xx届高三物理上册单元调研考试题（附参考答案）

1 / 11 XX 届高三物理上册单元调研考试题（附参考答案） 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 高中学生学科素质训练系列试题 高三上学期物理单元测试（ 12） 原人教版 原子和原子核 本试卷分第 卷（选择题）和第 卷（非选择题）两部分。共 100分考试用时 90分钟。 第 卷（选择题共 40分） 一、本题共 10小题，每小题 4 分，共 40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的 得 0 分 1在匀强磁场中有一个原来静止的碳 14原子核发生了某种衰变，已知放射出的粒子速度方向及反冲核的速度方向均与磁场方向垂直，它们在滋场中运动的径迹是两个相内切的圆，两圆的直径之比为 7： 1，如图所示。则碳 14 的衰变方程为（） A 146c01e+145B B 146c42He+104Be c 146c0 -1e+147N 2 / 11 D 146c21H+125B 2光子能量为 E 的一束光照射容器中的氢（设氢原子处于n=3的能级），氢原子吸收光子后，能发出频率 1、 2、 3、 4、5、 6 六种光谱线，且 123456，则 E等于（） A h1B h6 c h（ 6-1） D h（ 1+2+3+4+5+6） 3下列说法正确的是（） A经过 6 次衰变和 4 次衰变后成为稳定的原子核 B发现中子的核反应方程是 c 200个的原子核经过两个半衰期后剩下 50个 D在中子轰击下生成和的过程中，原子核中的平均核子质量变小 4下列关于裂变反应的说法中，正确的是（） A裂变反应必须在几百万度的高温下才能发生 B要能发生链式反应，铀块的体积必须超过临界体积 c太阳能释 放大量能量，是因为太阳内部不断发生裂变反应 D裂变反应放出大量热量，故不遵守能量守恒定律 5如图所示为卢瑟福和他的同事们做 粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、 B、 c 三个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确3 / 11 的是（） A相同时间内放在 A 位置时观察到屏上的 闪光次数最多 B相同时间内放在 B 位置时观察到屏上的 闪光次数最少 c相同时间内放在 c 位置时观察到屏上的 闪光次数最少 D放在 c 位置时观察不到屏上有闪光 6联合国环境公署对科 索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属中提炼铀 235 以后的副产品，其主要成份是铀 238，贫铀炸弹贯穿力是一般炸弹的 9 倍，杀伤力极大，而且残留物可长期危害环境，下列关于残留物长期危害环境的原因，正确的是（） A爆炸后的弹片不会对人体产生危害 B铀 238的衰变速度无法确定 c铀的半衰期很长 D由于爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害 7处于激发状态的原子，如果在入射光的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形 式发射出去，这种辐射叫做受激辐射，原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理，4 / 11 那么发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量 En、电子的电势能 Ep、电子动能 Ek的变化关系是（） A Ep增大、 Ek减小、 En减小 B Ep减小、 Ek增大、 En减小 c Ep增大、 Ek增大、 En增大 D Ep减小、 Ek增大、 En不变 8要使氘核聚变，必须使它们之间距离接近到 r0(m)，也就是接近到核力（核子间的相互作用力）能够发生作用的范围。物质温度很高 时，氘原子将变为等离子体，等离子体的分子平均动能为， k1叫玻耳兹曼常数， T 为热力学温度。两个氘核之间的电势能， k 为静电力常量， r 为电荷之间的距离，则氘核聚变的温度至少为（） A B c D 9如图所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域（方向如图所示），调整电场强度 E 和磁感应强度 B 的大小，使得在 mN 上只有两个点受到射线照射，下面的哪种判断是正确的（） A射到 b 点的一定是射线 B射到 b 点的一定是射线 c射到 b 点的可能是射线或射线 5 / 11 D射到 b 点的一定是射线 10 “ 轨道电子俘获 ” 也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核，并且放出一个中微子的过程。中微子的质量很小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的。下面关于一个静止的原子核发生 “ 轨道电子俘获 ” ，衰变为新核并放出中微子的说法中，正确的是（） A母核的电荷数大于子核的电荷数 B母核的质量数等于子核的质量数 c新核动量的大小等于中微子动量的大小 D新核的动能大于中微子 的动能 第 卷（非选择题共 60分） 二、本题共 2 小题，共 12 分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答 11（ 6 分）如图表示某种放射性元素的衰变化规律（纵坐标表示的是任意时刻放射性元素的原子数与 t=0时的原子数之比），该放射性元素的半衰期是 _天。在从某古迹中发掘出来的木材中，所含的比例是正在生长的植物中的 80%，放射性的半衰期是 5700年，根据图象可以推算，该古迹距今约 _年 12（ 6 分）如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的6 / 11 装置 。假如放射源能放射出 、 、 三种射线，而根据设计，该生产线压制的是 3mm厚的铝板，那么是三种射线中的射线对控制厚度起主要作用。