2022高中物理第19章原子核綜合檢測選修3-5

第十九章綜合檢測本試卷共4頁，滿分為100分，考試時(shí)間90分鐘第Ⅰ卷選擇題共50分一、單項(xiàng)選擇題本大題6小題，每題3分，共18分每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)切合題目要求，請把切合題意的選項(xiàng)寫在題目后的括號內(nèi)．1．一個(gè)質(zhì)子和一其中子聚變聯(lián)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)γ光子．已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c下列說法正確的選項(xiàng)是m＝mA．核反響方程是錯(cuò)誤!H＋錯(cuò)誤!n―→錯(cuò)誤!H＋γB．聚變反響中的質(zhì)量損失1＋m2－m3C．輻射出的γ光子的能量＝3－1－2D．γ光子的波長λ＝錯(cuò)誤!Emmmc2．一個(gè)氡核錯(cuò)誤!Rn衰變成釙核錯(cuò)誤!1、m2、m3，則A．由于反響前后質(zhì)量數(shù)不變，所以m＋m＝m，反響前后沒有能量變化123B．由于反響時(shí)釋放出了能量，所以m1＋m2>m3C．由于反響在高溫高壓下進(jìn)行，進(jìn)而吸收能量，所以m1＋m2<m3D．反響時(shí)放出的能量為m1＋m2－m3c2其中c是真空中的光速在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖19－1中a、b所示，由圖能夠判斷圖19－1A．該核發(fā)生的是B．該核發(fā)生的是

α衰變?chǔ)滤プ僀．磁場方向一定是垂直紙面向里D．磁場方向向里仍是向外不能判斷11．貧鈾彈是從金屬鈾中提煉鈾235此后的副產(chǎn)品，其主要成分是鈾238貧鈾炸彈貫串力是慣例炸彈的9倍，殺傷力極大而且殘留物可長久危害環(huán)境，下列對于其殘留物長久危害環(huán)境的原因正確的選項(xiàng)是A．爆炸后的彈片存在放射性，對環(huán)境產(chǎn)生長久危害B．爆炸后彈片不會(huì)對人體產(chǎn)生危害，對環(huán)境產(chǎn)生長久危害C．鈾238的衰變速度很快D．鈾的半衰期很長12．愛因斯坦提出了質(zhì)能方程，

提示了質(zhì)量與能量的關(guān)系，對于質(zhì)能方程，

下列說法正確的是A．質(zhì)量和能量能夠相互轉(zhuǎn)變B．當(dāng)物體向外釋放能量時(shí)，其質(zhì)量必然減少，且減少的質(zhì)量

m與釋放的能量

E滿2足E＝mc2C．物質(zhì)的核能可用mc表示2D．mc是物體能夠放出能量的總和13．用質(zhì)子轟擊鋰核錯(cuò)誤!Li生成兩個(gè)α粒子，以此進(jìn)行出名的考證愛因斯坦質(zhì)能方程的實(shí)驗(yàn)．已知質(zhì)子的初動(dòng)能是MeV，質(zhì)子、α粒子和鋰核的質(zhì)量分別是0u．已知1u相當(dāng)于MeV，則下列表達(dá)中正確的選項(xiàng)是A．此反響過程質(zhì)量減少3u

3u

、

5u

和B．生成的兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之和是MeV，與實(shí)驗(yàn)符合C．核反響中釋放的能量是MeV，與實(shí)驗(yàn)符合D．若生成的兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之和是MeV，與實(shí)驗(yàn)符合14．下面對于β射線的說法正確的選項(xiàng)是A．它是高速電子流B．β粒子是放射出來的原子核的內(nèi)層電子C．β粒子是從原子核中放射出來的D．它的電離作用比較弱，但它的穿透能力很強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板第Ⅱ卷非選擇題共50分三、非選擇題本大題共4小題，共50分按題目要求作答．解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．15．12分已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為

