【金牌学案】2012年高中物理 第十九章综合检测 新人教版选修3-5

用心 爱心 专心1 第十九章综合检测第十九章综合检测 本试卷共 4 页 满分为 100 分 考试时间 90 分钟 第第 卷卷 选择题选择题 共共 5050 分分 一 单项选择题 本大题 6 小题 每小题 3 分 共 18 分 每小题给出的四个选项中 只 有一个选项符合题目要求 请把符合题意的选项写在题目后的括号内 1 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核 同时辐射一个 光子 已知质子 中 子 氘核的质量分别为m1 m2 m3 普朗克常量为h 真空中的光速为c 下列说法正确的 是 A 核反应方程是 H n H B 聚变反应中的质量亏损 m m1 m2 m3 1 11 03 1 C 辐射出的 光子的能量E m3 m1 m2 c D 光子的波长 h m1 m2 m3 c2 2 一个氡核Rn 衰变成钋核Po 并放出一个粒子 其半衰期为 3 8 天 1 g 氡经 2228621884 过 7 6 天衰变掉氡的质量以及Rn 衰变成Po 的过程放出的粒子是 2228621884 A 0 25 g 粒子 B 0 75 g 粒子 C 0 25 g 粒子 D 0 75 g 粒子 3 关于天然放射现象 下列说法正确的是 A 放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期 B 放射性物质放出的射线中 粒子动能很大 因此贯穿物质的本领很强 C 当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时 将发生 衰变 D 放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时 辐射出 射线 4 据媒体报道 叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡 英国警方调查 认为毒杀利特维年科的是超级毒药 放射性元素钋 Po Po 的半衰期为 138 天 2108421084 衰变生成稳定的铅 Pb 经过 276 天 100 g Po 已衰变的质量为 2068221084 A 25 g B 50 g C 75 g D 100 g 5 下列说法正确的是 A 当氢原子从n 2 的状态跃迁到n 6 的状态时 发射出光子 B 放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间 C 同一元素的两种同位素的原子核具有相同的核子数 D 一个中子与一个质子结合成氘核时吸收能量 6 硼 10 俘获 1 个 粒子 生成氮 13 放出x粒子 而氮 13 是不稳定的 它放出y 粒子变成碳 13 那么x粒子和y粒子分别是 A 中子和正电子 B 中子和电子 C 质子和正电子 D 质子和中子 二 双项选择题 本大题 8 小题 每小题 4 分 共 32 分 每小题给出的四个选项中 只 有两个选项符合题目要求 请把符合题意的选项写在题目后的括号内 7 某原子核的衰变过程是ABC 符号表示放出一个 粒子 表示放出一个 粒子 下列说法中正确的是 A 核C比核B的中子数少 2 B 核C比核A的质量数少 5 C 原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多 1 用心 爱心 专心2 D 核C比核A的质子数少 1 8 元素除天然的外 还可以通过合成的方法获得新的人造元素 如 1996 年德国的达 姆施特重离子研究所就合成了一种新的人造元素 它是由Zn 撞入一个Pb 的原子核 703020882 并立即释放出一个中子后而形成的 则该新元素的 A 原子序数为 113 B 原子序数为 112 C 中子数为 165 D 核子数为 278 9 一个中子和一个质子相结合生成一个氘核 若它们的质量分别是m1 m2 m3 则 A 由于反应前后质量数不变 所以m1 m2 m3 反应前后没有能量变化 B 由于反应时释放出了能量 所以m1 m2 m3 C 由于反应在高温高压下进行 