2022年高二下學(xué)期物理人教版選擇性必修原子核達(dá)標(biāo)檢測（Word含答案）

第五章原子核本章達(dá)標(biāo)檢測(滿分:100分;時(shí)間:45分鐘)一、選擇題(本題共13個(gè)小題,每小題5分,共65分。其中1~10小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,11~13小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,全選對(duì)得5分,選對(duì)但不全得3分,選錯(cuò)或不選得0分)1.(2020北京高三網(wǎng)測)下列說法正確的是()A.根據(jù)ΔE=Δmc2可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能B.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)C.目前核電站利用的核反應(yīng)是裂變,核燃料為氘D.目前核電站利用的核反應(yīng)是聚變,核燃料為鈾2.(2020黑龍江哈爾濱賓縣二中高二下期中)關(guān)于放射性元素的衰變,以下說法正確的是()A.放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),輻射出γ射線B.發(fā)生α衰變時(shí),生成核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了4C.當(dāng)放射性元素原子的核外電子具有較高能量時(shí),將發(fā)生β衰變D.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)3.(2019重慶西南大學(xué)附中高三月考)下列關(guān)于原子物理知識(shí)的敘述正確的是()A.β衰變中產(chǎn)生的β射線是原子的核外電子掙脫原子核的束縛形成的B.結(jié)合能越大,原子核內(nèi)核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定C.兩個(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)中等質(zhì)量的核,存在質(zhì)量虧損D.對(duì)于一個(gè)特定的氡原子,如果知道了半衰期,就能準(zhǔn)確地預(yù)言它在何時(shí)衰變4.(2020重慶一中高三月考)關(guān)于核反應(yīng)的知識(shí),下列說法正確的是()A.86222Rn→84218Po+XB.24He+1327AlC.一個(gè)靜止的硒核發(fā)生β衰變,3482Se→36D.核反應(yīng)方程

92235U+01n→565.(2020湖北黃石二中高三月考)238U發(fā)生一次α衰變產(chǎn)生新核234Th,234Th又發(fā)生β衰變,mU、mα、mTh分別表示238U核、α粒子和234Th核的質(zhì)量。下列說法正確的是()發(fā)生α衰變釋放出能量并伴隨有質(zhì)量虧損,虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量B.β射線本質(zhì)上是高速電子流,來自核外電子C.α粒子和234Th核的總結(jié)合能大于238U的結(jié)合能發(fā)生α衰變釋放的能量ΔE=(mα+mTh-mU)c26.(2020四川成都第二十中學(xué)高三月考)下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是()A.甲圖中,球m1以速度v碰靜止球m2,若兩球質(zhì)量相等,碰后m2的速度一定為vB.乙圖中,在光顏色保持不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和電流越大C.丙圖中,射線①由電子組成,射線②為電磁波,射線③由α粒子組成D.丁圖中,重核的裂變需要吸收能量7.(2020山東濟(jì)寧一中高二期中)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量,核反應(yīng)方程分別為X+Y→24He+13H+MeV和

12是質(zhì)子的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)D.兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損8.(2020吉林通榆一中高二下月考)對(duì)于有關(guān)中子的研究,下面說法正確的是()A.中子和其他微觀粒子,都具有波粒二象性B.一個(gè)氘核和一個(gè)氚核經(jīng)過核反應(yīng)后生成氦核和中子是裂變反應(yīng)C.盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D.核反應(yīng)方程

84210Po→829.(2020安徽阜陽太和一中高二月考)下列說法正確的是()A.92238U衰變?yōu)锽.原子核的結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定C.83210Bi的半衰期是5天,4個(gè)

