，這是一個很重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素只不過40多種，而今天人工制造的放射性同位素已達1000多種，每種元素都有放射性同位素放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究的許多方面得到了廣泛的應(yīng)用 （1）帶電的驗電器在放射線照射下電荷會很快消失其原因是( ) A.射線的貫穿作用B.射線的電離作用C.射線的物理、化學(xué)作用D.以上三個選項都不是（2）下圖是工廠利用放射線自動控制鋁板厚度的裝置示意圖如果工廠生產(chǎn)的是厚度為1毫米的鋁板，在、三種射線中，你認為對鋁板的厚度控制起主要作用的是_射線（3）在我國首先用人工方法合成牛胰島素時，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛胰島素的結(jié)晶是同一種物質(zhì)，為此曾采用放射性同位素 做_ 15.碘131核不穩(wěn)定，會發(fā)生衰變，其半衰期為8天 （1）碘131核的衰變方程： _(衰變后的元素用X表示) （2）經(jīng)過_天75 %的碘131核發(fā)生了衰變 答案解析部分一、單選題1.【答案】D 【解析】【解答】A、射線是一般伴隨著或射線產(chǎn)生的電磁波，具有一定的能量，原子核受激發(fā)后向低能級躍遷時放出的故A錯誤；B、在穩(wěn)定的重原子核中，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少故B錯誤；C、核反應(yīng)過程中如果核子的平均質(zhì)量減小，說明核反應(yīng)的過程中由質(zhì)量虧損，屬于要釋放核能故C錯誤；D、給懷疑患有甲狀腺的病人注射碘131，診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病，是將碘131作為示蹤原子，故D正確故選：D【分析】射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，射線是電磁波；根據(jù)核反應(yīng)的過程中質(zhì)量的變化判定是釋放能量，還是吸收能量；射線的穿透能力最強；放射性同位素碘131能做示蹤原子2.【答案】A 【解析】【解答】解：Bi經(jīng)過變化為X，質(zhì)量數(shù)沒有發(fā)生變化，為衰變，經(jīng)過變化為Pb，質(zhì)量數(shù)數(shù)少4，為衰變，過程變化為Ti，電荷數(shù)少2，為衰變，過程的電荷數(shù)增加1，為衰變所以選項A正確故選：A【分析】根據(jù)衰變和衰變的實質(zhì)原子核經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，一次衰變后電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變分析即可3.【答案】D 【解析】【解答】射線是高速運動的氦核流，不是氦原子故A錯誤核聚變反應(yīng)方程12H+13H-24He+01n中，01n表示中子故B錯誤根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm= -W0 ， 知最大初動能與照射光的頻率成線性關(guān)系，不是成正比，故C錯誤玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氫原子光譜的特征故D正確【分析】射線是高速運動的氦核流；根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒判斷核聚變方程的正誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程得出最大初動能與照射光頻率的大小關(guān)系；玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，能夠很好解釋氫原子光譜，但不能解釋氦原子光譜特征4.【答案】C 【解析】【解答】解： 產(chǎn)生后會自發(fā)的衰變?yōu)?反應(yīng)方程式， + ；A、若發(fā)生衰變時，生成核與原來的原子核相比，質(zhì)量數(shù)減少4，質(zhì)子數(shù)減少2，所以中子減少2，故A錯誤；B、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，B錯誤；C、衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，C正確；D、半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子是沒有意義的，且半衰期是不變，D錯誤故選：C【分析】衰變生成核原子核，衰變生成的電子是其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時生成的，半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，與外界因素?zé)o關(guān)5.【答案】D 【解析】【解答】衰變前氡的質(zhì)量為444g，摩爾質(zhì)量為222g/mol，故共2mol氡。經(jīng)過一個半衰期，有1mol氡衰變，放出1mol 粒子，則左盤質(zhì)量減少了4g，故應(yīng)從右盤中取出4g砝碼?！痉治觥克プ兎匠虧M足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，從而計算出放射出的 粒子質(zhì)量，即為減少的質(zhì)量。6.【答案】D 【解析】【解答】解：A、處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子，處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子故A錯誤B、射線的穿透能力最弱，電離本領(lǐng)最強故B錯誤C、氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子吸收能量，原子的總能量增大；根據(jù)庫侖力提供向心力得： = ，可知電子的軌道增大后，電子的動能減小故C錯誤D、放射性元素的半衰期與壓力、溫度無關(guān)故D正確故答案為：D【分析】放射性元素的半衰期只與原子核自身有關(guān)，與外界環(huán)境無關(guān)。7.