2020-2021学年高二物理粤教版选修3-5：第四章-单元检测(一)-Word版含解析.docx

单元检测(一)
(时间：90分钟　满分：100分)

一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)
1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是(　　)
A．α粒子的散射试验 B．对阴极射线的争辩
C．自然 放射性现象的发觉 D．质子的发觉
3．放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透力量由强到弱的排列挨次是(　　)
A．α射线，β射线，γ射线 B．γ射线，β射线，α射线
C．γ射线，α射线，β射线 D．β射线，α射线，γ射线
4．硼10俘获一个α粒子后生成氮13放出x粒子，而氮13是不稳定的，它放出y粒子而变成碳13.那么x和y粒子分别是(　　)
A．质子和电子 B．质子和中子
C．中子和正电子 D．中子和电子
5．原子核X与氘核H反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知(　　)
A．A＝2，Z＝1 B．A＝2，Z＝2
C．A＝3，Z＝3 D．A＝3，Z＝2
6．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137、碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是(　　)
A．碘131释放的β射线由氦核组成
B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量
C．与铯137相比，碘131衰变更慢
D．铯133和铯137含有相同的质子数
7．原子核聚变可望给人类将来供应丰富的洁净能源．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就可能发生，并放出能量．这几种反应的总效果可以表示为
6H―→kHe＋dH＋2n＋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

图1
在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(Rn)，由于衰变，它放射出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42∶1，如图1所示．那么氡核的衰变方程应是(　　)
A.Rn→Fr＋e B.Rn→Po＋He
C.Rn→At＋e D.Rn→At＋H
二、双项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
9．下列关于原子和原子核的说法正确的是(　　)
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期随温度的上升而变短
D．平均结合能越大表示原子核中的核子结合得越坚固
10．关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有(　　)

11．元素X是Y的同位素，分别进行下列衰变：XPQ，YRS，则下列说法正确的是(　　)
A．Q和S是同位素 B．X和R的原子序数相同
C．X和R的质量数相同 D．R的质子数多于前述任何元素

图2
12．由中国供应永磁体的阿尔法磁谱仪如图2所示，它曾由航天飞机携带升空，将其安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探究宇宙中的反物质．所谓的反物质即质量与正粒子相等，带电荷量与正粒子相等但电性相反，例如反质子即为　1－1H.假如使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线，通过OO′进入匀强磁场B2而形成图中的4条径迹，则(　　)
A．1、2是反粒子径迹
B．3、4为反粒子径迹
C．2为反α粒子径迹
D．4为反α粒子径迹

题　号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答　案

三、非选择题(本题共4小题，共44分)
13．(8分)大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV、10.2 eV、12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在________个激发态能级上，其中最高能级的能量值是________eV(基态能量为－13.6 eV)．
14．(12分)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的进展．
当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子．碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11的半衰期τ为20 min，经2.0 h剩余碳11的质量占原来的百分之几？(结果取2位有效数字)

第四章　原子核(一)
1．A　[卢瑟福依据α粒子的散射试验结果，提出了原子的核式结构模型：原子核聚集了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转．]
2．B　[β衰变释放出电子　0－1e，依据质量数守恒和电荷数守恒可进一步确定选项B正确．]
3．B　[α射线用一张纸就能拦住，β射线能穿透几毫米的铝板，γ射线能穿透几厘米的铅板，因此B选项正确．]
4．C　[整个过程的反应方程是＋He→＋n，→＋　，即x和y粒子分别是中子和正电子，故选项C正确．]
5．D　[由质量数守恒列式：A＋2＝4＋1，得A＝3，由电荷数守恒列式：Z＋1＝2＋1，得Z＝2，故选项D正确．]
6．D　[β射线的本质是电子，并非氦核，A项错误；γ光子的频率大于可见光光子的频率，由E＝hν可知γ光子的能量大于可见光光子的能量，B项错误；半衰期越小表示元素衰变越快，C项错误；同位素含有相同的质子数，但中子数不同，故D项正确．]
7．B　[依据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得
解得，B对．]
8．B　[由于衰变后两粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹为两个相外切的圆，可推断衰变后放出的是带正电的粒子．又由动量守恒定律有mv1＝Mv2，在磁场中做匀速圆周运动有：R1＝，R2＝，联立以上两式可得：＝＝＝，故放出的粒子是α粒子，选B.]
9．BD　[β衰变的实质是原子核中的中子转化为一个质子和一个电子，然后释放出电子，故选项A错误；玻尔理论的一个假设就是原子能量的量子化，故选项B正确；放射性元素的半衰期只由原子核的内部因素打算，与温度无关，故选项C错误；平均结合能越大表示原子核中的核子结合得越坚固，故选项D正确．]
10．AC　[选项B中的方程是卢瑟福当时用α粒子轰击氮原子核发觉质子的方程，不是β衰变方程，选项B错误；重核裂变是指一个原子序数较大的核分裂成两个中等质量核的反应，而D选项不符合，D错误．只有选项A、C正确．]
11．AD　[设放射性X经过1次α衰变，变成P，P经过1次β衰变后，变成稳定的新元素Q，则表示该核反应的方程为：

设X的同位素Y经过1次β衰变，变成R，R经过1次α衰变，变成S，则表示该核反应的方程为

由此可见，Q和S的质子数相同，是同位素，选项A正确；X和R的原子序数不相同，选项B错误；X和R的质量数不相同，选项C错误；只有选项D正确．]
12．AC　[由左手定则判定质子、α粒子受到洛伦兹力向右偏转；反质子、反α粒子向左偏转，故选项A正确．进入匀强磁场B2的粒子具有相同的速度，由偏转半径R＝知，反α粒子、α粒子在磁场中的半径大，C正确．]
13．2　－1.51
14. 　1.6%
解析　核反应方程为

设碳11原有质量为m0，经过t1＝2.0 h剩余的质量为mτ，依据半衰期定义有
＝＝≈1.6%
15．见解析
解析　
依据ΔE＝Δmc2，代入数据得ΔE＝3.3×10－11 J
(2)依据E＝Pt和E＝·ΔE得m＝2.3×102 kg.
16.He　不能实现，由于不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．
解析　依据核反应中的质量数守恒及电荷数守恒可知X粒子为He(α粒子)．不能实现，由于不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．