83D.不管是輕核聚變還是重核裂變,都要滿足質(zhì)量守恒和電荷量守恒10.(2020四川棠湖中學(xué)高三月考)已知

88226Ra、86222Rn、24He的靜止質(zhì)量分別是A.88B.88226C.因

88226Ra的比結(jié)合能比

86222Rn小,所以D.一個(gè)靜止的

88226Ra發(fā)生一次α衰變,產(chǎn)生的

8611.(2020浙江東陽中學(xué)高二下期中)“嫦娥二號(hào)”的任務(wù)之一是利用經(jīng)技術(shù)改進(jìn)的γ射線譜儀探測月球表面多種元素的含量與分布特征。月球表面一些元素(如釷、鈾)本身就有放射性,發(fā)出γ射線;另外一些元素(如硅、鎂、鋁)在宇宙射線轟擊下會(huì)發(fā)出γ射線。而γ射線譜儀可以探測到這些射線,從而證明某種元素的存在。下列關(guān)于γ射線的說法正確的是()A.γ射線經(jīng)常伴隨α射線和β射線產(chǎn)生B.γ射線來自原子核C.如果元素以單質(zhì)存在具有放射性,那么元素以化合物形式存在不一定具有放射性D.γ射線的穿透能力比α射線、β射線都要強(qiáng)12.(2020河北承德一中高二下月考)下列說法正確的是()A.天然放射性現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的C.核力是短程力,與核子間的距離有關(guān),有時(shí)表現(xiàn)為引力,有時(shí)表現(xiàn)為斥力D.原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量等于該原子核的質(zhì)量13.(2020內(nèi)蒙古集寧一中高二月考)關(guān)于天然放射現(xiàn)象,以下敘述正確的是()A.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期不變B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)產(chǎn)生的C.在α、β、γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng),α射線的電離能力最強(qiáng)D.鈾核

92238U衰變?yōu)殂U核

二、非選擇題(共3小題,共35分)14.(2019河南信陽高級(jí)中學(xué)高二下檢測)(10分)云室處于一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,靜止的原子核

Z(1)試寫出核衰變方程;(2)求原子核衰變時(shí)釋放的能量。15.(2020重慶一中高二下期中)(12分)α粒子以初速度v0轟擊靜止的氮14原子核打出一種新的粒子,同時(shí)產(chǎn)生原子核氧17,新的粒子速度為3v0,且方向與α粒子初速度相同,反應(yīng)過程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)能。已知中子質(zhì)量為m,質(zhì)子質(zhì)量和中子質(zhì)量相等,質(zhì)量數(shù)為A的原子核的質(zhì)量為m的A倍,光速為c。(1)寫出該反應(yīng)的核反應(yīng)方程;(2)計(jì)算此反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損。

16.(2020河南鄭州中牟一中高二下月考)(13分)兩個(gè)動(dòng)能均為1MeV的氘核發(fā)生正面碰撞,引起如下反應(yīng):12H+12H→13H+11H。(已知

12H的質(zhì)量m0=6u,

(1)此核反應(yīng)中放出的能量ΔE為多少?(2)若放出的能量(包括最初的動(dòng)能和核反應(yīng)放出的能量)全部變?yōu)樾律说膭?dòng)能,則新生的氚核具有的動(dòng)能是多少?

答案全解全析根據(jù)ΔE=Δmc2可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能,式中Δm是核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損,選項(xiàng)A正確;太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;目前核電站利用的核反應(yīng)是核裂變,核燃料為鈾,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。放射性元素的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核,從高能級(jí)躍遷到低能級(jí),放出γ射線,故A正確;發(fā)生α衰變時(shí),電荷數(shù)減少2,質(zhì)量數(shù)減少4,中子數(shù)減少2,故B錯(cuò)誤;β衰變是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,與核外電子無關(guān),故C錯(cuò)誤;天然放射現(xiàn)象揭示了原子核具有內(nèi)部結(jié)構(gòu),α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故D錯(cuò)誤。β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,實(shí)質(zhì)是

