20182019學(xué)年魯科版高中物理選修35 第3章原子核與放射性 單元測(cè)試

2019-2019學(xué)年魯科版高中物理選修3-5 第3章原子核與放射性 單元測(cè)試一、單選題1.下列說法中正確的是（ ） A.射線是原子受激發(fā)后向低能級(jí)躍遷時(shí)放出的B.在穩(wěn)定的重原子核中，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多C.核反應(yīng)過程中如果核子的平均質(zhì)量減小，則要吸收核能D.診斷甲狀腺疾病時(shí)，注入的放射性同位素碘131作為示蹤原子2.放射性衰變有多種途徑，其中一種途徑是先衰變成 ，而 可以經(jīng)一次衰變變成 （X代表某種元素），也可以經(jīng)一次衰變變成 ， 和 最后都衰變變成 ，衰變路徑如圖所示，則可知圖中（ ）A.過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變B.過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變C.過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變D.過程是衰變，過程是衰變；過程是衰變，過程是衰變3.關(guān)于近代物理，下列說法正確的是（） A.射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子B.中， 表示質(zhì)子C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比D.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氦原子光譜的特征4.是人工產(chǎn)生的放射性元素， 產(chǎn)生后會(huì)自發(fā)的衰變?yōu)?關(guān)于 衰變?yōu)?，下列描述正確的是（ ） A.上述核反應(yīng)屬于衰變B.的半衰期隨溫度升高、壓強(qiáng)增大而變小C.上述核反應(yīng)屬于衰變D.的半衰期隨著數(shù)量的減少而增大5.一塊氡222放在天平的左盤時(shí)，需要天平的右盤加444g砝碼，天平才能處于平衡，氡222發(fā)生衰變，經(jīng)過一個(gè)半衰期以后，欲使天平再次平衡，應(yīng)從右盤中取出的砝碼為( ) A.222gB.8gC.2gD.4g6.關(guān)于原子結(jié)構(gòu)及原子核的知識(shí)，下列判斷正確的是（ ） A.處于n=3的一個(gè)氫原子回到基態(tài)時(shí)一定會(huì)輻射三種頻率的光子B.射線的穿透能力比射線強(qiáng)C.氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，原子的總能量增大，電子的動(dòng)能也增大D.放射性元素的半衰期與壓力、溫度無關(guān)7.鈾裂變的產(chǎn)物之一氪90( )是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90( )，這些衰變是( ) A.1次衰變，6次衰變B.4次衰變C.2次衰變D.2次衰變，2次衰變二、多選題8.下列說法正確的是（ ） A.Th核發(fā)生一次衰變時(shí)，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2B.太陽輻射的能量最主要來自太陽內(nèi)部的裂變反應(yīng)C.若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期可能變小D.用14eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，可使其電離9.下列說法正確的是（ ） A.原子核的結(jié)合能越大，其原子核越穩(wěn)定B.德布羅意認(rèn)為電子具有波動(dòng)性，且其波長(zhǎng)與它的動(dòng)量成反比C.鈾 235 與鈾 238 原子核內(nèi)的中子數(shù)不同，因而有不同的半衰期D.某原子核經(jīng)過一次衰變和兩次衰變后，核內(nèi)中子數(shù)減少 4 個(gè)三、填空題10.1919年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)_圖中A為放射源發(fā)出的_粒子，B為_氣11.若用x代表一個(gè)中性原子中核外的電子數(shù)，y代表此原子的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，z代表原子的原子核內(nèi)的中子數(shù)，則對(duì) 的原子來說x=_、y=_、z=_ 12.釷232經(jīng)過6次衰變和4次衰變后變成一種穩(wěn)定的元素，這種元素的原子量為_，核電荷數(shù)為_ 四、解答題13.某放射性元素質(zhì)量為M ， 測(cè)得每分鐘放出1.2104個(gè)粒子，21天后再測(cè)，發(fā)現(xiàn)每分鐘放出1.5103個(gè)粒子，該放射性元素的半衰期是多少？ 五、綜合題14.用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素只不過40多種，而今天人工制造的放射性同位素已達(dá)1000多種，每種元素都有放射性同位素放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究的許多方面得到了廣泛的應(yīng)用 （1）帶電的驗(yàn)電器在放射線照射下電荷會(huì)很快消失其原因是( ) A.射線的貫穿作用B.射線的電離作用C.射線的物理、化學(xué)作用D.以上三個(gè)選項(xiàng)都不是（2）下圖是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖如果工廠生產(chǎn)的是厚度為1毫米的鋁板，在、三種射線中，你認(rèn)為對(duì)鋁板的厚度控制起主要作用的是_射線（3）在我國首先用人工方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛胰島素的結(jié)晶是同一種物質(zhì)，為此曾采用放射性同位素 做_ 15.