章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共11小題，每小題6分，共66分)1．(·常州高二檢測)物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，實驗探究的方法在科學(xué)研究中具有重要作用．盧瑟福通過對α粒子散射實驗結(jié)果的分析()．A．發(fā)現(xiàn)了電子B．建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．提出原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D．發(fā)現(xiàn)某些元素具有天然放射現(xiàn)象解析通過對α粒子的散射實驗結(jié)果的分析，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B對．該實驗中沒有發(fā)現(xiàn)電子，A錯．天然放射現(xiàn)象說明了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，C錯．貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了某些元素具有天然放射現(xiàn)象，D錯．答案B2．下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是()．A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分B．玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固解析β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的，選項A錯誤；玻爾的基本假設(shè)是軌道、能量都是量子化的，選項B正確；半衰期由原子核的內(nèi)部因素決定，跟元素的化學(xué)狀態(tài)、溫度、壓強等因素均無關(guān)，選項C錯誤；比結(jié)合能越大，表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項D錯誤．答案B3．“兩彈一星”可以說長了中國人的志氣，助了中國人的威風(fēng)．下列核反應(yīng)方程中，屬于研究兩彈的基本核反應(yīng)方程的是()．A.eq\o\al(14,4)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HB.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋10eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)HeD.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n解析“兩彈”指原子彈和氫彈，原子彈的核反應(yīng)方程是鈾核裂變，B選項正確．氫彈的核反應(yīng)方程是輕核聚變，D選項正確．答案BD4．在核反應(yīng)方程eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋kX中()．A．X是中子，k＝9B．X是中子，k＝10C．X是質(zhì)子，k＝9D．X是質(zhì)子，k＝10解析設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為A，電荷數(shù)為Z，根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得235＋1＝90＋136＋kA，92＝38＋54＋kZ，解得Z＝0，所以X為中子，則A＝1，k＝10.故選項B正確．答案B5．太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)聚變?yōu)?個氦核(eq\o\al(4,2)He)的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2X，這個核反應(yīng)釋放出大量核能，已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c.下列說法中正確的是()．A．方程中的X表示中子(eq\o\al(1,0)n)B．方程中的X表示電子(0－1e)C．這個核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm＝4m1－mD．這個核反應(yīng)中釋放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3解析由質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒知：X為0＋1e，A、B均錯，該反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm＝4m1－m2－2m3，C錯．ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3答案D6．下列關(guān)于愛因斯坦質(zhì)能方程的說法中正確的是()．A．E＝mc2中的E是物體以光速c運動的動能B．