T1和

T2，經(jīng)過

t＝T1·T2時(shí)間后測得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，求它們原來的質(zhì)量之比．16．12分為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程＝2的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為E＝MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Emc錯(cuò)誤!Li，生成兩個(gè)α粒子，測得兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之1和為2＝MeV，求：E寫出該反響方程；2經(jīng)過計(jì)算說明E＝2粒子、鋰核的質(zhì)量分別取mα＝5u、mc正確．已知質(zhì)子、αLi＝0um17．12分實(shí)驗(yàn)室核反響源產(chǎn)生一未知粒子，它與靜止的氫核正碰，測出碰后氫核的速度是×107m/；它與靜止的氮核正碰，測出碰后氮核的速度是×106m/上述碰撞都是彈性碰撞，求未知粒子的質(zhì)量數(shù)．18．14分一個(gè)鈾核衰變?yōu)殁Q核時(shí)釋放出一個(gè)α粒子．已知鈾核的質(zhì)量為131×10－25g，釷核的質(zhì)量為567×10－25g，α粒子的質(zhì)量為72×10－27g在這個(gè)衰變過程中釋放出的能量等于多少焦結(jié)果保存兩位有效數(shù)字設(shè)上述衰變是在一邊界為圓形的半徑R＝m的勻強(qiáng)磁場中發(fā)生的，且衰變前鈾核靜止于圓心，衰變過程中釋放出的能量都轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能．欲使衰變產(chǎn)物釷核和α粒子均不飛出磁場，則該磁場的磁感覺強(qiáng)度B起碼多大第十九章綜合檢測1．B解析：核反響方程是錯(cuò)誤!H＋錯(cuò)誤!n―→錯(cuò)誤!H＋γ；輻射出的γ光子的能量E1232＝m＋m－mc；γ光子的波長λ＝錯(cuò)誤!2．B解析：經(jīng)過了兩個(gè)半衰期，1g的氡剩下了g，衰變了g，根據(jù)核反響方程的規(guī)律“在反響前后的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)不變”，可得出是α粒子．3．D解析：半衰期是大量原子核有多半發(fā)生變化所需的時(shí)間；放射性物質(zhì)放出的射線中，α射線貫串物質(zhì)的本領(lǐng)最弱；β衰變是核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子放出的．4．C解析：138天有一半發(fā)生衰變，即50g，再過138天又有一半發(fā)生衰變，即25g，共75g5．B解析：A選項(xiàng)中，n＝2的狀態(tài)躍遷到n＝6的狀態(tài)吸收光子；C選項(xiàng)中，同位素是擁有相同核電荷數(shù)的元素；D選項(xiàng)中，核子質(zhì)量之和大于所組成的原子核，發(fā)生質(zhì)量損失，放出能量．6．A7．AD解析：A到B質(zhì)量數(shù)不變，中子數(shù)減少1，質(zhì)子增加1；B到C，質(zhì)量數(shù)減4，中子數(shù)減少2，，質(zhì)量數(shù)減4，中子數(shù)減少3，質(zhì)子數(shù)減少18．BC解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)為：70＋208－1＝277，電荷數(shù)即質(zhì)子數(shù)為：30＋82＝112，中子數(shù)為：277－112＝1659．BD解析：發(fā)生質(zhì)量損失，釋放能量由質(zhì)能方程可得．10．BD解析：此題考察對α粒子及β粒子的性質(zhì)的認(rèn)識(shí)以及對動(dòng)量守恒定律以及左手定則的應(yīng)用能力．原來靜止的核，放出粒子后，總動(dòng)量守恒，所以粒子和反沖核的速度方向一定相反，根據(jù)圖示，它們在同一磁場中是向同一側(cè)偏轉(zhuǎn)的，由左手定則可知它們必帶異種電荷，故應(yīng)為β衰變；由于不知它們的旋轉(zhuǎn)方向，因而無法判斷磁場方向是向里仍是向外．11．AD解析：天然放射現(xiàn)象周期很長，會(huì)對環(huán)境和生物造成長久的影響，故A、D兩項(xiàng)正確，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤．12．BD2m表示物體的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤，解析：E＝mc式中的E表示物體擁有的總能量，D正確；2E時(shí)，其質(zhì)量相應(yīng)的增加或減少m，E＝mc表示當(dāng)物體的能量增加或減少故A錯(cuò)誤，B正確，所以選B、D13．CD解析：核反響前的質(zhì)量為3u＋0u＝3u，核反響后的質(zhì)量為2×5u＝0u，此反響過程中質(zhì)量減少了3u，故A錯(cuò)；根據(jù)質(zhì)能方程＝×MeV≈MeV，故核反EmE總＝應(yīng)釋放的核能為MeV，C正確；由反響過程中能量守恒知反響后兩個(gè)α粒子的總動(dòng)能MeV＋MeV＝MeV，故B錯(cuò)，D對．14．AC解析：β射線是高速電子流，它是原子核內(nèi)部放射出來的，電離作用較弱，穿透能力較強(qiáng)，能穿透幾毫米的鋁板，故A、C正確．15．解：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往以γ光子的形式釋放能量，即陪伴γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過t＝T·T時(shí)間后剩下的放射性元12素的質(zhì)量相同，則錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!，故A∶B＝22∶21mmTT16．解：1核反響方程為錯(cuò)誤!Li＋錯(cuò)誤!H―→2錯(cuò)誤!He2核反響的質(zhì)量損失＝Li＋α＝3u，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量損失相當(dāng)?shù)哪芰縀mmm2＝mc≈MeV，而系統(tǒng)增加的能量E′＝E2－E1＝MeV，這些能量來自核反響中，在誤差2允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為它們近似相等，所以E＝mc正確．17．解：m1v＝m1v1＋m2v2；錯(cuò)誤!m1v2＝錯(cuò)誤!m1v錯(cuò)誤!＋錯(cuò)誤!m2v錯(cuò)誤!解得v2＝錯(cuò)誤!v，對于氫核vH＝錯(cuò)誤!v，對于氮核vN＝錯(cuò)誤!v，得mn＝，即質(zhì)量數(shù)為18．解：衰變過程是弱相互作用，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不合用，但仍知足動(dòng)量守恒和能量守恒．假設(shè)衰變產(chǎn)物只有釷核和α粒子，則它們的動(dòng)量大小相等、方向相反，衰變過程由于質(zhì)量虧損釋放的核能等于它們的動(dòng)能之和．如果放出的α粒子的速度方向與磁場方向垂直，則α粒子和釷核都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡外切．mc2＝131×10－25－567×10－25－72×10－271衰變過程釋放出的能量為E＝82－13g×3×10J≈×