高中沪科版高二下第十二章物质的微观结构单元测试B卷答案解析.docx
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高中沪科版高二下第十二章物质的微观结构单元测试B卷答案解析
沪科版高二(下)第十二章物质的微观结构单元测试(B卷)
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.下列有关原子核式结构理论不正确的是( )
A.原子的中心有原子核,包括带正电的质子和不带电的中子
B.原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D.带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转
2.关于原子物理的知识下列说法中错误的为()
A.电子的发现证实了原子是可分的
B.卢瑟福的
粒子散射实验建立了原子的核式结构模型
C.天然放射现象的发现揭示了原子核是由质子和中子组成的
D.
射线是高速运动的电子流,有较弱的电离本领
3.卢瑟福预言:
在原子核内,除了质子外,还可能有质量与质子相等的中性粒子(即中子)存在.他的主要依据是()
A.核外电子数与核内质子数相等B.核电荷数与核外电子数相等
C.核的质量大于核内质子的质量D.核电荷数在数值上约为质量数的一半
4.2002年初,美国制成了第一台磁冰箱,其效率比普通冰箱效率高30%以上,生产磁冰箱所用的材料中含稀土元素钆(Gd),钆元素的一种原子的相对原子质量为157,核电荷数为64,则其原子中子数为()
A.64B.57C.93D.128
5.汤姆孙发现电子是原子的组成部分,并提出了原子的“葡萄干蛋糕”模型.按照这个模型推理,“α粒子轰击金箔”的实验结果应该是()
A.
B.
C.
D.
6.贝克勒尔发现天然放射现象,揭开了人类研究原子核结构的序幕.人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性,它们同时放出α、β、γ射线.如图所示,若将放射源分别放在匀强电场和匀强磁场中,并使电场和磁场与射线射出的方向垂直.由于场的作用带电的射线将发生偏转.以下说法正确的是
A.①和甲为α射线,③和丙是β射线B.①和丙为α射线,③和甲是β射线
C.①和甲为γ射线,②和乙是β射线D.②和乙是γ射线,③和丙是α射线
7.【精品】3月11日发生的日本大地震引起的福岛核泄漏,目前事态还未得到有效的控制。
该次核事故中,泄漏的放射性物质主要是碘131和铯137.下述关于放射性物质辐射出危害性放射线的说法中,正确的是()
A.是通过核裂变释放出来的
B.是通过核聚变释放出来的
C.是通过核衰变释放出来的
D.放射线主要由中子流和质子流组成
8.
经过一系列
衰变和
衰变后变成
,则
比
少
A.16个中子,8个质子B.8个中子,16个质子
C.24个中子,8个质子D.8个中子,24个质子
9.中广核集团现拥有大亚湾核电站、岭澳核电站一期、岭澳核电站二期等在运行的核电机组,核电站利用的是()
A.放射性元素衰变放出的能量
B.人工放射性同位素放出的能量
C.重核裂变放出的能量
D.轻核聚变放出的能量
二、多选题
10.卢瑟福在研究
粒子轰击金箔的实验中,根据实验现象提出原子的核式结构模型.以下说法中正确的是()
A.按照汤姆孙的原子模型,
粒子轰击金箔时不可能发生大角度的偏转,因而卢瑟福否定了汤姆孙的“枣糕模型”,提出新的原子结构模型
B.绝大多数
粒子穿过金箔后运动方向不变,说明原子所带正电是均匀分布的
C.
粒子轰击金箔实验现象说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D.卢瑟福通过
粒子轰击金箔的实验数据记录估算出原子核的大小
三、填空题
11.卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验,获得了重要发现:
(1)关于α粒子散射实验的结果,下列说法正确的是.
A.证明了质子的存在
B.证明了原子核是由质子和中子组成的
C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里
D.说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动
(2)英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔,发现了α粒子的散射实验.下列图中,O表示金原子核的位置,则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的是图中的.
12.如图是利用放射线自动控制铝板厚度的装置的示意图。
生产线压制的是2mm厚的铝板,放射源能放射出
三种射线,铝板下的探测接收器可以把接收到的放射线的强度转化为电信号,通过微机控制轧辊间的距离从而控制铝板的厚度。
根据
三种射线贯穿性能的不同,可以判定三种射线中__________射线一定能穿过这样的铝板,______________射线对控制铝板厚度起着主要作用。
13.放射性原子在人类生活中的很多地方都有着特殊的作用,对人类的科学研究有着很大的帮助,其中最主要的作用是作为示踪原子。
最近医学界通过用放射性
来标记,发现一种
的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA来杀死细胞,从而抑制艾滋病。
(1)下面有关叙述正确的是:
__________________
A.
与
含有相同的中子数
B.
与
是同分异构体
C.
与
中普通碳原子的化学性质不同
D.
与
互为同位素
(2)自然界中存在很多像
的放射性原子,这些天然放射现象的发现说明了什么问题:
__________
A.原子不可以再分B.原子是构成物质的最小微粒
C.原子核还可以再分D.原子核是由质子和中子构成
14.使用γ射线探伤,即利用γ射线检查金属部件是否存在砂眼、裂痕等,这是利用了γ射线的________的特点;用α射线可以泄去化纤、纺织品上的有害静电,这是利用了α射线的________的特点;放射性物质发出的射线可以导致癌症,这是因为放射性物质发出的射线能________.