E＝mc2是物體各種形式能的總和C．由ΔE＝Δmc2知，在核反應(yīng)中，虧損的質(zhì)量Δm轉(zhuǎn)化成能量ΔE放出D．由ΔE＝Δmc2知，在核反應(yīng)中虧損的靜質(zhì)量轉(zhuǎn)化為動質(zhì)量，被放出的能量帶走解析由愛因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2表明物體的質(zhì)量與其他各種形式的能量之間的關(guān)系，選項A錯誤、B正確；ΔE＝Δmc2表明，在核反應(yīng)中，虧損Δm質(zhì)量將產(chǎn)生ΔE＝Δmc2的能量，選項C錯誤、D正確．答案BD圖17．帶電粒子進入云室會使云室中的氣體分子電離，從而顯示其運動軌跡．如圖1是在有勻強磁場的云室中觀察到的粒子的軌道，a和b是軌跡上的兩點，勻強磁場B垂直紙面向里．該粒子在運動時，其質(zhì)量和電量不變，而動能逐漸減少，下列說法正確的是()．A．粒子先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點B．粒子先經(jīng)過b點，再經(jīng)過a點C．粒子帶負電D．粒子帶正電解析由r＝eq\f(mv,qB)可知，粒子的動能越小，圓周運動的半徑越小，結(jié)合粒子運動軌跡可知，粒子先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點，選項A正確；根據(jù)左手定則可以判斷粒子帶負電，選項C正確．答案AC8．下列敘述中正確的是()．A．放射性元素的半衰期與元素所處的外部環(huán)境無關(guān)B．β射線是原子核外電子掙脫原子核束縛而形成的電子流C．重核的裂變和輕核的聚變都可以放出大量的能量D．一種元素的同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)和不同的物理性質(zhì)解析放射性元素的半衰期是由元素內(nèi)部的因素決定的，與外部環(huán)境無關(guān)，選項A對；β射線是原子核內(nèi)一個中子變成一個質(zhì)子時放出電子形成的，選項B錯；重核裂變和輕核聚變時都要發(fā)生質(zhì)量虧損，放出能量，選項C對；一種元素的同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)和不同的物理性質(zhì)，選項D對．答案ACD9．一個氡核eq\o\al(222,86)Rn衰變成釙核eq\o\al(218,84)Po并放出一個粒子，其半衰期為3.8天，1g氡經(jīng)過7.6天衰變掉氡的質(zhì)量，以及eq\o\al(222,86)Rn衰變成eq\o\al(218,84)Po的過程中放出的粒子分別是()．A．0.25g，α粒子B．0.75g，α粒子C．0.25g，β粒子D．0.75g，β粒子解析氡核半衰期為3.8天，7.6天為2個半衰期，所以1g氡7.6天衰變掉的質(zhì)量為1g×eq\f(1,2)＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1g×\f(1,2)))×eq\f(1,2)＝0.75g．由eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)He知eq\o\al(222,86)Rn衰變成eq\o\al(218,84)Po的過程中放出的粒子是eq\o\al(4,2)He，即α粒子，所以B正確．答案B圖210．(·大連高二檢測)“中國月球著陸探測器”在中國航天館揭開神秘面紗．它將帶著中國制造的月球車，在38萬千米之外的月球表面閑庭信步．月球的表面長期受到宇宙射線的照射，使得“月壤”中的eq\o\al(3,2)He含量十分豐富，科學(xué)家認為，eq\o\al(3,2)He是發(fā)生核聚變的極好原料，將來eq\o\al(3,2)He也許是人類重要的能源，所以探測月球意義十分重大．關(guān)于eq\o\al(3,2)He，下列說法正確的是()．A.eq\o\al(3,2)He的原子核內(nèi)有三個中子兩個質(zhì)子B.eq\o\al(3,2)He的原子核內(nèi)有一個中子兩個質(zhì)子C.eq\o\al(3,2)He發(fā)生核聚變，放出能量，一定會發(fā)生質(zhì)量虧損D.eq\o\al(3,2)He原子核內(nèi)的核子靠萬有引力緊密結(jié)合在一起解析eq\o\al(3,2)He是氦元素的一種同位素，質(zhì)量數(shù)是3，電荷數(shù)是2，原子核內(nèi)有兩個質(zhì)子一個中子，所以A錯誤、B正確；發(fā)生核聚變放出能量就會有質(zhì)量虧損，C正確；原子核內(nèi)的核子是靠核力緊密結(jié)合在一起的，而不是靠萬有引力緊密結(jié)合在一起的，D錯誤．答案BC11．已知氦原子的質(zhì)量為MHeu，電子的質(zhì)量為meu，質(zhì)子的質(zhì)量為mpu，中子的質(zhì)量為mnu，u為原子質(zhì)量單位，且由愛因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2可知：1u對應(yīng)于931.5MeV的能量，若取光速c＝3×108m/s，()．A．[2×(mp＋mn)－MHe]×931.5MeVB．[2×(mp＋mn＋me)－MHe]×931.5MeVC．[2×(mp＋mn＋me)－MHe]×c2JD．