20192020學年高中物理第十九章檢測(B)(含解析)新人教選修35

20192020學年高中物理第十九章檢測(B)(含分析)新人教版選修3520192020學年高中物理第十九章檢測(B)(含分析)新人教版選修357/7肇PAGE7膄膂螁膄葿螆20192020學年高中物理第十九章檢測(B)(含分析)新人教版選修35第十九章檢測(B)

(時間:90分鐘滿分:100分)

一、選擇題(本題包含10小題,每題4分,共40分。在每題給出的四個選項中,1~6題只有一個

選項吻合題目要求,7~10題有多個選項吻合題目要求。全部選對的得4分,選不全的得2分,有錯選

或不答的得0分)

1.以下關(guān)于原子和原子核的說法正確的選項是()

玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化

剖析:β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的,選項A錯誤;玻爾的基本假設(shè)是

軌道、能量都是量子化的,選項B正確;半衰期由原子核的內(nèi)部因素決定,跟元素的化學狀態(tài)、溫度、

壓強等因素均沒關(guān),選項C錯誤;比結(jié)合能越大,表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固,原子核越牢固,

選項D錯誤。

答案:B

2.在軋制鋼板時需要動向地監(jiān)測鋼板厚度,其檢測裝置由放射源、探測器等組成,以下列圖。該裝

置中探測器接收到的是()

剖析:α、β、γ三種射線的穿透能力不相同,α射線不能夠穿過鋼板,β射線只能穿過3mm厚的鋁板,而γ射線能穿透鋼板,應(yīng)選項D正確,選項A、B、C錯誤。答案:D3.(2018·全國卷Ⅲ)1934年,約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁核1327Al,產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X:α+1327Al→n+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為()2830剖析:將核反應(yīng)方程式改寫成24He+1327Al→01n+X,由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知,X應(yīng)為1530X。答案:B4.1938年哈恩用中子轟擊鈾核,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有原子核鋇(Ba)、氪(Kr)、中子和一些γ射線。以下關(guān)于這個實驗的說法正確的選項是()92235U+01n→56144Ba+3689Kr+01nB.這是一個核裂變過程,反應(yīng)后粒子質(zhì)量之和大于反應(yīng)前粒子質(zhì)量之和

C.這個反應(yīng)中釋放出的能量能夠用愛因斯坦光電效應(yīng)方程來計算

D.實驗中產(chǎn)生的γ射線,其穿透能力極強

1

剖析:依照質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒,鈾核裂變的核反應(yīng)方程應(yīng)為

選項A錯誤;鈾核裂變過程中產(chǎn)生γ射線,放出能量,發(fā)生質(zhì)量損失

方程計算,選項B、C錯誤;核反應(yīng)中產(chǎn)生的γ射線,穿透能力極強答案:D

23592U+10n→14456Ba+8936Kr+310n,

釋放的能量依照愛因斯坦質(zhì)能

是能量極高的光子,選項D正確。

5.宇宙出生過程中,產(chǎn)生以下粒子:①光子、中微子、電子等大量輕子;②氘核、氚核、氦3、氦核等輕核;③夸克、輕子、膠子等粒子;④質(zhì)子和中子等強子;⑤電子、質(zhì)子、氦核的混雜電離氣體;

⑥電子、質(zhì)子復合成為中性氫原子。依照宇宙大爆炸理論,以上粒子形成的先后序次是()

A.①②③④⑤⑥B.③①④②⑤⑥C.③④①②⑤⑥D(zhuǎn).①③④②⑥⑤剖析:依照宇宙大爆炸理論,宇宙形成之初是粒子家族,以后產(chǎn)生了夸克、輕子、膠子等粒子,爾后按強子時代、輕子時代、核合成時代、混雜電離氣體、中性氫原子的序次演化,應(yīng)選項C正確。答案:C6.(2017·全國卷Ⅱ)一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核,衰變方程為92238U→90234Th+24He。以下說法正確的選項是()A.衰變后釷核的動能等于α粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間D.衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量剖析:靜止的原子核在衰變前后動量守恒,由動量守恒定律得0=m1v1+m2v2,可知m1v1=-m2v2,故衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小,選項B正確;而動能Ek=??21??,由于釷核的質(zhì)量(m)大于α2粒子的質(zhì)量(m2),故二者動能不等,選項A錯誤;鈾核的半衰期是大量的鈾核多數(shù)發(fā)生衰變所用的時

間,而不是放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間,選項C錯誤;原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒,衰變時放出核能,質(zhì)量損失,選項D錯誤。

答案:B

7.物理學家經(jīng)過對實驗的深入觀察和研究,獲得正確的科學認知,推動物理學的發(fā)展。以下說法符

合事實的是()

A.赫茲經(jīng)過一系列實驗,證了然麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論

B.查德威克用α粒子轟擊147N獲得反沖核128O,發(fā)現(xiàn)了中子

C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象,說明原子核有復雜結(jié)構(gòu)