15.为了研究原子的结构,卢瑟福和他的同事做了如图所示的________实验,显微镜是图中的________.(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
16.如图所示为卢瑟福
粒子散射实验装置的示意图,图中的显微镜可在圆周轨道上转动,通过显微镜前相连的荧光屏可观察
粒子在各个角度的散射情况。
(1)下列说法中正确的是____________
A.在图中的A、B两位置分别进行观察,相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多
B.在图中的B位置进行观察;屏上观察不到任何闪光
C.卢瑟福选用不同金属箔片作为
粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似
D.
粒子发生散射的主要原因是
粒子撞击到金原子后产生的反弹
(2)卢瑟福根据该实验的实验结果提出了_____________模型。
四、解答题
17.利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大,目前,核能发电技术已经成熟,我国已具备了发展核电的基本条件.已知铀核的质量为235.0439u,中子质量为1.0087u,锶(Sr)核的质量为89.9077u,氙(Xe)核的质量为135.9072u.1u=1.66×10-27kg,浓缩铀中铀235的含量占2%。
(1)核反应堆中的“燃料”是
U,完成下面的核反应方程式:
U+
n→
Sr+
Xe+10
n;
(2)一个铀核发生裂变所释放出的能量是多少?
(3)一座100万千瓦的核电站每年放出的热量是3.2×1016J。
则每年需要多少吨浓缩铀?
18.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子.若已知氘原子核的质量为2.0141u,氚原子核的质量为3.0160u,氦原子核的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.66×10-27kg.(一年按3.2×107s计算,光速c=3.00×108m/s,结果保留两位有效数字)
(1)写氘和氚聚合的反应方程;
(2)试计算这个核反应释放出来的能量;
(3)若建一座功率为3.0×105kW的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗氘的质量为多少?
参考答案
1.B
【分析】
正确理解卢瑟福的原子核式结构模型:
在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转.
【详解】
原子的中心有原子核,包括带正电的质子和不带电的中子,A正确;原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,故B错误,C正确;带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转,D正确.此题选择不正确的选项,故选B.
2.C
【详解】
A.英国科学家汤姆生通过阴极射线的研究,发现电子,电子的发现证实了原子是可分的,所以A不符合题意;
B.卢瑟福的
粒子散射实验否定了汤姆生的原子结构模型,故B不符合题意;
C.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构,故C符合题意;
D.
射线是高速运动的电子流,它贯穿本领比
粒子强,比
射线弱,则有较弱的电离本质,故D不符合题意。
3.D
【解析】
【详解】
卢瑟福预言:
在原子核内,除了质子外,还可能有质量与质子相等的中性粒子(即中子)存在.他的主要依据是核电荷数在数值上约为质量数的一半.故D项正确.
4.C
【详解】
根据在原子中质子数等于核电荷数等于核外电子数,钆元素的原子核电荷数为64,相对原子质量约等于质子数加中子数,其相对原子质量为157,则中子数为157-64=93,故C正确。
5.B
【解析】
试题分析:
根据电荷间的相互作用力,结合电荷的分布,可知,两边的射线偏转较大,而中间基本不变,从而即可求解.
解:
提出了原子的“葡萄干蛋糕”模型:
正电荷均匀分布在原子中,电子像葡萄干分布其中,当用“α粒子轰击金箔”中间的射线受力平衡,则不会偏转,而两边的射线,因受力不平衡,导致偏转较大,故B正确,ACD错误;
故选B.
点评:
考查汤姆孙“葡萄干蛋糕”模型的内容,依据电荷间的库仑斥力,注意与α粒子散射实验现象区别开来.
6.B
【解析】
试题分析:
α射线带正电,故在电场中受力向左,即①为α射线;由左手定则可判断在磁场中向右偏转,即丙为α射线;β射线带负电,故在电场中受力向右,即③为β射线;由左手定则可判断在磁场中向左偏转,即甲为β射线;选项B正确.
考点:
放射性射线;带电粒子在电场及在磁场中的偏转.
7.C
【详解】
碘131和铯137都是放射性物质,这些原子核具有天然放射性,能够发生
衰变、
衰变和
衰变,且
衰变是高速氦核流,
射线和
射线的贯穿本领很强,所以这些物质具有很强的危害性,因此根据以上分析,其辐射出危害性放射线是通过核衰变释放出来的,故C正确。
8.A
【解析】
【详解】
比
质子数少(90-82)=8个,核子数少(232-208)=24个,所以中子数少(24-8)=16个,故A正确;B、C、D错误.
9.C
【详解】
目前人类能控制缓慢释放能量的核能只有核裂变;故核电站均采用受控热核裂变释放的能量;故选C.
【点睛】
本题考查核电站的原理,要注意明确核电站均为核裂变;目前我们还不能控制核聚变的反应速度.
