第十九章單元測試題一、選擇題1.為了探究宇宙起源，“阿爾法磁譜儀”(AMS)將在太空中尋找“反物質”。所謂“反物質”是由“反粒子”構成的。“反粒子”與其對應的正粒子具有相同的質量和相同的電荷量，但電荷的符號相反。由此可知反氫原子是()A.由1個帶正電荷的質子和1個帶負電荷的電子構成B.由1個帶負電荷的反質子和1個帶正電荷的正電子構成C.由1個帶負電荷的反質子和1個帶負電荷的電子構成D.由1個不帶電的中子和1個帶正電荷的正電子構成2.科學家們并不比常人有太多的身體差異，只是他們善于觀察，勤于思考，有更好的發現問題、探究問題的毅力。下列規律或定律與對應的科學家敘述正確的是()A．亞里士多德與自由落體規律 B．開普勒與萬有引力定律C．愛因斯坦與質能方程、相對論 D．牛頓與能量守恒定律3.關于天然放射現象，下列說法正確的是()A.任何原子核都能自發地放出射線，稱為天然放射現象B.放射性物質放出的射線中，α粒子動能很大，因此貫穿物質的本領很強C.當放射性元素的原子的核外電子具有較高能量時，將發生β衰變D.放射性的原子核發生衰變后產生的新核從高能級向低能級躍遷時，輻射出γ射線4.據媒體報道，叛逃英國的俄羅斯前特工利特維年科在倫教離奇身亡，英國警方調查認為毒殺利特維年科的是超級毒藥——放射性元素釙(eq\o\al(210,84)Po)，若該元素發生α衰變，半衰期是138天，衰變方程為eq\o\al(210,84)Po→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ，則下列說法中正確的是()原子核含有有206個核子，有122個中子B.100g的eq\o\al(210,84)Po經276天，已衰變的質量為75gC.γ射線是由處于激發態的釙核從較高能級向較低能級躍遷時發出的D.原子核內的核子間存在相互作用的核力5.放射性同位素電池是一種新型電池，它是利用放射性同位素衰變放出的高速帶電粒子(α射線、β射線)與物質相互作用，射線的動能被吸收后轉變為內能，再通過換能器轉化為電能的一種裝置。其構造大致是：最外層是由合金制成的保護層，次外層是防止射線泄漏的輻射屏蔽層，第三層是把內能轉化成電能的換能器，最里層是放射性同位素。電池使用的三種放射性同位素的半衰期和發出的射線如下表：同位素90Sr210Po238Pu射線βαα半衰期28年138天年若選擇上述某一種同位素作為放射源，使用相同材料制成的輻射屏蔽層，制造用于執行長期航天任務的核電池，則下列論述正確的是()A．90Sr的半衰期較長，使用壽命較長，放出的β射線比α射線的貫穿本領弱，所需的屏蔽材料較薄B．210Po的半衰期最短，使用壽命最長，放出的α射線比β射線的貫穿本領弱，所需的屏蔽材料較薄C．238Pu的半衰期最長，使用壽命最長，放出的α射線比β射線的貫穿本領弱，所需的屏蔽材料較薄D．放射性同位素在發生衰變時，出現質量虧損，但衰變前后的總質量數不變6.微量元素鋅與人體生長發育密切相關,它是多種鋅酶的組分或激活因子,在核酸、蛋白質和激素合成、能量代謝及氧化還原過程中都起著重要的生理作用。因此兒童生長發育時期測量體內含鋅量已成為體格檢查的重要內容之一，其中比較簡單的一種檢驗方法是取兒童的頭發約50g，放在核反應堆中經中子轟擊后，頭發中的鋅元素與中子反應生成具有放射性的同位素鋅，其核反應方程式為衰變放射出能量為1115eV的γ射線，通過探測γ射線強度的測定可以計算出頭發中鋅的含量。關于以上敘述，下列說法正確的是()AabcA圖1AabcA圖1B.和有相同的質子數C.γ射線是由鋅原子的內層電子受激發而發生的D.γ射線在真空中傳播的速度是×1087.如圖1所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質，放射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強磁場，則下列說法中正確的有()A.打在圖中a、b、c三點的依次是α射線、γ射線和β射線B.α射線和β射線的軌跡是拋物線C.如果在鉛盒和熒光屏間再加一個豎直向下的場強適當的勻強電場，可能使屏上的亮斑只剩下bD.在威耳遜云室中，可看到直而清晰的γ射線軌跡8.在未來的中國，從沿海的廣東、浙江、福建到內陸的湖北、湖南、江西，幾十座核電站將拔地而起。發展核電既是中國發展突破能源、交通、環保瓶頸的上策，也符合關于“節能減排”的號召。