高中物理人教版選修35章末過關(guān)檢測（八）

章末過關(guān)檢測（八）一、單項選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分)1．下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是()A．β衰變現(xiàn)象說明：電子是原子核的組成部分B．玻爾理論的假設之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固解析：選B原子核是由質(zhì)子和中子組成，β衰變是核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變成為質(zhì)子同時生成了電子，即β粒子，故A錯；半衰期由原子核本身決定，與外界環(huán)境因素無關(guān)，C錯；比結(jié)合能越大表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，D錯；玻爾提出的氫原子能級不連續(xù)就是原子能量量子化，B對。2.如圖所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三種射線同時射入互相垂直的勻強電場和勻強磁場中，射入時速度方向和電場、磁場方向都垂直，進入場區(qū)后發(fā)現(xiàn)β射線和γ射線都沿直線前進，則α射線()A．向右偏 B．向左偏C．直線前進 D．無法判斷解析：選Aγ射線不帶電故在電磁場中不偏轉(zhuǎn)，β射線不偏轉(zhuǎn)是因為所受電場力與洛倫茲力是一對平衡力，故Eq＝Bqv即v＝eq\f(E,B)，而α射線的速度遠比β射線小，因此α射線進入場區(qū)后，受向右的電場力遠大于向左的洛倫茲力，故α射線向右偏，A正確，B、C、D錯。3．(北京高考)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3。當一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核時，釋放的能量是(c表示真空中的光速)()A．(m＋m2－m3)cB．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2解析：選C一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核時，質(zhì)量虧損Δm＝m1＋m2－m3，根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的能量ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2，選項C正確，A、B、D錯誤。4．某放射性元素的原子核發(fā)生2次α衰變和6次β衰變，關(guān)于它的原子核的變化，下列說法中正確的是()A．中子數(shù)減少8 B．質(zhì)子數(shù)減少2C．質(zhì)子數(shù)增加2 D．核子數(shù)減少10解析：選C發(fā)生2次α衰變，質(zhì)量數(shù)減少8，電荷數(shù)減少4，發(fā)生6次β衰變，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加6，最終質(zhì)量數(shù)減少8，電荷數(shù)增加2。所以核子數(shù)減少8，質(zhì)子數(shù)增加2，中子數(shù)減少10，選項C正確。5．(天津高考)下列說法正確的是()A．原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律B．α射線、β射線、γ射線都是高速運動的帶電粒子流C．氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子D．發(fā)生光電效應時光電子的動能只與入射光的強度有關(guān)解析：選C原子核發(fā)生衰變時，遵守質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，而不是遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律，A項錯誤；α射線、β射線是高速運動的帶電粒子流，γ射線是不帶電的光子，B項錯誤；氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時，只能輻射能量等于兩能級差的頻率特定的光子，C項正確；由光電效應方程知，發(fā)生光電效應時，光電子的動能只與入射光的頻率有關(guān)，D項錯誤。6．(重慶高考)碘131的半衰期約為8天。若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有A.eq\f(m,4)B.eq\f(m,8)C.eq\f(m,16)D.eq\f(m,32)解析：選C經(jīng)過32天即4個半衰期，碘131的含量變?yōu)閙′＝eq\f(m,24)＝eq\f(m,16)，C項正確。二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分)7．天然放射現(xiàn)象顯示出()A．原子不是單一的基本粒子B．原子核不是單一的基本粒子C．原子核具有復雜的結(jié)構(gòu)D．原子內(nèi)部大部分是空的解析：選BC天然放射現(xiàn)象說明原子核具有復雜的結(jié)構(gòu)，它是可分的，故不是單一的基本粒子。B、C正確。8．據(jù)新華社報道，由我國自行設計、研制的世界上第一套全超導核聚變實驗裝置(又稱“人造太陽”)已完成了首次工程調(diào)試。下列關(guān)于“人造太陽”的說法正確的是()A．“人造太陽”的核反應方程是eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nB．“人造太陽”的核反應方程是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)nC．“人造太陽”釋放的能量大小的計算公式是ΔE＝Δmc2D．“人造太陽”核能大小的計算公式是E＝eq\f(1,2)mc2解析：選AC“人造太陽”發(fā)生的是氫核聚變，所以核反應方程式為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，A正確；而B選項中的核反應是核裂變，故B錯誤；“人造太陽”釋放的能量大小的計算公式是ΔE＝Δmc2，C正確；而核能大小的計算公式為E＝mc2，D錯誤。9．已知π＋介子、π－介子都是由一個夸克(夸克u或夸克d)和一個反夸克(反夸克eq\x\to(u)或反夸克eq\x\to(d))組成的，它們的帶電荷量如下表所示，表中e為元電荷。π＋π－udeq\x\to(u)eq\x\to(d)帶電量＋e－e＋eq\f(2,3)e－eq\f(1,3)e－eq\f(2,3)e＋eq\f(1,3)e下列說法正確的是()A．π＋由u和eq\x\to(d)組成 B．π＋由d和eq\x\to(u)組成C．π－由u和eq\x\to(d)組成 D．