10.ACD
【解析】
试题分析:
卢瑟福根据α粒子散射实验现象,否定了汤姆孙的“枣糕模型”,提出了原子核式结构模型,A正确;实验中绝大多数粒子穿过金箔运动方向不变,说明原子内部大部分是空的,所带正电集中在很小的空间,并且估计出原子核大小的数量级,B错误;C、D正确;故选ACD.
考点:
原子结构和α粒子散射.
11.
(1)C;
(2)B
【解析】
试题分析:
α粒子散射实验的现象为:
α粒子穿过原子时,只有当α粒子与核十分接近时,才会受到很大库仑斥力,而原子核很小,所以α粒子接近它的机会就很少,所以只有极少数大角度的偏转,而绝大多数基本按直线方向前进
解:
(1)A、C、D、α粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内,C正确,AD错误;B、卢瑟福发现了质子,查德威克发现了中子,故B错误;故选C
(2)A、在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力,故斥力指向轨迹的内侧,显然A中下方粒子受力指向轨迹的外侧,故A错误;B、在α粒子的散射现象中绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔,偏转很小,但有少数α粒子发生角度很大的偏转,个别的α粒子偏转角大于90°,极少数的α粒子偏转角大于150°,甚至个别粒子沿原方向弹回.原因在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力,故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大,轨迹的偏转角越大,故B正确,C错误,D错误.故选B.
12.
【详解】
[1]
、
和
三种射线的穿透能力不同,
射线不能穿过3mm厚的铝板,
射线又很容易穿过3mm厚的铝板,厚度的微小变化不会使穿过铝板的
射线的强度发生较明显变化,所以基本不受铝板厚度影响;
[2]
射线刚好能穿透几毫米厚的铝板,因此厚度的微小变化会使穿过铝板的
射线的强度发生明显变化,即
射线对控制厚度其主要作用。
13.DC
【详解】
(1)[1]A.中子数=质量数-质子数,
与
中14表示质量数,而C和N的质子数分别为6和7,因此他们的中子数分别为8和7,故A错误;
B.因同分异构体是分子式相同,结构不同的化合物,而
与
都不是化合物,故B错误;
C.因同一种元素的化学性质是一样的,所以
与
中普通碳原子的化学性质相同,故C错误;
D.因同位素是质子数相同,中子数不同的原子,所以
与
互为同位素,故D正确。
(2)[2]天然放射现象中,原子核发生衰变,生成新核,同时有中子产生,因此说明了原子核可以再分,所以C正确。
14.贯穿本领强电离本领大使基因突变
【解析】
【详解】
使用γ射线探伤,即利用γ射线检查金属部件是否存在砂眼、裂痕等,这是利用了γ射线的贯穿本领强的特点;
用α射线可以泄去化纤、纺织品上的有害静电,这是利用了α射线的电离本领大的特点;
放射性物质发出的射线可以导致癌症,这是因为放射性物质发出的射线能使基因突变.
【点睛】
本题考查了α射线、β射线、γ射线的特性,对于三种射线要从物质组成、带电量、质量、速度、贯穿本领、电离本领、感光本领等区别,熟记三种射线的典型应用.
15.α粒子散射D
【解析】
【详解】
为了研究原子的结构,卢瑟福和他的同事做了如图所示的α粒子散射实验,A装置产生α粒子,然后α粒子穿过金箔,也就是B装置,发生散射现象,从D装置也就是显微镜观察.
16.C原子的核式结构
【详解】
(1)[1]A.放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多,说明大多数射线基本不偏折,可以知道金箔原子内部空间很空旷,故A错误;
B.放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数较少,说明较少射线发生偏折,可以知道原子内部带正电的体积小,故B错误;
C.选用不同金属箔片作为
粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似,所以C是正确的;
D.主要原因是
粒子撞击到金原子后,因库仑力作用,且质量较大,从而出现的反弹,故D错误。
(2)[2]卢瑟福和他的同事们所做的
粒子散射实验装置示意图,次实验否定了汤姆逊的枣糕模型,据此实验卢瑟福提出原子的核式结构模型。
17.
(1)质量数为136,电荷数为38
(2)2.3×10-11J(3)2.6×104kg
【解析】
试题分析:
(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得:
质量数为136,电荷数为38(4分)
(2)该反应的质量亏损是:
Δm=235.0439u+1.0087u-89.9077u-135.9072u-10×1.0087u=0.1507u(2分)
根据爱因斯坦质能方程
ΔE=Δmc2=0.1507×1.66×10-27×(3×108)2J=2.3×10-11J(2分)
(3)由题意知:
Q=
·ΔE·NA(2分)
m=
=
kg=2.6×104kg.(2分)
考点:
电荷数守恒和质量数守恒爱因斯坦质能方程
18.
(1)
(2)
(3)
【分析】
(1)根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程.
(2、3)根据爱因斯坦质能方程求出核反应所释放的能量,通过能量守恒定律求出每年消耗氘的质量.
【详解】
(1)根据电荷数守恒、质量数守恒得,
(2)根据爱因斯坦质能方程得,
.
(3)设每年消耗氘的质量为m,根据能量守恒定律得,
代入数据解得m=23kg.
【点睛】
解决本题的关键知道在核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒,以及掌握爱因斯坦质能方程.
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