碘131核不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生衰變，其半衰期為8天 （1）碘131核的衰變方程： _(衰變后的元素用X表示) （2）經(jīng)過_天75 %的碘131核發(fā)生了衰變 答案解析部分一、單選題1.【答案】D 【解析】【解答】A、射線是一般伴隨著或射線產(chǎn)生的電磁波，具有一定的能量，原子核受激發(fā)后向低能級(jí)躍遷時(shí)放出的故A錯(cuò)誤；B、在穩(wěn)定的重原子核中，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少故B錯(cuò)誤；C、核反應(yīng)過程中如果核子的平均質(zhì)量減小，說明核反應(yīng)的過程中由質(zhì)量虧損，屬于要釋放核能故C錯(cuò)誤；D、給懷疑患有甲狀腺的病人注射碘131，診斷甲狀腺的器質(zhì)性和功能性疾病，是將碘131作為示蹤原子，故D正確故選：D【分析】射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，射線是電磁波；根據(jù)核反應(yīng)的過程中質(zhì)量的變化判定是釋放能量，還是吸收能量；射線的穿透能力最強(qiáng)；放射性同位素碘131能做示蹤原子2.【答案】A 【解析】【解答】解：Bi經(jīng)過變化為X，質(zhì)量數(shù)沒有發(fā)生變化，為衰變，經(jīng)過變化為Pb，質(zhì)量數(shù)數(shù)少4，為衰變，過程變化為Ti，電荷數(shù)少2，為衰變，過程的電荷數(shù)增加1，為衰變所以選項(xiàng)A正確故選：A【分析】根據(jù)衰變和衰變的實(shí)質(zhì)原子核經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，一次衰變后電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變分析即可3.【答案】D 【解析】【解答】射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦核流，不是氦原子故A錯(cuò)誤核聚變反應(yīng)方程12H+13H-24He+01n中，01n表示中子故B錯(cuò)誤根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm= -W0 ， 知最大初動(dòng)能與照射光的頻率成線性關(guān)系，不是成正比，故C錯(cuò)誤玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氫原子光譜的特征故D正確【分析】射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦核流；根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒判斷核聚變方程的正誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程得出最大初動(dòng)能與照射光頻率的大小關(guān)系；玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，能夠很好解釋氫原子光譜，但不能解釋氦原子光譜特征4.【答案】C 【解析】【解答】解： 產(chǎn)生后會(huì)自發(fā)的衰變?yōu)?反應(yīng)方程式， + ；A、若發(fā)生衰變時(shí)，生成核與原來的原子核相比，質(zhì)量數(shù)減少4，質(zhì)子數(shù)減少2，所以中子減少2，故A錯(cuò)誤；B、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，B錯(cuò)誤；C、衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，C正確；D、半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)原子是沒有意義的，且半衰期是不變，D錯(cuò)誤故選：C【分析】衰變生成核原子核，衰變生成的電子是其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)生成的，半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，與外界因素?zé)o關(guān)5.【答案】D 【解析】【解答】衰變前氡的質(zhì)量為444g，摩爾質(zhì)量為222g/mol，故共2mol氡。經(jīng)過一個(gè)半衰期，有1mol氡衰變，放出1mol 粒子，則左盤質(zhì)量減少了4g，故應(yīng)從右盤中取出4g砝碼?！痉治觥克プ兎匠虧M足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，從而計(jì)算出放射出的 粒子質(zhì)量，即為減少的質(zhì)量。6.【答案】D 【解析】【解答】解：A、處于n=3的一個(gè)氫原子回到基態(tài)時(shí)可能會(huì)輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子，處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時(shí)會(huì)輻射三種頻率的光子故A錯(cuò)誤B、射線的穿透能力最弱，電離本領(lǐng)最強(qiáng)故B錯(cuò)誤C、氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，原子吸收能量，原子的總能量增大；根據(jù)庫侖力提供向心力得： = ，可知電子的軌道增大后，電子的動(dòng)能減小故C錯(cuò)誤D、放射性元素的半衰期與壓力、溫度無關(guān)故D正確故答案為：D【分析】放射性元素的半衰期只與原子核自身有關(guān)，與外界環(huán)境無關(guān)。7.【答案】B 【解析】【解答】原子核每經(jīng)過一次衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2；每經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變方法一 衰變的次數(shù)為n 0(次)，衰變的次數(shù)為m 40364(次)方法二 設(shè)氪90( )經(jīng)過x次衰變，y次衰變后變成鋯90( )，由衰變前后的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得4x9090,2xy4036，解得x0，y4.