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2019年高中物理 第3章 核能綜合檢測(cè) 新人教版選修1-2 一、選擇題(本大題共7個(gè)小題，每小題6分．共42分．每小題至少有一個(gè)答案是正確的，把正確答案的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)．) 1．下列說法中正確的是(　　) A．康普頓發(fā)現(xiàn)了電子 B．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾的礦物的天然放射現(xiàn)象 D．倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線 【解析】　湯姆生在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福通過對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，貝克勒爾在1896年發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾的礦物的天然放射現(xiàn)象，使人們認(rèn)識(shí)到原子核是有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的，倫琴用高速電子流撞擊對(duì)陰極發(fā)現(xiàn)了X射線． 【答案】　BCD 2．(2011成都檢測(cè))盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容有(　　) A．原子的中心有個(gè)核，叫原子核 B．原子的正電荷均勻分布在整個(gè)原子中 C．原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里 D．帶負(fù)電的電子在核外繞著核旋轉(zhuǎn) 【解析】　盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容是：在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)，由此可見B選項(xiàng)錯(cuò)，A、C、D選項(xiàng)正確． 【答案】　ACD 3．關(guān)于同位素的下列說法中，正確的是(　　) A．一種元素的幾種同位素在元素周期表中的位置相同 B．一種元素的幾種同位素的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)都相同 C．同位素都具有放射性 D．互稱同位素的原子含有相同的質(zhì)子數(shù) 【答案】　AD 4．元素X的原子核可用符號(hào)X表示，其中a、b為正整數(shù)，下列說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)等于此原子核中的質(zhì)子數(shù)，b等于此原子核中的中子數(shù) B．a(chǎn)等于此原子核中的中子數(shù)，b等于此原子核中的質(zhì)子數(shù) C．a(chǎn)等于此元素的原子處于中性狀態(tài)時(shí)核外電子數(shù)，b等于此原子核中的質(zhì)子數(shù)加中子數(shù) D．a(chǎn)等于此原子核中的質(zhì)子數(shù)，b等于此原子核中的核子數(shù) 【解析】　這是原子核表述的基本形式，很容易識(shí)別a等于此原子核中的質(zhì)子數(shù)，b等于此原子核的質(zhì)量數(shù)，即既是原子核中的質(zhì)子數(shù)加中子數(shù)之和，又是原子核中的核子數(shù)，故C、D選項(xiàng)正確． 【答案】　CD 5．關(guān)于放射性現(xiàn)象的下列說法中正確的是(　　) A．原子核發(fā)生α衰變時(shí)，生成的新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4 B．原子核發(fā)生α衰變時(shí)，生成的新核與α粒子的總質(zhì)量等于原來原子核的質(zhì)量 C．原子核發(fā)生β衰變時(shí)，生成的新核的質(zhì)量數(shù)比原來的原子核的質(zhì)量數(shù)多1 D．單質(zhì)的鈾238與化合物中的鈾238的半衰期是相同的 【解析】　原子核發(fā)生α衰變時(shí)，生成的新核的中子數(shù)比原核的中子數(shù)少2，并有一定的質(zhì)量虧損；原子核發(fā)生β衰變時(shí)，核質(zhì)量數(shù)不變，而元素的半衰期是與物態(tài)沒有關(guān)系的． 【答案】　D 6．下列說法正確的是(　　) A．核子結(jié)合成原子核時(shí)，要吸收能量 B．α射線、β射線和γ射線相比較，γ射線的穿透能力最強(qiáng) C．增大壓強(qiáng)、降低溫度，可以減小放射性元素的半衰期 D．我國大亞灣核電站是利用核裂變放出的能量來發(fā)電的 【解析】　A中應(yīng)是放出能量，由α、β、γ射線的性質(zhì)可知，B正確；外界條件都不會(huì)改變半衰期，C錯(cuò)誤；D正確． 【答案】　BD 7．(2011北京高考)表示放射性元素碘131(53I)β衰變的方程是(　　) A.53I―→51Sb＋He B.53I―→54Xe＋e C.53I―→53I＋n D.53I―→52Te＋H 【解析】　β衰變的實(shí)質(zhì)是放射出電子(e)，由核反應(yīng)過程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知B正確． 【答案】　B 二、非選擇題(本題共5小題，共58分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 8．(8分)放射性同位素釷232經(jīng)α、β衰變會(huì)生成氡，其衰變方程為 90Th→86Rn＋xα＋yβ，其中x＝________，y＝________． 【解析】　衰變方程：90Th→86Rn＋xHe＋y　0－1e， 由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)定恒得： 232＝220＋4x 90＝86＋2x－y 解得：x＝3，y＝2. 【答案】　3　2 9．(8分)完成下列核反應(yīng)，并指出衰變方式： (1)90Th→91Pa＋________，屬于________． (2)88Ra→86Rn＋________，屬于________． 【答案】　e　β衰變　He　α衰變 10．(14分)已知中子的質(zhì)量為mn＝1.674 910－27 kg，質(zhì)子的質(zhì)量為mp＝1.672 610－27 kg，氘核的質(zhì)量為mH＝3.343 610－27 kg，若一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核，則該核反應(yīng)中，質(zhì)量虧損為多少？放出多少核能？ 【解析】　質(zhì)量虧損 Δm＝mn＋mp－mH ＝1.674 910－27 kg＋1.672 610－27 kg －3.343 610－27 kg ＝3.910－30 kg 由愛因斯坦質(zhì)能方程得放出核能 ΔE＝Δmc2＝3.910－30(3.0108)2 J ＝3.5110－13 J. 【答案】　3.910－30 kg　3.5110－13 J 11．(14分)一個(gè)鈾核衰變?yōu)殁Q核時(shí)釋放出一個(gè)α粒子，已知鈾核質(zhì)量m1＝3.853 13110－25 kg，釷核質(zhì)量m2＝3.786 56710－25 kg，α粒子的質(zhì)量m3＝6.646 7210－27 kg，該衰變過程中釋放出的能量是多少焦耳(保留兩位有效數(shù)字)? 【解析】　鈾核衰變?yōu)殁Q核時(shí)的質(zhì)量虧損： Δm＝m1－(m2＋m3) ＝(3.853 131－3.786 567－0.066 467 2)10－25 kg ＝9.6810－30 kg 所釋放的能量根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程： ΔE＝Δmc2＝9.6810－30(3.0108)2 J ＝8.710－13 J. 【答案】　8.710－13 J 12．(14分)一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子聚變?yōu)橐粋€(gè)氚核，已知質(zhì)子質(zhì)量mH＝1.007 3 u，中子質(zhì)量mn＝1.008 7 u，氚核質(zhì)量m＝3.018 0 u. (1)寫出聚變方程； (2)釋放出的核能多大？ (3)平均每個(gè)核子釋放的能量是多大？ 【解析】　(1)聚變方程：H＋2n→H. (2)質(zhì)量虧損： Δm＝mH＋2mn－m＝(1.007 3＋21.008 7－3.018 0)u＝0.006 7 u. 釋放的核能： ΔE＝Δmc2＝0.006 7931.5 MeV≈6.24 MeV. (3)平均每個(gè)核子放出的能量為 MeV＝2.08 MeV. 【答案】　(1)H＋2n→H　(2)6.24 MeV (3)2.08 MeV