下列關于核電站的說法中正確的是()A．核反應方程可能是：92235U→56141Ba＋3692Kr＋201nB．核反應過程中質量和質量數都發生了虧損C．在核反應堆中利用控制棒吸收中子從而減小中子對環境的影響D．核電站的能量轉換過程是：通過核反應堆將核能轉化為熱能，再通過汽輪機將內能轉化為機械能，最后通過發電機將機械能轉化為電能二、填空題9.歷史上第一次利用加速器實現的核反應，是用加速后動能為MeV的質子eq\o\al(1,1)H轟擊靜止的eq\o\al(A,Z)X，生成兩個動能均為MeV的eq\o\al(4,2)He。(1MeV＝×10－13J)①上述核反應方程為________。②質量虧損為________kg。10.從靜止的鐳核eq\o\al(226,88)Ra中射出的α粒子垂直進入正交的勻強電場E和勻強磁場B，在電磁場中做直線運動，已知E＝×104N/C，B＝×10-3T。該核反應式為，放出α粒子后，反沖核速度為。三、計算題11．我國自行設計制造的太陽能一體化航標燈，使用了清潔環保的太陽能作為能源，集成了led冷光源、微電腦控制閃光等多種先進的環保節能技術，它的可靠性和持久性有了巨大的提升，航標船的能耗和排放也隨之大大降低，它的面世打破了法國人在太陽能航標燈界的壟斷地位，科學研究發現太陽發光是由于其內部不斷發生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內部4個氫核(11H)轉化成一個氦核和兩個正電子(10e)并放出能量。已知質子的質量mp＝u，α粒子的質量mα＝u，電子的質量me＝u。1u的質量相當于MeV的能量。①寫出該熱核反應方程；②一次這樣的熱核反應過程釋放出多少MeV的能量？(結果保留四位有效數字)12．在暗室的真空裝置中做如下實驗：在豎直放置的平行金屬板間的勻強電場中，有一個能產生α、β、γ三種射線的射線源。從射線源射出的一束射線垂直于電場方向射入電場，如圖2所示。在與射線源距離為H高處，水平放置兩張疊放著的、涂藥面朝下的印相紙(比一般紙厚且涂有感光藥的紙)，經射線照射一段時間后兩張印相紙顯影。下面的印相紙顯出一串三個暗斑，試估算中間暗斑與兩邊暗斑的距離之比？(已知：mα＝4u，mβ＝eq\f(1,1840)u，vα＝eq\f(c,10)，vβ＝c)。圖2圖2圖313.釷核彈發生衰變生成鐳核并放出一個粒子，設該粒子的質量為仇、電荷量為q，它進入電勢差為U的、帶窄縫的、平行的平板電極S1和S2間的電場時，其速度為v0，經電場加速后，沿Ox方向進人磁感應強度為B，方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，Ox垂直于平板電極S2，當粒子從P點離開磁場時，其速度方向與Ox方向的夾角θ=60o，如圖3所示，整個裝置處于真空中。圖3(1)寫出釷核衰變的方程；(2)求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R；(3)求粒子在磁場中運動所用的時間t。參考答案9.答案：①eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(7,3)X→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He或eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(7,3)Li→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He②×10－29kg10.答案：(1)eq\o\al(226,88)Ra→eq\o\al(222,86)Rn＋eq\o\al(4,2)He(2)×105m/s11.答案：①411H→24He＋210e②MeV解析：①熱核反應方程為：411H→24He＋210e②一次熱核反應過程中的質量虧損為：Δm＝4mp－mα－2me代入數據得：Δm＝4×u－u－2×u＝u故一次熱核反應釋放的能量為ΔE＝u×MeV/u＝MeV12.答案：eq\f(5,184)解析：下面印相紙從左向右依次是β射線、γ射線、α射線留下的暗斑。設α射線、β射線暗斑到中央γ射線暗斑的距離分別為sα、sβ則sα＝eq\f(1,2)aα·，sβ＝eq\f(1,2)aβ·aα＝eq\f(qα·