从而吸收能量 所以m1 m2 m3 D 反应时放出的能量为 m1 m2 m3 c2 其中c是真空中的光速 10 在垂直于纸面的匀强磁场中 有一原来静止的原子核 该核衰变后 放出的带电 粒子和反冲核的运动轨迹分别如图 19 1 中a b所示 由图可以判定 图 19 1 A 该核发生的是 衰变 B 该核发生的是 衰变 C 磁场方向一定是垂直纸面向里 D 磁场方向向里还是向外不能判定 11 贫铀弹是从金属铀中提炼铀 235 以后的副产品 其主要成分是铀 238 贫铀炸弹贯 穿力是常规炸弹的 9 倍 杀伤力极大而且残留物可长期危害环境 下列关于其残留物长期 危害环境的理由正确的是 A 爆炸后的弹片存在放射性 对环境产生长期危害 B 爆炸后弹片不会对人体产生危害 对环境产生长期危害 C 铀 238 的衰变速度很快 D 铀的半衰期很长 12 爱因斯坦提出了质能方程 提示了质量与能量的关系 关于质能方程 下列说法 正确的是 A 质量和能量可以相互转化 B 当物体向外释放能量时 其质量必定减少 且减少的质量 m与释放的能量 E满 足 E mc2 C 物质的核能可用mc2表示 D mc2是物体能够放出能量的总和 13 用质子轰击锂核 Li 生成两个 粒子 以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程 7 3 的实验 已知质子的初动能是 0 6 MeV 质子 粒子和锂核的质量分别是 1 007 3 u 4 001 5 u 和 7 016 0 u 已知 1 u 相当于 931 5 MeV 则下列叙述中正确的是 A 此反应过程质量减少 0 010 3 u B 生成的两个 粒子的动能之和是 18 3 MeV 与实验相符 C 核反应中释放的能量是 18 9 MeV 与实验相符 D 若生成的两个 粒子的动能之和是 19 5 MeV 与实验相符 14 下面关于 射线的说法正确的是 A 它是高速电子流 B 粒子是放射出来的原子核的内层电子 C 粒子是从原子核中放射出来的 D 它的电离作用比较弱 但它的穿透能力很强 能穿透几厘米厚的铅板 用心 爱心 专心3 第第 卷卷 非选择题非选择题 共共 5050 分分 三 非选择题 本大题共 4 小题 共 50 分 按题目要求作答 解答题应写出必要的文字 说明 方程式和重要的演算步骤 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 15 12 分 已知A B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2 经过t T1 T2时间 后测得这两种放射性元素的质量相等 求它们原来的质量之比 16 12 分 为确定爱因斯坦的质能方程 E mc2的正确性 设计了如下实验 用动 能为E1 0 6 MeV 的质子轰击静止的锂核 Li 生成两个 粒子 测得两个 粒子的动 7 3 能之和为E2 19 9 MeV 求 1 写出该反应方程 2 通过计算说明 E mc2正确 已知质子 粒子 锂核的质量分别取 mp 1 007 3 u m 4 001 5 u mLi 7 016 0 u 17 12 分 实验室核反应源产生一未知粒子 它与静止的氢核正碰 测出碰后氢核的 速度是 3 3 107 m s 它与静止的氮核正碰 测出碰后氮核的速度是 4 7 106 m s 上述 碰撞都是弹性碰撞 求未知粒子的质量数 用心 爱心 专心4 18 14 分 一个铀核衰变为钍核时释放出一个 粒子 已知铀核的质量为 3 853 131 10 25 kg 钍核的质量为 3 786 567 10 25 kg 粒子的质量为 6 646 72 10 27 kg 1 在这个衰变过程中释放出的能量等于多少焦 结果保留两位有效数字 2 设上述衰变是在一边界为圆形的半径R 0 2 m 的匀强磁场中发生的 且衰变前铀 核静止于圆心 衰变过程中释放出的能量都转化为动能 欲使衰变产物钍核和 粒子均不 飞出磁场 则该磁场的磁感应强度B至少多大 用心 爱心 专心5 用心 爱心 专心6 第十九章综合检测第十九章综合检测 1 B 解析 核反应方程是 H n H 辐射出的 