2022版高中同步人教版选择性必修第三册第五章本章达标检测

2022版高中同步人教版选择性必修第三册 第五章 本章达标检测
一、单选题
1．如图所示，放射性元素放出的射线在水平电场中分成A、B、C三束，它们是（ ）
A．A是电子流 B．B是光子流
C．B是中子流 D．C是氦核流
2．如图所示，静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，则下列说法不正确的是（　　）
A．粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反
B．原来放射性元素的原子核电荷数为90
C．其中粒子的轨迹是半径为R1圆轨道
D．粒子和反冲粒子的速度之比为1：88
3．花岗岩、大理石等装修材料中都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性的说法正确的是（　　）
A．衰变成要经过8次衰变和6次β衰变
B．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后只剩下1个氡原子核
C．、β和γ三种射线中，射线的穿透能力最强
D．放射性元素的半衰期会随着周围环境温度的变化而改变
4．如图所示是新型冠状病毒的电子显微镜照片，根据所学知识分析图中“100”的单位是（　　）
A．nm B．mm C．cm D．m
5．地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知的半衰期为3.82d，经衰变后变成稳定的。下列说法正确的是（　　）
A．氡核的中子数为86，质子数为136
B．该衰变要经过4次衰变和4次衰变
C．该衰变过程，遵循质量守恒、电荷数守恒
D．标号为的4个氡核经3.82d后一定剩下2个核未衰变
6．太阳能源于太阳内部的聚变反应，太阳质量也随之不断减少。设每次聚变反应可看作4个氢核结合成1个氮核，太阳每秒钟辐射的能量约为。下列说法正确的是（　　）
A．该聚变的核反应方程是 B．聚变反应在常温下也容易发生
C．太阳每秒钟减少的质量约 D．目前核电站采用的核燃料主要是氢核
7．用中子轰击铝，产生钠和；钠具有放射性，它衰变后变成镁和，则和分别是（ ）
A．粒子和电子 B．粒子和正电子 C．电子和粒子 D．质子和正电子
8．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，同时释放核能，已知氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为m1、m2、m3、m4，真空中的光速为c，下列说法不正确的是(　　)
A．该核反应属于轻核聚变
B．核反应方程是：
C．核反应中的质量亏损Δm=m1＋m2－m3－m4
D．释放的能量ΔE=(m3－m4－m1－m2)c2
9．下列说法正确的是（　　）
A．通过给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺疾病，这是利用放射性同位素原子作为示踪原子
B．β射线产生的物理原理是原子的外层电子受到激发后产生
C．贝克勒尔发现的铀和含铀的矿物能发出看不见的射线，这种射线是X射线，可使照相底版感光
D．目前核电站主要是核裂变，为控制核反应速度，可以利用镉棒作为慢化剂，减缓中子的速度
二、多选题
10．下列说法中正确的是（　　）
A．α粒子带正电，α射线是从原子核中射出的
B．β粒子带负电，所以β粒子有可能是核外电子
C．γ射线是光子，所以γ射线有可能是原子核发光产生的
D．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的
11．氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于能级的激发态，在向基态跃迁的过程中，下列说法中正确的是
A．这群氢原子能发出六种频率不同的光，其中能级跃迁到能级所发出光的波长最短
B．这群氢原子如果从能级跃迁到能级所发出光恰好使某金属发生光电效应，则从能级跃 迁到能级所发出光一定不能使该金属发生光电效应现象
C．用这群氢原子所发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动 能可能为10.26eV
D．处于基态的氢原子可吸收13.0eV的光子跃迁到能级
12．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏人体细胞，提高患癌症的风险．已知钚的一种同位素 的半衰期为24100年，其衰变方程为Pu→X＋He＋γ，下列有关说法正确的是
A．X原子核中含有143个中子
B．100个经过24100年后一定还剩余50个
C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加
D．衰变发出的γ射线是频率很高的光子，具有很强的穿透能力
13．下列说法中正确的是_____________。