π－由d和eq\x\to(u)組成解析：選ADπ＋帶電量為＋e，u帶電量為＋eq\f(2,3)e,eq\x\to(d)帶電量為＋eq\f(1,3)e，故π＋由u和eq\x\to(d)組成，A對，B錯；π－帶電量為－e，d帶電量為－eq\f(1,3)e,eq\x\to(u)帶電量為－eq\f(2,3)e，故π－由d和eq\x\to(u)組成，D對，C錯。10．2013年12月中旬，中國自行研制的“玉兔”號月球車，在38萬千米之外的月球表面閑庭信步。月球的表面長期受到宇宙射線的照射，使得“月壤”中的eq\o\al(3,2)He含量十分豐富，科學家認為eq\o\al(3,2)He是發(fā)生核聚變的極好原料，將來eq\o\al(3,2)He也許是人類重要的能源，所以探測月球意義十分重大。關(guān)于eq\o\al(3,2)He，下列說法正確的是()A.eq\o\al(3,2)He的原子核內(nèi)有三個中子、兩個質(zhì)子B.eq\o\al(3,2)He的原子核內(nèi)有一個中子、兩個質(zhì)子C.eq\o\al(3,2)He發(fā)生核聚變，放出能量，一定會發(fā)生質(zhì)量虧損D.eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)的核子靠萬有引力緊密結(jié)合在一起解析：選BCeq\o\al(3,2)He是氦元素的一種同位素，質(zhì)量數(shù)是3，電荷數(shù)是2，原子核內(nèi)有兩個質(zhì)子、一個中子，所以A錯誤，B正確；發(fā)生核聚變放出能量就會有質(zhì)量虧損，C正確；原子核內(nèi)的核子是靠核力緊密結(jié)合在一起的，而不是靠萬有引力，D錯誤。三、非選擇題(本題共5小題，共60分)11．(8分)一質(zhì)子束入射到靜止靶核eq\o\al(27,13)Al上，產(chǎn)生如下核反應：p＋eq\o\al(27,13)Al→X＋n，式中p代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應產(chǎn)生的新核。由反應式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為________，中子數(shù)為________。解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)為27，根據(jù)核電荷數(shù)守恒可知其質(zhì)子數(shù)為14，所以中子數(shù)為13。答案：141312．(10分)放射性元素eq\o\al(210,84)Po衰變?yōu)閑q\o\al(206,82)Pb，此衰變過程的核反應方程是__________________；用此衰變過程中發(fā)出的射線轟擊eq\o\al(19,9)F，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應過程的方程是__________________。解析：根據(jù)衰變規(guī)律，此衰變過程的核反應方程是eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(206,82)Pb＋eq\o\al(4,2)He。用α射線轟擊eq\o\al(19,9)F，得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應過程的方程是：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(19,9)F→eq\o\al(22,10)Ne＋eq\o\al(1,1)H。答案：eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(206,82)Pb＋eq\o\al(4,2)Heeq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(19,9)F→eq\o\al(22,10)Ne＋eq\o\al(1,1)H13．(12分)恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應，當溫度達到108K時，可以發(fā)生“氦燃燒”。(1)完成“氦燃燒”的核反應方程：eq\o\al(4,2)He＋________→eq\o\al(8,4)Be＋γ。(2)eq\o\al(8,4)Be是一種不穩(wěn)定的粒子，其半衰期為2.6×10－16s。一定質(zhì)量的eq\o\al(8,4)Be，經(jīng)7.8×10－16s后所剩eq\o\al(8,4)Be占開始時的________。解析：(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(8,4)Be＋γ。(2)經(jīng)歷半衰期的次數(shù)n＝eq\f(t,T)＝eq\f(7.8×10－16,2.6×10－16)＝3，故剩余的eq\o\al(8,4)Be占開始時的eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))3＝eq\f(1,8)。答案：(1)eq\o\al(4,2)He(或α)(2)eq\f(1,8)(或12.5%)14．(15分)太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氦核的熱核反應，這個核反應釋放出的大量能量就是太陽的能量來源。(mp＝1.0073u，mHe＝4.0026u，me＝0.00055u)(1)寫出這個核反應方程。(2)這一核反應能釋放多少能量？(3)已知太陽每秒釋放的能量為3.8×1026J，則太陽每秒減少的質(zhì)量為多少千克？解析：(1)核反應方程是4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(0,2)X，而eq\o\al(0,2)X只能是2個正電子，因此核反應方程應是4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋20＋1e。(2)反應前的總質(zhì)量為m1＝4mp＝4×1.0073u＝4.0292u反應后的總質(zhì)量為m2＝mHe＋2me＝4.0026u＋2×0.00055u＝4.0037u質(zhì)量虧損為Δm＝m1－m2＝0.0255u根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得釋放的能量為ΔE＝0.0255×931.5MeV≈23.75MeV。(3)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得太陽每秒減少的質(zhì)量為Δm′＝eq\f(ΔE′,c2)＝eq\f(3.8×1026,3×1082)kg≈4.2×109kg。答案：(1)4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋20＋1e(2)23.75MeV(3)4.2×109kg15．(15分)三個α粒子結(jié)合成一個碳eq\o\al(12,6)C，已知碳原子的質(zhì)量為12.0000u，氦原子質(zhì)量為4.0026u。(1)寫出核反應方程；(2)這個核反應放出的能量是多少焦？(3)這個能量為多少MeV?解析：(1)3eq\o\al(4,2)