19章原子核测试题（人教新课标3-5）

普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5）[人教版]

第十九章 原 子 核
检 测 题
（满分100分 时间90分钟）
一、选择题。共10小题，每小题4分，共40分。每小题的4个选项中至少有一个是正确的。请将正确选项选出并填在题后的表格中，全选对每题得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分。
1．下列说法正确的是（ ）
A．α射线与γ射线都是电磁波
B．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流，它具有中等的穿透能力。
C．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D．原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量
2．用α粒子轰击铝核（），产生磷核（）和x粒子，磷核（）具有放射性，它衰变后变成硅核（）和y粒子，则x粒子和y粒子分别是（ ）
A．质子 电子 B．质子 正电子 C．中子 正电子 D．中子 电子
3．太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，其核反应方程是（ ）
A．　　　　　　　　 B．
C．　　 D．
4．图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（ ）
A．a为α射线、b为β射线
B．a为β射线、b为γ射线
C．b为γ射线、c为α射线
D．b为α射线、c为γ射线
5．关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有（ ）
A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视
C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种
D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害
6．如图所示，在α粒子散射实验中，α粒子穿过某一金属原子核附近的示意图，A、B、C分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是（ ）
A．α粒子在A处的速度比B处的速度小
B．α粒子在B处的动能最大，电势能最小
C．α粒子在A、C两处的速度大小相等
D．α粒子在B处的速度比在C处的速度要小
7．（06深圳2）关于原子核，下列说法中正确的是（ ）
A．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子
B．核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度
C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行
D．一切核反应都能释放核能
8．已知π+介子、π—介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个反夸克（反夸克或反夸克）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为元电荷。
π+
π—
u
d
带电量
+e
－e
+
下列说法正确的是（ ）
A．π+由u和组成 B．π+由d和组成
C．π—由u和组成 D．π—由d和组成
9．天然放射性元素（钍）经过一系形α衰变和β衰变之后，变成（铅）。下列论断中正确的是（ ）
A．铅核比钍核少24个中子 B．衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变
C．铅核比钍核少8个质子 D．衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
10．2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m的海底．“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视．几十年来人们向以巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用．其原因有（ ）
A．铀、钚等核废料有放射性　　 B．铀、钚等核废料的半衰期很长
C．铀、钚等重金属有毒性　　 D．铀、钚等核废料会造成爆炸
二、填空题（共20分）
11．（6分）如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的___ _射线对控制厚度起主要作用。当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离调节得____ _些。
12．（8分）原来静止在匀强磁场中的放射性元素的原子核A，发生衰变后放出的一个射线粒子和反冲核都以垂直于磁感线的方向运动，形成如图所示的8字型轨迹，已知大圆半径是小圆半径的n倍，且绕大圆轨道运动的质点沿顺时针方向旋转。那么：⑴该匀强磁场的方向一定是垂直于纸面向_____。⑵原子核A的原子序数是___。⑶沿小圆运动的是________，⑷其旋转方向为___________。
13．（6分）如图，纵坐标表示某放射性物质中未衰变的原子核数（N）与原来总原子核数（N0）的比值，横坐标表示衰变的时间，则由图线可知该放射性物质的半衰期为_________天，若将该放射性物质放在高温、高压或强磁场等环境中，则它的半衰期将 _________（填“变长”、“不变”或“变短”）
三、计算题。共40分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算过程，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。
14．（12分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为0MeV的质子轰击静止的锂核，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV，已知质子、粒子、锂粒子的质量分别取、、，求：
（1）写出该反应方程。
（2）通过计算说明正确。（1u = 1.6606×10-27㎏）
15．（12分）一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，设正负电子对撞前的质量均为m，动能均为Ek，光速为c，普朗克恒为h。求：
（1）写出该反应方程；
（2）对撞过程中的质量亏损和转化成的光子在真空中波长λ．
16．（16分）处于静止状态的某原子核X，发生α衰变后变成质量为M的原子核Y，被释放的α粒子垂直射人磁感强度为B的匀强磁场中，测得其圆周与运动的半径为r，设α粒子质量为m，质子的电量为e，试求：
（1）衰变后α粒子的速率υa和动能Eka；
（2）衰变后Y核的速率υy和动能Eky；
（3）衰变前X核的质量Mx．
参考答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
A
BC
D
CD
B
AD
CD
ABC
二、填空题
11．β，大
12．⑴外，⑵2n+2，⑶反冲核，⑷顺时针
13．3.8，不变
三、计算题
14．解：（1）核反应方程为: （3分）
（2）核反应的质量亏损: （2分）
= 7.0160u+1.0073u-2×4.0015u=0.0203u （1分）
由质能方程可得与质量亏损相当的能量：
MeV （2分）
而系统增加的能量： MeV （2分）
这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，
所以正确。 （2分）
15．解：（1）该反应方程为： （3分）
（2）由于光子的静止质量为零，所以质量的亏损为：△m=2m， （2分）
由质能方程，对应的能量为：ΔE=2mC2 （2分）
根据能量守恒可知2hv=2EK+△E，即有： （3分）
所以光子在真空中波长： （2分）
16．解：（1）α粒子在匀强磁场中做圆周与运动所需的向心力同洛仑兹力提供，
即，粒子的带电量为q=2e （2分）
所以α粒子的速率：， 动能： （1分+1分）
（2）由动量守恒， （2分）
所以 （1分+2分）
（3）由质能方程：，而， （1分+1分）
所以 （2分）
衰变前X核的质量： （3分）