A．在光电效应中，光电子的能量与入射光的频率、入射光的强度均有关
B．光的散射是由于光在介质中与物质微粒相互作用，传播方向发生改变的现象
C．根据玻尔理论，氢原子在辐射出光子（跃迁）的同时，氢原子中电子的轨道半径会连续地减小
D．贝克勒尔发现的天然放射现象，表明了原子核也是可分的
E．原子核的链式反应可以在人工控制下进行
三、解答题
14．两个氘核（）聚变时产生一个氦核（，氦的同位素）和一个中子，已知氘核的质量为M，氦核（）的质量为，中子的质量为．以上质量均指静质量，不考虑相对论效应．
（1）请写出核反应方程并求两个氘核聚变反应释放的核能；
（2）为了测量产生的氦核（）的速度，让氦核垂直地射入磁感应强度为B的匀强磁场中，测得氦核在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，已知氦核的电荷量为q，氦核的重力忽略不计，求氦核的速度v及氦核做圆周运动的周期T；
（3）要启动这样一个核聚变反应，必须使氘核（）具有足够大的动能，以克服库仑斥力而进入核力作用范围之内．选无穷远处电势能为零，已知当两个氘核相距为r时，它们之间的电势能（k为静电力常量）．要使两个氘核发生聚变，必须使它们之间的距离接近到，氘核的重力忽略不计．那么，两个氘核从无穷远处以大小相同的初速度相向运动发生聚变，氘核的初速度至少为多大？
15．在方向垂直纸面的匀强磁场中，一个原来静止的原子核衰变后变成一个核并放出一个粒子，该粒子动能为，速度方向恰好垂直磁场。核和粒子的径迹如图所示，若衰变时产生的能量全部以动能的形式释放，真空中的光速为，求：
（1）写出这个核反应方程；
（2）核与粒子做圆周运动半径之比；
（3）衰变过程中的质量亏损。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
射线带正电，是氦核流；射线带负电，是电子流；射线不带电，是光子流；因射线不带电，故在电场中不受电场力，不发生偏转，故B为射线，即光子流，B正确，C错误；射线为电子流，质量约为质子质量的，电量为-e；而射线是氦核流，质量为质子质量的4倍，电量为2e，故射线的比荷大于射线的比荷，根据牛顿第二定律知：，电场强度相同，比荷大的加速度大，则偏转角较大，故C为射线，即电子流；A为射线，即氦核流，故AD错误，选B.
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反，故A正确，不符合题意；
BC．由于释放的粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动，则有
解得
若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对粒子
对反冲核
由于
：：1
解得
即其中粒子的轨迹是半径为R1圆轨道，原来放射性元素的原子核电荷数为90，选项BC正确，不符合题意；
D．粒子的动量为
p=mv
由于两粒子动量p大小相等，则它们的速度大小与质量成反比，由于不知道两粒子间的质量关系，则无法确定两粒子的速度关系，故D错误，符合题意。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
A．因为β衰变的质量数不变，所以α衰变的次数
在α衰变的过程中电荷数总共少16，则β衰变的次数
故A正确；
B．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B错误；
C．α射线实质是氦核，β射线是高速的电子流，γ射线实质是电磁波，γ射线的穿透本领最强，α射线穿透本领最弱，故C错误；
D．放射性元素的半衰期由原子核的自身结构决定，与环境温度无关，故D错误。
故选A。
4．A
【解析】
【详解】
电子显微镜是利用电子束代替光束，利用电子的波动性进行观测的工具，分辨率大约是0.2nm，故该图中100的单位应该是nm，故A正确，B、C、D错误；
故选A。
5．B
【解析】
【详解】
A．氡核的质子数为86，中子数为136，故A错误；
B．发生衰变的次数为
发生衰变的次数为
故B正确；
C．该衰变过程，遵循质量数守恒、电荷数守恒，但存在有质量亏损，故C错误；
D．半衰期是一个统计规律，只有对大量的原子核才适用，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．根据核反应过程中的质量数守恒可得，该聚变的核反应方程为
生成物中是正电子，不是电子，A错误；
B．该聚变反应需要在高温高压条件下发生，所以常温下不容易发生，B错误；
C．根据爱因斯坦的质能方程，可得太阳每秒钟减少的质量为
C正确；
D．目前核电站采用的核燃料是铀核，利用铀核的裂变反应过程中释放的核能，D错误。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
写出核反应方程：和，显然是粒子，是电子．故A正确，BCD错误．
故选：A
8．D
【解析】
【详解】