01n→11H由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知,X為

24He,即α粒子,Y為

-10e,即電子,則X粒子的穿透本領(lǐng)比Y粒子弱,故A正確;24He+1327Al→1530P238U發(fā)生α衰變釋放出能量并伴隨有質(zhì)量虧損,但并不是質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量,故A錯(cuò)誤。β射線本質(zhì)上是中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,來自原子核,故B錯(cuò)誤。238U發(fā)生α衰變釋放出能量,故α粒子和234Th核的總結(jié)合能大于238U的結(jié)合能,故C正確。238U發(fā)生α衰變釋放的能量ΔE=(mU-mα-mTh)c2,故D錯(cuò)誤。甲圖中,兩球碰撞過程動(dòng)量守恒,碰撞過程機(jī)械能不增加,如果兩球質(zhì)量相等,則碰撞后m2的速度不大于v,故A錯(cuò)誤;乙圖中,圖中光的顏色保持不變的情況下,光照越強(qiáng),光電子數(shù)目越多,則飽和電流越大,故B正確;丙圖中,由左手定則可知,射線①帶正電,則射線①由α粒子組成,射線②不帶電,則射線②是γ射線,射線③粒子帶負(fù)電,則射線③由電子組成,故C錯(cuò)誤;重核裂變需要釋放能量,故D錯(cuò)誤。在

12H+13H→24He+X+所有粒子都具有波粒二象性,故A正確;裂變是較重的原子核分裂成較輕原子核的反應(yīng),而該反應(yīng)是較輕的原子核的聚變反應(yīng),故B錯(cuò)誤;盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,查德威克通過α粒子轟擊鈹核獲得碳核的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子,故C錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得y=210-4=206,X中核子個(gè)數(shù)為206,中子數(shù)為206-82=124,故D錯(cuò)誤。92238衰變?yōu)樵雍说馁|(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和,這個(gè)現(xiàn)象就是質(zhì)量虧損,A不符合題意;88226Ra發(fā)生一次α衰變釋放的核能E=6)×MeV=95MeV,B符合題意;原子核的比結(jié)合能越大,說明把它分成單個(gè)的核子需要更多的能量,因此原子核更穩(wěn)定,88226Ra的比結(jié)合能比

86222Rn小,所以

86222Rn比

88γ射線是原子核發(fā)生變化時(shí)伴隨α射線和β射線放出來的,故A、B正確;元素的放射性與其為單質(zhì)還是化合物無關(guān),故C錯(cuò)誤;γ射線本質(zhì)是高速光子,穿透能力比α射線、β射線都要強(qiáng),故D正確。天然放射性現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),故A正確;β衰變所釋放的電子不是來源于原子核外面的電子,而是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的,故B正確;核力是短程力,在其作用范圍內(nèi),隨核子間距離的變化可以表現(xiàn)為引力也可以表現(xiàn)為斥力,故C正確;由于質(zhì)量虧損,原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量,故D錯(cuò)誤。半衰期由原子核本身決定,與溫度無關(guān),故A正確;β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的,故B錯(cuò)誤;在α、β、γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng),α射線的電離能力最強(qiáng),故C正確;由質(zhì)量數(shù)守恒知238=206+4×8,即經(jīng)過8次α衰變,再由電荷數(shù)守恒知92=82+2×8-6,即經(jīng)過6次β衰變,故D正確。14.答案(1)ZAX→Z-2解析(1)靜止的原子核發(fā)生衰變時(shí),根據(jù)動(dòng)量守恒可知,衰變后新核與粒子的速度方向相反,由圖可知兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡在異側(cè),根據(jù)左手定則可以得知,衰變后粒子與新核帶的電性相同,所以釋放的粒子是氦核,原子核發(fā)生的是α衰變,衰變方程為

ZAX→Z(2)原子核在衰變前后的動(dòng)量守恒,設(shè)衰變后新核的速度大小為v1,則Mv1=mv(2分)根據(jù)題意可知,衰變時(shí)釋放的總能量E=12Mv12+1聯(lián)立解得E=(M15.答案(1)24He+714N→解析(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知,新的核子為

11H,則該核反應(yīng)方程為

24He+7(2)反應(yīng)過程遵循動(dòng)量守恒,則有4mv0=3mv0+17mv(3分)反應(yīng)過程能量守恒,則有12m(3v0)2+12×17mv2=Δmc聯(lián)立解得Δm=43m16.答案(1)MeV(2)