【与名师对话】2013届高考物理总复习 课时作业40 新人教版选修3-5

用心 爱心 专心1 课时作业课时作业 四十四十 分钟 45 分钟 满分 100 分 一 选择题 每小题 7 分 共 63 分 1 氦原子核由两个质子与两个中子组成 这两个质子之间存在着万有引力 库仑力和 核力 则这 3 种力从大到小的排列顺序是 A 核力 万有引力 库仑力 B 万有引力 库仑力 核力 C 库仑力 核力 万有引力 D 核力 库仑力 万有引力 解析 核力是强相互作用 强力 氦原子核内的 2 个质子是靠核力结合在一起的 可见核力远大于库仑力 微观粒子的质量非常小 万有引力小于库仑力 故 D 正确 答案 D 2 下列说法正确的是 A 射线与 射线都是电磁波 B 射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 C 用加温 加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 D 原子核经过衰变生成新核 则新核的质量总等于原核的质量 解析 射线为粒子流 射线为电磁波 故 A 错 射线来自原子核内部 不 是核外电子电离产生的 故 B 错 据放射性元素的衰变规律可知 C 项正确 D 错误 答案 C 3 2011 浙江三校联考 居室装修中经常用到的花岗岩都不同程度地含有放射性元素 含铀 钍等 会释放出 射线 这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道疾 病 根据有关放射性知识判断下列说法中正确的是 A 射线是发生 衰变时产生的 生成核与原来的原子核相比 中子数减少了 4 个 B 射线是发生 衰变时产生的 生成核与原来的原子核相比 质量数减少了 1 个 C 射线是发生 衰变时产生的 生成核与原来的原子核相比 中子数减少了 1 个 D 在 三种射线中 射线的穿透能力最强 电离能力最弱 解析 射线是发生 衰变时产生的 生成核与原来的原子核相比 中子数减少 了 2 个 射线是发生 衰变时产生的 生成核与原来的原子核相比 质量数不变 中 子数减少了 1 个 射线是发生 衰变时产生的 生成核与原来的原子核相比 中子数 不变 故 ABC 错误 D 正确 答案 D 4 放射性同位素被用做示踪原子 主要是因为 A 放射性同位素不改变其化学性质 B 放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多 C 其半衰期与元素所处的物理 化学状态无关 D 放射性同位素容易制造 解析 放射性同位素用做示踪原子 主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位 素参与正常的物理 化学 生物过程 既要利用化学性质相同 也要利用衰变规律不受物 用心 爱心 专心2 理 化学变化的影响 同时还要考虑放射性废料容易处理等 因此 选项 A B C 正确 D 不正确 答案 ABC 5 2011 温州五校联考 2010 年 7 月 25 日早 7 时 美国 乔治 华盛顿 号核航母 驶离韩南部釜山港赴东部海域参加军演 标志此次代号为 不屈的意志 的美韩联合军演 正式开始 在现代兵器体系中 潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头 整个二战 期间 潜艇共击沉航母 17 艘 占全部沉没航母数量的 40 5 中国有亚洲最大的潜艇部队 拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇 核动力潜艇中核反应堆释放的核能 被转化成动能和电能 核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应 释放出大 量的核能 核反应方程U n Ba Kr aX 是反应堆中发生的众多核反应中的一种 23592141569236 n 为中子 X 为待求粒子 a为 X 的个数 则 A X 为质子 a 3 B X 为质子 a 2 C X 为中子 a 2 D X 为中子 a 3 解析 由重核裂变方程以及核反应方程中电荷数守恒可得出 X 电荷数为 0 即 X 应 为中子 又由质量数守恒可得a 3 D 正确 答案 D 6 2011 湖北孝感中学月考 子与氢原子核 质子 构成的原子称为 氢原子 hydrogenmuon atom 它在原子核物理的研究中有重要作用 图为 氢原子的能级示意 图 假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n 2 能级的 氢原子吸收光子后 发出频率为 1 2 3 4 5和 6的光 且频率依次增大 则E等于 A h 3 1 B h 5 6 C h 3 D h 4 解析 处于n 2 能级的 氢原子受到光的照射后辐射出 6 种光 则应从 2 能级跃 迁到 4 能级 由能量和频率的关系E h 知 E4 E3 h 1 E3 E2 h 2 E4 E2 h 3 E2 E1 h 4 E3 E1 h 5和E4 E1 h 6 所以选项 C 正确 答案 C 7 2011 佛山联考 铀裂变的产物之一氪 90 Kr 是不稳定的 它经过一系列衰变 9036 最终成为稳定的锆 90 Zr 这些衰变是 9040 A 1 次 衰变 6 次 衰变 B 4 次 衰变 C 2 次 衰变 D 2 次 衰变 2 