当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将 m、 N 两个轧辊间的距离调节得些。 三、本题共 4 小题，满分 48 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13（ 10分）太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看作是 4 个氢核结合成 1 个氦核同时放出 2 个正电子。试写出核反应方程，并由表中数据计算出该聚变反应过程中释放的能量（取 1u=kg）。 粒子名称质子 p 粒子电子 e 中子 n 质量 / 14（ 12分）在匀强电场中逆电场线运动的 U 核 ()速度减为零时，若恰好发生 衰变，衰变时放出的 粒子的速度大小为 v0，方向与电场线垂直。 （ 1）衰变后的残核如何运动？初速度多大？ （ 2）衰变后当 粒子沿电场线的方向位移为 L 时，试求残核沿电场线方向的位移。 7 / 11 15（ 12分）如图所示为氢原子能级示意图，现有每个电子的动能都是 Ee=的电 子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生迎头正碰。已知碰撞前一个电子和一个原子的总动量为零。碰撞后氢原子受激发，跃迁到n 4 的能级。求碰撞后一个电子和一个受激氢原子的总动能。已知电子的质量 me与氢原子的质量 mH之比为。 16（ 14 分） 2002 年 3 月 25 日，从酒泉载人航天发射场发射升空的 “ 神舟 ” 三号飞船，于 4 月 1 日安全准确返回降落。 2002年 12月 30日我国又成功地发射了 “ 神舟 ” 四号飞船，在太空遨游 6 天零 18 小时，巡天 540 余万公里后，于 XX 年 1 月 5 日安全准确返回。我国即将发射 “ 神 舟 ” 五号载人飞船。 以下是有关宇宙航行中的两个问题，请解答： 在茫茫宇宙空间存在有大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大威胁。现有一束射线（含 、 、 三种射线） （ 1）在不影响 和 射线的情况下，如何用最简单的办法除去 射线？ （ 2）余下的这束 和 射线经过图示的一个使它们分开的磁场区域，请画出 和 射线在进入如图所示磁场区域后轨迹的示意图。（画在题图上） （ 3）用磁场可以区分 和 射线，但不能把 射线从 8 / 11 和 射线束中分离出来，为什么？（已知 粒子的质量约是 粒子质量的 8000倍， 射线速度约为光速 的十分之一， 射线速度约为光速的十分之九） 参考答案 1 c 解析：根据判断两电荷的电荷量之比为 1： 7。两圆内切，所以为异种电荷，因此 c 项正确。 2 A 解析：氢原子吸收光子后，能发出频率六种光谱线，说明氢原子吸收光子后可能的能级是 n=4。从 n=4 到 n=3 放出的光子能量最小，频率最低，此题中的最低频率为 1，故处于 n=3能级的氢原子吸收的光子能量 E=h1， A 选项正确。 3 ABD解析：对 A 项根据质量数与电荷数守恒判断； B 项符合事实； c 项半衰期是一种统计规律表现，所以错误； D 项在裂变中放能，有质量亏 损，正确。本题 ABD项正确。 4答案： B（聚变反应必须在几百万度的高温下才能发生，太阳内部进行的是热核反应） 5 Ac 解析：卢瑟福 粒子散射实验结论是，绝大多数 粒子穿过金箔后基本上仍沿原方向前进，少数发生了较大的偏转，极少数偏转超过 90 。 6 cD 解析：贫铀弹主要成分为铀 238，是放射性元素，且半衰期长故 cD 正确。 7 B 解析：处于激发状态的原子放出光子，因此其总能量En减小，但电子在离核更近的轨道上做圆周运动。以氢原子9 / 11 为例，故动能，随着 r减小 ,动能 Ek随之增大 ;由 Ep=En-Ek,易知 电势能 Ep减小 8 c 解析：两个氘核接近到核力能够发生作用的范围，即距离接近到 r0时，由能量守恒定律有 2，即得 T=。 9 c 解析：射线不带电，在电场或磁场中它都不受场的作用，只能射到 a 点，因此 D 选项不对，调整 E 和 B 的大小，即可以使带正电的射线沿直线前进，也可以使带负电的射线沿直线前进。沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即 (速度选择器模型 )。 已知粒子的速度比粒子的速度小得多，当我们调节使粒子沿直线前进时，速度大的粒子向右偏转，有可能射到 b 点；当我们调节使粒子沿直线前进时，速度较小的粒子也将会向右偏，也有可能射到 b 点，因此 c 选项正确。 10 ABc解析：本题以 “ 轨道电子俘获 ” 为背景进行命题，考查了原子物理知识 .该过程的核反应方程式为 A+eB+ （中微子），因此根据核反应中质量数和电荷数守恒可以判断 A、B 正确。在俘获过程中系统动量守恒，故 c 正确。根据 Ek=,中微子质量小 ,因此中微子的动能大 ,D错误。 11 180， 1900 12 射线；大 解析：通过铝板的粒子数超标是指通过的太多，应加大铝板厚度，调大些。 10 / 11 13（ 10分）解：核反应方程为（ 3 分） 4 个氢核结合成 1 个氦核时的质量亏损为 m=(42)u=10 -29kg（ 3 分） 由爱因斯坦质能联系方程得，聚变反应过程中释放的能量为 E=mc2=10 -29(3108)2j=10 -12j（ 4 分） 14解：（ 12分）（ 1） U 核 ()发生 衰变时，动量守恒， 粒子与残核的速度均与电场线垂直，残核所受电场力与初速度垂直，残核将做类平抛运动。（ 2 分） 设 粒子质量为 4m，则残核质量为 234m，由动量守恒定律得，（ 2 分） 解得残核的初速度（ 1 分） （ 2） 粒子和残核沿电场线均做初速为零的匀加速直线运动，设电场强度为 E，由牛顿第二定律得 粒子的加速度（ 2 分） 残核的加速度（ 1 分） 粒子的位移（ 2 分） 残核的位移（ 1 分） 由以上各式解得残核沿电场线方向的位移（ 1 分） 15（ 12分）解：以 ve和 vH表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率， 根据题意有 :（ 3 分） 碰撞前，氢原子与电子的总动能为（ 3 分） 11 / 11