精品解析：第五章 原子核 单元测试 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第五章　原子核单元测试 一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列方程中，正确的核聚变反应方程是（　　） A. B. BaKr+n C. ThHe D. HeA1n 2. 是镭的一种同位素，对于这两种镭的原子而言，下列说法正确的是（　　） A. 它们具有相同的质子数和不同的质量数 B. 它们具有相同的中子数和不同的原子序数 C. 它们具有相同的核电荷数和不同的质子数 D. 它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质 3. 我国科研人员利用超高空间分辨率铀-铅定年技术，对“嫦娥五号”月球样品玄武岩岩屑中的50余颗富铀矿物进行分析，确定月球直到20亿年前仍存在岩浆活动，比以往月球限定的岩浆活动停止时间推迟了约8亿年。已知铀-铅定年技术依赖的其中一种衰变链为经一系列衰变后形成稳定的，则在该衰变过程中转变为质子的中子数为（　　） A. 14 B. 10 C. 7 D. 4 4. 在自然界稳定的原子核中，中子数(N)和质子数(Z)之间的关系如图所示。根据图中所提供的信息及原子核的有关知识，对于在自然界中的稳定原子核，下列说法正确的是（　　） A. 较轻的原子核，质子数和中子数大致相等 B. 较重的原子核，质子数大于中子数 C. 越重的原子核，质子数和中子数差值越小 D. 在很大的原子核中，可以有质子数和中子数相等的情况 5. 由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪的原理如图所示，其主要使命是探索宇宙中的反物质，所谓反物质，即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但符号相反。假设使一束质子、反质子、粒子、反粒子组成的射线通过进入匀强磁场中形成四条径迹，则（　　） A. 1和是反粒子径迹 B. 3和是反粒子径迹 C. 2反质子径迹 D. 4粒子径迹 6. 铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应： ，下列判断正确的是（  ） A. 是质子 B. 是中子 C. X是的同位素 D. X是的同位素 7. 1986年4月26日，切尔诺贝利核电站4号机组反应堆发生爆炸，成为迄今为止世界上最严重的核泄漏事故。事故导致31人当场死亡，上万人由于放射性物质长期影响而致命或重病，其中一种放射性元素为碘131，已知碘131的半衰期为8天。下列说法正确的是（　　） A. 碘131发生β衰变的方程是 B. 200个碘131原子核经过16天后一定还有50个未衰变 C. 核反应堆利用镉棒吸收中子，从而控制核反应的速度 D. 核反应堆中可能发生的链式反应是 8. 核聚变主要原料是氘，在海水中含量极其丰富．已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，He的质量为m3，质子的质量为m4，真空中光速为c，则下列说法中正确的是（　　） A. 两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是质子 B. 两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子 C. 两个氘核聚变成一个He所释放的核能为（2m1－m3－m4）c2 D. 两个氘核聚变成一个He所释放的核能为（2m1－m3－m2）c2 二、非选择题：本题共4小题，共52分。 9. 历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为的质子轰击静止的核，生成两个动能均为的。（） （1）写出核反应方程； （2）计算核反应中的质量亏损 10. 海水中有丰富的氘，可以充当未来的重要能源，两个氘核聚合成一个氦核（同位素）的同时放出一个中子，并释放出巨大的能量，若其中氘核的质量为，中子的质量为，氦核的质量为，光在真空中的速度为c。 （1）写出该核反应方程并求该核反应释放的核能； （2）若两个氘核以相同大小的动能对心正碰，求反应后产生的中子与氦核的动能之比。 11. 静止在匀强电场中的碳原子核，某时刻衰变放出的某种粒子与新核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等时间后形成的轨迹如图所示，光速为c，忽略粒子与新核之间的作用力。 （1）写出碳的衰变方程并求图中a、b的比值（新核用X表示）； （2）若已知新核的动能为E，且衰变过程中放出的核能全部转为两种粒子的动能，求此衰变过程的质量亏损Δm。 12. 天文学家测得银河系中氦的含量约为，有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条，一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的，二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部氢核聚变反应生成的。 （1）把氢核聚变反应简化为4个氢核聚变成氦核，同时放出2个正电子和2个中微子。请写出该氢核聚变反应的方程式，并计算一次反应释放的能量（计算结果用焦耳表示，取两位有效数字）； （2）研究表明，银河系的年龄为，每秒钟银河系产生的能量约为，现假