光子的能量 1 11 02 1 E m1 m2 m3 c2 光子的波长 h m1 m2 m3 c 2 B 解析 经过了两个半衰期 1 g 的氡剩下了 0 25 g 衰变了 0 75 g 根据核反 应方程的规律 在反应前后的质量数和核电荷数不变 可得出是 粒子 3 D 解析 半衰期是大量原子核有半数发生变化所需的时间 放射性物质放出的射 线中 射线贯穿物质的本领最弱 衰变是核内中子转化为质子放出的 4 C 解析 138 天有一半发生衰变 即 50 g 再过 138 天又有一半发生衰变 即 25 g 共 75 g 5 B 解析 A 选项中 n 2 的状态跃迁到n 6 的状态吸收光子 C 选项中 同位素 是具有相同核电荷数的元素 D 选项中 核子质量之和大于所组成的原子核 发生质量亏 损 放出能量 6 A 7 AD 解析 A到B质量数不变 中子数减少 1 质子增加 1 B到C 质量数减 4 中子数减少 2 质子数减少 2 所以A到C 质量数减 4 中子数减少 3 质子数减少 1 8 BC 解析 根据质量数和电荷数守恒 质量数为 70 208 1 277 电荷数 即质 子数 为 30 82 112 中子数为 277 112 165 9 BD 解析 发生质量亏损 释放能量由质能方程可得 10 BD 解析 本题考查对 粒子及 粒子的性质的了解以及对动量守恒定律以及 左手定则的应用能力 原来静止的核 放出粒子后 总动量守恒 所以粒子和反冲核的速 度方向一定相反 根据图示 它们在同一磁场中是向同一侧偏转的 由左手定则可知它们 必带异种电荷 故应为 衰变 由于不知它们的旋转方向 因而无法判定磁场方向是向里 还是向外 11 AD 解析 天然放射现象周期很长 会对环境和生物造成长期的影响 故 A D 两 项正确 B C 两项错误 12 BD 解析 E mc2式中的E表示物体具有的总能量 m表示物体的质量 故 C 错 误 D 正确 E mc2表示当物体的能量增加或减少 E时 其质量相应的增加或减少 m 故 A 错误 B 正确 所以选 B D 13 CD 解析 核反应前的质量为 1 007 3 u 7 016 0 u 8 023 3 u 核反应后的 质量为 2 4 001 5 u 8 003 0 u 此反应过程中质量减少了 0 020 3 u 故 A 错 根据质 能方程 E m 931 5 MeV 18 9 MeV 故核反应释放的核能为 18 9 MeV C 正确 由 反应过程中能量守恒知反应后两个 粒子的总动能E总 18 9 MeV 0 6 MeV 19 5 MeV 故 B 错 D 对 14 AC 解析 射线是高速电子流 它是原子核内部放射出来的 电离作用较弱 穿透能力较强 能穿透几毫米的铝板 故 A C 正确 15 解 放射性元素的原子核在 衰变或 衰变生成新原子核时 往往以 光子的 形式释放能量 即伴随 辐射 根据半衰期的定义 经过t T1 T2时间后剩下的放射性 元素的质量相同 则 故mA mB 2T2 2T1 mA 2T2 mB 2T1 16 解 1 核反应方程为 Li H 2 He 7 31 14 2 2 核反应的质量亏损 m mLi mp 2m 0 020 3 u 由质能方程可得 质量亏损相 当的能量 E mc2 18 9 MeV 而系统增加的能量 E E2 E1 19 3 MeV 这些能量 来自核反应中 在误差允许的范围内可认为它们近似相等 所以 E mc2正确 17 解 m1v m1v1 m2v2 m1v2 m1v m2v 解得v2 v 对于氢核vH 1 2 1 22 1 1 22 2 2m1 m1 m2 v 对于氮核vN v 得mn 1 16mH 即质量数为 1 16 2mn mn mH 2mn mn 14mH 用心 爱心 专心7 18 解 衰变过程是弱相互作用 牛顿运动定律不适用 但仍满足动量守恒和能量守 恒 假设衰变产物只有钍核和 粒子 则它们的动量大小相等 方向相反 衰变过程由于 质量亏损释放的核能等于它们的动能之和 如果放出的 粒子的速度方向与磁场方向垂直 则 粒子和钍核都做匀速圆周运动 其轨迹外切 1 衰变过程释放出的能量为 E mc2 3 853 131 10 25 3 786