第五章 原子核与基本粒子 综合质量测评卷-2023-2024学年高二下学期物理教科版（2019）选择性必修第三册

第五章　原子核与基本粒子 一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.核废料具有很强的放射性,需要妥善处理。下列说法正确的是(　　) A.放射性元素经过两个完整的半衰期后,将完全衰变殆尽 B.原子核衰变时电荷数守恒,质量数不守恒 C.改变压力、温度或浓度,将改变放射性元素的半衰期 D.过量放射性辐射对人体组织有破坏作用,但辐射强度在安全剂量内则没有伤害 2.下列核反应方程中,正确的核聚变反应方程是(　　) AHHen BUThHe CnBaKr+n DHeAlPn 3.银河系中存在大量的铝同位素26Al。26Al核β衰变的衰变方程为AlMge,测得26Al核的半衰期为72万年,下列说法正确的是(　　) A.26Al核的质量等于26Mg核的质量 B.26Al核的中子数大于26Mg核的中子数 C.将铝同位素26Al放置在低温低压的环境中,其半衰期不变 D.银河系中现有的铝同位素26Al将在144万年后全部衰变为26Mg 4.(2023贵州毕节高二期中)如图所示,一个原子核X经图中所示的14次衰变,其中有m次α衰变、n次β衰变,生成稳定的原子核Y,则(　　) A.m=8,n=6 B.m=6,n=8 C.m=4,n=10 D.m=2,n=12 5.(2023江西抚州高二期末)放射性元素U衰变有多种可能途径,其中一种途径是先变成Bi,而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素),也可以经一次衰变变成TlX和Tl最后都变成Pb,衰变路径如图所示,则(　　) A.a=82 BBiX是β衰变 CBiTl是β衰变 DTl经过一次α衰变变成Pb 6.A、B是两种放射性元素的原子核,原来都静止在同一匀强磁场,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹,下列说法正确的是(　　) A.A放出的是α粒子,B放出的是β粒子 B.a为α粒子运动轨迹,d为β粒子运动轨迹 C.a轨迹中的粒子比b轨迹中的粒子动量小 D.磁场方向一定垂直纸面向外 7.快中子增殖反应堆是一种新型的核反应堆,运行时一方面消耗裂变燃料Pu,一方面又生成Pu,真正消耗的是在热中子反应堆中不能利用的且在天然铀中占99.2%以上的U。在反应堆中U吸收Pu裂变反应释放的快中子后变成U很不稳定,经过β衰变后变成Pu。下列说法正确的是(　　) A.U与U的中子数相同 BU比Pu少一个中子 C.该核反应堆输出能量的反应是聚变反应 DU衰变成Pu时经过2次β衰变 二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。 8.有四个核反应方程:UThHe;Pae;HeOH;HHen+17.6 MeV。 下列说法正确的是(　　) A.①②式核反应没有释放能量 B.①②③式均是原子核衰变方程 C.③式是人类第一次实现原子核转变的方程 D.利用激光引发可控的④式核聚变是正在尝试的技术之一 9.铀核裂变的一种方程为U+XSrXe+n,已知原子核的比结合能与质量数的关系如图所示,下列说法正确的有(　　) A.X粒子是中子 B.X粒子是质子 C.SrXe相比Sr的比结合能最大,最稳定 DSrXe相比U的质量数最大,结合能最大,最稳定 10.太阳辐射的总功率约为4×1026 W,其辐射的能量来自聚变反应。在聚变反应中,一个质量为1 876.1 MeV/c2(c为真空中的光速)的氘核H)和一个质量为2 809.5 MeV/c2的氚核H)结合为一个质量为3 728.4 MeV/c2的氦核He),并放出一个X粒子,同时释放大约17.6 MeV的能量。下列说法正确的是(　　) A.X粒子是质子 B.X粒子的质量为939.6 MeV/c2 C.太阳每秒因为辐射损失的质量约为4.4×109 kg D.太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6 MeV/c2 三、非选择题:本题共5个小题,共54分。 11.(8分)100年前,卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子。后来,人们用α粒子轰击Ni核也打出了质子,反应方程为HeNiCuH+X。该反应中的X是　　　　(选填“电子”“正电子”或“中子”)。此后,对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能。目前人类获得核能的主要方式是　　　　(选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”)。 12.(8分)核聚变反应方程为HHe+X。已知氘核质量为2.013 6 u,氦核质量为3.015 0 u,X质量为1.008 7 u,1 u相当于931.5 MeV的能量。 (1)将核反应方程补充完整HHe+　　　　。 (2)核反应中释放的核能为　　　　(结果保留3位有效数字)。 13.(10分)一