【答案】B 【解析】【解答】原子核每經(jīng)過一次衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2；每經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變方法一 衰變的次數(shù)為n 0(次)，衰變的次數(shù)為m 40364(次)方法二 設(shè)氪90( )經(jīng)過x次衰變，y次衰變后變成鋯90( )，由衰變前后的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得4x9090,2xy4036，解得x0，y4.【分析】衰變方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。二、多選題8.【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、Tn核發(fā)生一次衰變時，新核與原來的原子核相比，質(zhì)量數(shù)減少了4，中子數(shù)減少2，故A正確；B、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的聚變反應(yīng)，故B錯誤；C、元素的半衰期是由元素本身決定的與外部環(huán)境無關(guān)，故C錯誤；D、用14eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，14eV的能量大于氫原子的電離能，可使其電離故D正確故答案為：AD【分析】該題目考察的是原子核衰變和氫原子能級的問題，太陽內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)是核聚變，兩個氫原子聚變成氦原子；元素的衰變是隨機的，與外界環(huán)境無關(guān)。9.【答案】B,C,D 【解析】【解答】解：A、原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A錯誤B、德布羅意認為電子具有波動性，根據(jù)公式：= 知，其波長與它的動量成反比，故B正確C、半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，鈾235與鈾238原子核內(nèi)的中子數(shù)不同，因而有不同的半衰期，故C正確D、某原子核經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，兩次衰變后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)多2，可知整個過程中電荷數(shù)不變，質(zhì)量數(shù)少4，則中子數(shù)少4，故D正確故答案為：BCD【分析】需要注意的是原子核的結(jié)合能指的是原子核與電子之間能量，結(jié)合能越大，結(jié)合后的能量越低越穩(wěn)定。三、填空題10.【答案】質(zhì)子；氮 【解析】【解答】盧瑟福第一次用粒子轟擊氮核完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，因此圖中的A為放射源發(fā)出的粒子，B為氮氣故答案為：質(zhì)子， ， 氮【分析】要了解盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子并實現(xiàn)原子核人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)方程以及實驗裝置中各部分的作用，注意書寫核反應(yīng)方程的原則是質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒11.【答案】90；90；144 【解析】【解答】 左上角的數(shù)為原子的質(zhì)量數(shù)，即234，左下角數(shù)值為質(zhì)子數(shù)，即y=90，所以電子數(shù)也是x=90，中子數(shù)：z=my=23490=144故答案為：90，90，144【分析】根據(jù)中性原子的質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)來分析，注意核素的表示方法以及其意義12.【答案】208；82 【解析】【解答】設(shè)衰變后的元素為M ， 質(zhì)量數(shù)為y ， 核電荷數(shù)為X衰變方程為：90232ThXyM+6+4則：質(zhì)量數(shù)：232=y+64，解得：y=208核電荷數(shù)：90=X+264，解得：X=82故答案為：208，82【分析】寫出衰變方程，根據(jù)原子核經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，一次衰變后電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變，分析求解四、解答題13.【答案】由知，21天經(jīng)歷了3次衰變，所以半衰期為7天答：該放射性元素的半衰期是7天 【解析】【解答】由知，21天經(jīng)歷了3次衰變，所以半衰期為7天答：該放射性元素的半衰期是7天【分析】由兩次放出粒子個數(shù)的比值來判斷發(fā)生衰變的次數(shù)五、綜合題14.【答案】（1）B（2）（3）示蹤原子 【解析】【解答】(1)因放射線的電離作用，空氣中的與驗電器所帶電性相反的離子與之中和，從而使驗電器所帶電荷消失(2)射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)弱，不能穿透厚度為1毫米的鋁板，因而探測器不能探測，射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)極強，穿透1毫米厚的鋁板和幾毫米厚的鋁板打在探測器上很難分辨射線也能夠穿透1毫米甚至幾毫米厚的鋁板，但厚度不同，穿透后射線中的電子運動狀態(tài)不同，探測器容易分辨(3)把摻入 的人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素混合在一起，經(jīng)過多次重新結(jié)晶后，得到了放射性14C分布均勻的牛胰島素結(jié)晶，這就證明了人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素完全融為一體，它們是同一種物質(zhì)這種把放射性同位素的原子摻到其他物質(zhì)中去，讓它們一起運動、遷移，再用放射性探測