[2×(mp＋mn)－MHe]×c2J解析核反應(yīng)方程為2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He，質(zhì)量虧損Δm＝2×(mp＋mn)－(MHe－2me)＝2×(mp＋mn＋me)－MHe，所以釋放的能量為ΔE＝Δm×931.5MeV＝[2×(mp＋mn＋me)－MHe]×931.5MeV，選項B正確．答案B二、非選擇題(本題共3小題，共34分)12．(10分)eq\o\al(235,92)U受中子轟擊時會發(fā)生裂變，產(chǎn)生eq\o\al(139,56)Ba和eq\o\al(94,36)Kr，同時放出能量，已知每個鈾核裂變時釋放的能量為200MeV.(1)寫出核反應(yīng)方程．(2)現(xiàn)在要建設(shè)發(fā)電功率為5×105kW的核電站，用鈾235作為核燃料，假設(shè)核裂變釋放的能量一半轉(zhuǎn)化為電能，那么該核電站一天消耗鈾235多少千克？(阿伏加德羅常數(shù)為NA＝6.0×1023mol－1)解析(1)核反應(yīng)方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,56)Ba＋eq\o\al(94,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n＋200MeV(2)核電站一天發(fā)出的電能為E1＝Pt＝5×105×24×3.6×106J＝4.32×1013J鈾核裂變釋放的總能量為E2＝2E1＝8.64×1013J由于每個鈾核裂變時釋放的能量E0＝200MeV＝3.2×10－11J，則鈾核的物質(zhì)的量為n＝eq\f(E2,E0NA)＝eq\f(8.64×1013,3.2×10－11×6.0×1023)mol＝4.5mol故一天消耗的eq\o\al(235,92)U的質(zhì)量為m＝nM＝4.5×235g＝1.06kg.答案(1)eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,56)Ba＋eq\o\al(94,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n＋200MeV(2)1.06kg13．(12分)太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氦核同時放出兩個正電子的熱核反應(yīng)，這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽的能源．(1)寫出這個核反應(yīng)方程．(2)這一核反應(yīng)能釋放多少能量？(3)已知太陽每秒釋放的能量為3.8×1026J，則太陽每秒減少的質(zhì)量為多少千克？(mp＝1.0073u，mHe＝4.0015u，me＝0.00055u)解析(1)核反應(yīng)方程應(yīng)為4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)e.(2)反應(yīng)前的質(zhì)量m1＝4mp＝4×1.0073u＝4.0292u，反應(yīng)后質(zhì)量m2＝mHe＋2me＝4.0015u＋2×0.00055u＝4.0026u，Δm＝m1－m2＝0.0266u，由質(zhì)能方程得，釋放能量ΔE＝Δmc2＝0.0266×931.5MeV＝24.78MeV.(3)由質(zhì)能方程，ΔE＝Δmc2得每秒減少的質(zhì)量Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(3.8×1026,（3×108）2)kg＝4.2×109kg.答案(1)4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,1)e(2)24.78MeV(3)4.2×1014．(12分)用速度幾乎是零的慢中子轟擊靜止的硼核(eq\o\al(10,5)B)，產(chǎn)生鋰核(eq\o\al(7,3)Li)和α粒子．已知中子質(zhì)量mn＝1.008665u，硼核質(zhì)量mB＝10.01677u，鋰核質(zhì)量mLi＝7.01822u，α粒子質(zhì)量mα＝4.00260u.(1)寫出該反應(yīng)的核反應(yīng)方程；(2)求出該反應(yīng)放出的能量ΔE；(3)若核反應(yīng)中放出的能量全部變成生成核的動能，則鋰核和α粒子的動能各是多少？(1u相當于931.5MeV)?解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程，由質(zhì)量虧損及愛因斯坦質(zhì)能方程求出核能，再由動量守恒和能量守恒求出鋰核和α粒子的動能．(1)核反應(yīng)方程為eq\o\al(10,5)B＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(4,2)He.(2)核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為Δm＝(10.01677u＋1.008665u)－(7.01822u＋4.00260u)＝0.004615u，釋放出的能量為ΔE＝0.004615×931.5MeV＝4.30MeV.(3)根據(jù)動量守恒