(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分) 1．下列说法正确的是
A．康普顿发现了电子
B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型
C．贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象 D．伦琴发现了X射线
2．放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到广泛应用的原因是
( )
A．它衰变释放的核能少，容易控制 B．它衰变缓慢，应用效果好
C．它的射线有电离作用和贯穿本领，以及对生物组织有物理、化学效应 D．它可作为示踪原子 3．下列说法正确的是
( )
( )
A．α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部 B．天然放射现象的发现说明原子核具有复杂结构 C．裂变反应有质量亏损，质量数不守恒 D．γ射线是一种波长很短的电磁波
2
4．原子核AZX与氘核1H反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知
( )
A．A＝2，Z＝1 C．A＝3，Z＝3
B．A＝2，Z＝2 D．A＝3，Z＝2
5．科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3)．它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其
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参与的一种核聚变反应的方程式为3→212He＋2He―1H＋2He.关于2He聚变下列表述正确的是
( )
A．聚变反应不会释放能量 C．聚变反应没有质量亏损
B．聚变反应产生了新的原子核 D．目前核电站都采用32He聚变反应发电
6．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘
核参与的几种聚变反应可能发生，放出热量．这几种反应的总效果可以表示为
1162→k41H―2He＋d1H＋20n＋43.15 MeV
由平衡条件可知 A．k＝1，d＝4
( )
B．k＝2，d＝2 C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3
7．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核
的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是( )
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A．核反应方程是11H＋0n→1H＋γ
B．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3 C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)c hD．γ光子的波长λ＝
?m1＋m2－m3?c2
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8.235 92U吸收一个慢中子后，分裂成 54Xe和38Sr，还放出
( )
A．1个α粒子 B．3个中子 C．10个中子 D．10个质子
9．某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为
1H＋126C→137N＋Q， 1 11H＋157N→126C＋X＋Q， 1 2
方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表： 原子核 质量/u 1H 13He 24He 212C 613N 715N 71.007 8 3.016 0 4.002 6 12.000 0 13.005 7 15.000 1 ( ) 以下推断正确的是 A．X是32He，Q2>Q1 3He，Q ( ) 二、填空题(本题共4小题，共24分) 11．(6分)用α粒子轰击氩40时，产生一个中子和一个新的核，这个新的核是________，核反应方程是________________________________．用α粒子轰击硼10，产生一个中子和一个具有放射性的核，这个新的核是________，这个核能放出正电子，它衰变后变成新核为____________，核反应方程是____________________________． 12. (6分)贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕．如图1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中分成A、B、C三束． 图1 (1)构成A射线的粒子是______；构成B射线的粒子是________；构成C射线的粒子是________． (2)三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属探伤的是________射线；电离作用最强，动量最大，经常用来轰击原子核的是____________射线；当原子核中的一个核子由中子转化为质子时将放出一个________粒子． (3)请完成以下与上述粒子有关的两个核反应方程式： 234234 90Th→91Pa＋________； 301 ________＋2713Al→15P＋0n. 13．(6分)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子11H轰击 4静止的AZX，生成两个动能均为8.9 MeV的2He.(1 MeV＝1.6×10 －13 J) (1)上述核反应方程为___________________________________________________； (2)质量亏损为________kg. 14．(6分)约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的 303230放射性元素3015P衰变成14Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是________.15P是15P的同位 素，被广泛应用于生物示踪技术.1 mg 3215P随时间衰变的关系如图2所示，请估算 4 mg的3215P经____天的衰变后还剩0.25 mg. 图2 三、计算题(本题共3小题，共36分) 15．(12分)2008年北京奥运会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术来供电，奥运 会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内 4部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部四个氢核(11H)转化成一个氦核(2He) 和两个正电子(＋0已知质子质量mp＝1.007 3 u，α粒子的质量mα＝4.002 6 u，1e)并放出能量．正电子的质量me＝0.000 5 u，1 u的质量相当于931.5 MeV的能量． (1)写出该核反应方程； (2)一次这样的热核反应过程中释放出多少能量？(结果保留四位有效数字) 16．(12分)(1)美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和半衰期为100年 63 的放射性同位素镍63(6328Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(28Ni)发生一次β63衰变变成铜(Cu)，同时释放电子给铜片，把镍63(6328Ni)和铜片做电池两极.镍63(28Ni)的衰 变方程为___________________，16 g镍63经过400年还有________g尚未衰变． (2)一静止的质量为M的镍核(6328Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能．求此衰变过程中的质量亏损(亏损的质量在与粒子质量相比时可忽略不计)． 239Pu静止时衰变为铀核激发态235U*和α粒子,而铀核激发态 17．(12分)钚的放射性同位素 94 92 235*235 92U立即衰变为铀核 92U，并放出能量为 2350.097 MeV的γ光子．已知：239 94Pu、 92U和α粒 子的质量分别为mPu＝239.052 1 u、mU＝235.043 9 u和mα＝4.002 6 u，1 u的质量相当于931.5 MeV的能量． (1)写出衰变方程； (2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能． 答 案 1．BCD 2.CD 3.BD 4.D 5.B 6.B 7.B 8.C 9.B 10.D 11.4320Ca 40Ar＋4He→43Ca＋1n 182200 13N 13C 13N→13C＋ 0e 7 6 7 6 ＋1 04 12．(1)电子e(β粒子) γ光子 氦核He(α粒子) (2)γ α β (3) －1e 2He 74413．(1)11H＋3Li→2He＋2He (2)3.1×10 －29 14．正电子 60 4015．(1)411H→2He＋2＋1e (2)23.85 MeV 0e＋63Cu 16．(1)63 －28Ni→ 129 Mmv0 2 1 (2) 2?M－m?c2 235*4235*2352392354 17．(1) 239 94Pu→ 92U＋2He 92U→ 92U＋γ(或 94Pu→ 92U＋2He＋γ) (2)5.034 MeV
高中物理选修3-5“同课异构”教学习题：第十九章 章末检测