A一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，是质量数小的原子核聚变生成质量数大的原子核的过程，属于轻核聚变．故A正确，不符合题意；
B.当一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子时，由质量数守恒和电荷数守恒可知，核反应方程是：．故B正确，不符合题意；
C.该反应的过程中质量亏损为△m=（m1+m2-m3-m4）；故C正确，不符合题意；
D.根据爱因斯坦质能方程△E=△mc2，因此核反应放出的能量 ．故D错误，符合题意。
9．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．给人注射碘的放射性同位素碘131，做示踪原子，有助于诊断甲状腺的疾病，选项A正确；
B．β射线产生的物理原理是原子核内中子转变成质子和电子时产生的，选项B错误；
C．1896年法国物理学家贝克勒尔发现有些物质能够发出一些看不见的射线，后来研究发现射线主要有三种，即α射线、β射线及γ射线，选项C错误；
D．核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度，选项D错误。
故选A。
10．AD
【解析】
【分析】
【详解】
α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合在一起形成一个氦核发射出来；β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，然后释放出电子；γ射线是伴随α衰变和β衰变产生的，所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的。
故选AD。
11．BC
【解析】
【详解】
这群氢原子能发出种频率不同的光，其中能级跃迁到能级所发出光的频率最小，波长最长，选项A错误；因n=4到n=1的能级差大于n=3到n=1的能级差，则这群氢原子如果从能级跃迁到能级所发出光的频率大于从能级跃迁到能级所发出光的频率，则如果这群氢原子从能级跃迁到能级所发出光恰好使某金属发生光电效应，则从能级跃迁到能级所发出光一定不能使该金属发生光电效应现象，选项B正确；用这群氢原子跃迁所发出的光的最大能量为（-0.85）eV-（-13.6）eV=12.75eV，则用它照射逸出功为2.49eV的金属钠，从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为12.75eV-2.49eV=10.26eV，选项C正确；基态与n=4状态的能级差为12.75eV，则处于基态的氢原子不可能吸收13.0eV的光子跃迁到能级，选项D错误.
12．AD
【解析】
【详解】
根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143．故A正确．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用．故B错误．由于衰变时释放巨大能量，根据E=mC2，衰变过程总质量减小．故C错误．衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力．故D正确．故选AD．
点睛：本题考查了核反应方程、半衰期、质能方程、射线的形状等基础知识点，比较简单，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点．
13．BDE
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据光电效应方程
光电子的能量，即初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，A错误；
B．光的散射是由于光在介质中与物质微粒相互作用，传播方向发生改变的现象，B正确；
C．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，原子能量减小，轨道半径减小，但不是连续减小，C错误；
D．贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的，D正确；
E．核电站，原子核的链式反应可以在人工控制下进行，比如可以通过镉棒吸收中子，控制反应的速度，E正确。
故选BDE。
14．(1) (2) (3)
【解析】
【详解】
（1）
核反应释放的核能
（2）由，得
由，得
（3）由能量守恒
得
15．（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据质量数与电荷数守恒，可得衰变方程为
（2）由动量守恒定律可知，核与粒子的动量大小相等
洛伦兹力提供向心力有
可知
代入数据解得
（3）由动能与动量的关系有
解得核获得的动能
核反应中释放的核能
由质能方程
解得
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