【分析】衰變方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。二、多選題8.【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、Tn核發(fā)生一次衰變時(shí)，新核與原來的原子核相比，質(zhì)量數(shù)減少了4，中子數(shù)減少2，故A正確；B、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的聚變反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C、元素的半衰期是由元素本身決定的與外部環(huán)境無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、用14eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，14eV的能量大于氫原子的電離能，可使其電離故D正確故答案為：AD【分析】該題目考察的是原子核衰變和氫原子能級(jí)的問題，太陽內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)是核聚變，兩個(gè)氫原子聚變成氦原子；元素的衰變是隨機(jī)的，與外界環(huán)境無關(guān)。9.【答案】B,C,D 【解析】【解答】解：A、原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤B、德布羅意認(rèn)為電子具有波動(dòng)性，根據(jù)公式：= 知，其波長(zhǎng)與它的動(dòng)量成反比，故B正確C、半衰期由原子核內(nèi)部因素決定，鈾235與鈾238原子核內(nèi)的中子數(shù)不同，因而有不同的半衰期，故C正確D、某原子核經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，兩次衰變后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)多2，可知整個(gè)過程中電荷數(shù)不變，質(zhì)量數(shù)少4，則中子數(shù)少4，故D正確故答案為：BCD【分析】需要注意的是原子核的結(jié)合能指的是原子核與電子之間能量，結(jié)合能越大，結(jié)合后的能量越低越穩(wěn)定。三、填空題10.【答案】質(zhì)子；氮 【解析】【解答】盧瑟福第一次用粒子轟擊氮核完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，因此圖中的A為放射源發(fā)出的粒子，B為氮?dú)夤蚀鸢笧椋嘿|(zhì)子， ， 氮【分析】要了解盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子并實(shí)現(xiàn)原子核人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)方程以及實(shí)驗(yàn)裝置中各部分的作用，注意書寫核反應(yīng)方程的原則是質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒11.【答案】90；90；144 【解析】【解答】 左上角的數(shù)為原子的質(zhì)量數(shù)，即234，左下角數(shù)值為質(zhì)子數(shù)，即y=90，所以電子數(shù)也是x=90，中子數(shù)：z=my=23490=144故答案為：90，90，144【分析】根據(jù)中性原子的質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)來分析，注意核素的表示方法以及其意義12.【答案】208；82 【解析】【解答】設(shè)衰變后的元素為M ， 質(zhì)量數(shù)為y ， 核電荷數(shù)為X衰變方程為：90232ThXyM+6+4則：質(zhì)量數(shù)：232=y+64，解得：y=208核電荷數(shù)：90=X+264，解得：X=82故答案為：208，82【分析】寫出衰變方程，根據(jù)原子核經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，一次衰變后電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變，分析求解四、解答題13.【答案】由知，21天經(jīng)歷了3次衰變，所以半衰期為7天答：該放射性元素的半衰期是7天 【解析】【解答】由知，21天經(jīng)歷了3次衰變，所以半衰期為7天答：該放射性元素的半衰期是7天【分析】由兩次放出粒子個(gè)數(shù)的比值來判斷發(fā)生衰變的次數(shù)五、綜合題14.【答案】（1）B（2）（3）示蹤原子 【解析】【解答】(1)因放射線的電離作用，空氣中的與驗(yàn)電器所帶電性相反的離子與之中和，從而使驗(yàn)電器所帶電荷消失(2)射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)弱，不能穿透厚度為1毫米的鋁板，因而探測(cè)器不能探測(cè)，射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)極強(qiáng)，穿透1毫米厚的鋁板和幾毫米厚的鋁板打在探測(cè)器上很難分辨射線也能夠穿透1毫米甚至幾毫米厚的鋁板，但厚度不同，穿透后射線中的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，探測(cè)器容易分辨(3)把摻入 的人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素混合在一起，經(jīng)過多次重新結(jié)晶后，得到了放射性14C分布均勻的牛胰島素結(jié)晶，這就證明了人工合成的牛胰島素與天然牛胰島素完全融為一體，它們是同一種物質(zhì)這種把放射性同位素的原子摻到其他物質(zhì)中去，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再用放射性探測(cè)