次 衰变 解析 氪 90 Kr 衰变成为锆 90 Zr 质量数不发生变化 说明只发生 衰变 90369040 且发生 4 次 选项 B 正确 用心 爱心 专心3 答案 B 8 近代物理学研究表明 质子是由 2 个上夸克和 1 个下夸克组成 中子是由 1 个上夸 克和 2 个下夸克组成 质子与中子间发生的转变实质就是上 下夸克发生了转变 已知上 夸克电荷量为 2e 3 下夸克电荷量为 e 3 e为元电荷 当发生 衰变时 A 原子核内的一个中子转变为一个质子 同时放出一个电子 B 原子核内的一个质子转变为一个中子 同时放出一个电子 C 从夸克模型看 使质子内的一个上夸克转变为一个下夸克 D 从夸克模型看 使中子内的一个下夸克转变为一个上夸克 答案 AD 9 利用氦 3 He 和氘进行的聚变安全无污染 容易控制 月球上有大量的氦 3 3 2 每个航天大国都将获取氦 3 作为开发月球的重要目标之一 嫦娥一号 探月卫星执行的 一项重要任务就是评估月壤中氦 3 的分布和储量 已知两个氘核聚变生成一个氦 3 和一 个中子的核反应方程是 2 H He n 3 26 MeV 若有 2 g 氘全部发生聚变 则释放的能 2 13 21 0 量是 NA为阿伏加德罗常数 A 0 5 3 26 MeV B 3 26 MeV C 0 5NA 3 26 MeV D NA 3 26 MeV 解析 2 g 氘含有 1 mol 氘分子 则由聚变核反应 2 H He n 3 26 MeV 知 2 个 2 13 21 0 氘核聚变释放能量 3 26 MeV 则 2 g 氘聚变释放的能量是 0 5NA 3 26 MeV 选项 C 正 确 答案 C 二 非选择题 共 37 分 10 10 分 1 放射性物质Po 和Co 的核衰变方程分别为 210846027 Po Pb X1 Co Ni X2 210842068260276028 方程中的 X1代表的是 X2代表的是 2 如下图所示 铅盒内装有能释放 和 射线的放射性物质 在靠近铅盒的顶 部加上电场E或磁场B 在图 a b 中分别画出射线运动轨迹的示意图 在所画轨迹上 须标明是 和 中的哪种射线 解析 1 由质量数守恒可知 X1 X2的质量数分别为 4 0 由电荷数守恒可知 X1 X2的电荷数分别为 2 1 故 X1是 He X2是e 4 20 1 2 粒子带正电 在图 a 电场中向右偏 在图 b 的磁场受到指向左侧的洛伦兹力 向左偏 粒子带负电 故在图 a 中向左偏而在图 b 中向右偏 粒子不带电 故不发 生偏转 如图所示 曲率半径不作要求 每种射线可只画一条轨迹 用心 爱心 专心4 答案 1 He e 2 见解析图 4 20 1 11 13 分 1 近期媒体报道 叛逃到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 d 经衰变生成稳定的铅 Pb 那么经过 276 d 100 g Po 已衰变的质量为 g 2 一个氘核 H 和一个氚核 H 结合成一个氦核并放出一个中子时 质量亏损为 2 13 1 m 已知阿伏加德罗常数为NA 真空中的光速为c 若 1 mol 氘和 1 mol 氚完全发生上述 核反应 则在核反应中释放的能量为 A NA mc2 B 2NA mc2 C NA mc2 D 5NA mc2 1 2 3 用速度为v0 质量为m1的 He 核轰击质量为m2的静止的N 核 发生核反应 最 4 214 7 终产生两种新粒子 A 和 B 其中A为O 核 质量为m3 速度为v3 B 的质量为m4 17 8 计算粒子 B 的速度vB 粒子 A 的速度符合什么条件时 粒子 B 的速度方向与 He 核的运动方向相反 解析 1 根据半衰期的定义 经过 276 d 两个半衰期 100 g Po 已衰变的质量为 75 g 100 2 50 2 2 根据爱因斯坦的质能方程 一个氘核 H 和一个氚核 H 结合成一个氦核并放出一 2 13 1 个中子释放的能量为 mc2 1 mol 氘和 1 mol 氚完全发生上述核反应 释放的能量为上述 反应的NA倍 即NA mc2 3 由动量守恒定律有 m1v0 m3v3 m4vB 解得 vB m1v0 m3v3 m4 B 的速度与He核的速度方向相反 即 m1v0 m3v3 m1v0 m3 答案 1 75 2 A 3 v3 m1v0 m3v3 m4 m1v0 m3 12 14 分 1 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 2228621884 天 1 g氡经过 7 6 天衰变掉的氡的质量以及Rn 衰变成Po 时放出的粒子是 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 2 在核反应堆里 中子的速度不能太快 否则会与铀 235 原子核 擦肩而过 铀核 不能 捉 住它 不能发生核裂变 科学家常用石墨作减速剂 使铀核裂变所产生的快中 子通过与碳核不断的碰撞而被减速 假设中子与碳核发生的是没有机械能损失的弹性正碰 用心 爱心 专心5 且碰撞前碳核是静止的 已知碳核的质量近似为中子质量的 12 倍 中子原来的动能为 E0 试求 经过一次碰撞后中子的能量变为多少 解析 1 经过一个半衰期 一半原子核发生衰变 1 g 氡经两个半衰期将有 0 75 g 氡衰变掉 要据质量数守恒和电荷数守恒 可写出氡核衰变的核反应方程为 Rn Po