D.盧瑟福經(jīng)過對陰極射線的研究,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型

剖析:查德威克經(jīng)過用α粒子轟擊鈹核的實驗發(fā)現(xiàn)了中子,選項B錯誤;盧瑟福經(jīng)過α粒子散射實

驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,選項D錯誤。

答案:AC

8.三個原子核X、Y、Z,X核放出一個正電子后變成Y核,Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出

4一個氦核(2He)。則下面說法正確的選項是()

核比Z核多一個質(zhì)子

核比Z核少一其中子

2

核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍剖析:設(shè)原子核X的符號為????X,????Y,11H+????23Z,????X→10e+??Y,則原子核Y為??-1Y→24He+????1-1??-3錯誤,選項C、D正確。故原子核Z為??-2Z,應(yīng)選項A、B答案:CD

9.未經(jīng)合適辦理的核廢料對環(huán)境有嚴重的污染。其原因有()

鈾、钚等核廢料有放射性

鈾、钚等核廢料的半衰期很短

C.鈾、钚等重金屬有毒性

D.鈾、钚等核廢料會造成爆炸

剖析:放射性對人體組織、生物都是有害的,核廢料的主要污染作用是其放射性,且其半衰期長,在很長時間內(nèi)都擁有放射性,別的核廢料中有大量重金屬,但不會自覺爆炸,因此選項A、C正確。答案:AC10.正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET)的基根源理是:將放射性同位素815O注入人體,815O在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)變成一對γ光子,被探測器探測到,經(jīng)計算機辦理后產(chǎn)生清楚的圖像。依照PET的原理,以下選項正確的選項是()A.815O的衰變方程式是815O→715N+10eB.正、負電子湮滅方程式是010e+-1e→2γ15C.在PET中,O的半衰期隨壓強的增大而變短815D.在PET中,O的主要用途是參加人體的代謝過程8剖析:依照質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知,815O的衰變方程式是815O→715N+10e,故A正確;正、負電子湮滅生成兩個光子,故B正確;放射性元素的半衰期是由元素自己的性質(zhì)決定的,與外界環(huán)境的因素15,故D錯誤。沒關(guān),故C錯誤;在PET中,O的主要用途是作為示蹤原子8答案:AB二、填空題(本題包含2小題,共20分)11.(10分)放射性元素84210Po衰變成82206Pb,此衰變過程的核反應(yīng)方程是_____________;用此衰變過程中發(fā)出的射線轟擊919F,可獲得質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子,此核反應(yīng)過程的方程是。剖析:核反應(yīng)過程中,質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,則有84210Po→82206Pb+24He;24He+919F→1022Ne+11H。4答案:84210Po→82206Pb+24HeHe+919F→1022Ne+11H212.(10分)在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別,因此在實驗中很難探測。1953年,萊尼斯和柯文建筑了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng),利用中微子與水中11H的核反應(yīng),間接地證了然中微子的存在。(1)中微子與水中的10011H發(fā)生核反應(yīng),產(chǎn)生中子(0n)和正電子(+1e),即中微子+11H→01n++1e。

3

能夠判斷,中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是。(填寫選項前的字母)和0和1和0和1(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,能夠轉(zhuǎn)變成兩個光00子(γ),即+1e+-1e→2γ。已知正電子和電子的質(zhì)量都為-31J。正電9.1×10kg,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為子與電子相遇不能能只轉(zhuǎn)變成一個光子,原因是。剖析:(1)依照方程的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒,判斷出中微子的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)均為零。(2)利用質(zhì)能方程可得出每個光子的能量,正電子與電子相遇依照動量守恒,不能能只轉(zhuǎn)變成一個光子。答案:(1)A(2)8.19×10-14依照動量守恒三、計算題(本題包含4小題,共40分。解答時應(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得分。有數(shù)值計算的題,答案中必定寫明數(shù)值和單位)

13.(8分)在天體演變過程中,紅巨星發(fā)生“超新星爆炸”后,能夠形成中子星(電子被迫同原子核中的質(zhì)子結(jié)合而形成中子),中子星擁有極高的密度。(1)寫出質(zhì)子演變成中子的反應(yīng)方程;(2)若已知某中子星的密度為1017kg/m3,該中子星的衛(wèi)星繞它做圓軌道運動,試求該中子星的衛(wèi)星運行的最小周期。10剖析:(1)1H+-1e→01n。(2)以下列圖,設(shè)中子星的衛(wèi)星圓軌道半徑為R,質(zhì)量為m,由萬有引力供應(yīng)向心力,可得??????=2??4π2??????2。

又當R=R'(中子星的半徑)時,衛(wèi)星運行周期最小,注意到M=4′3-33min答案:(1)11H+-10e→01×10-3s14.(10分)碳原子的質(zhì)量是12.0000u,能夠看作是由6個氫原子(質(zhì)量為10078u)和6其中子.(質(zhì)量為1.0087u)組成的,求碳原子的比結(jié)合能。(1u=??2)剖析:6個氫原子和6其中子的總質(zhì)量為1(10078610087×6)u120990u,m=.×+.=.碳原子的質(zhì)量2120000u。m=.6個氫原子和6其中子結(jié)合為碳原子時質(zhì)量損失為(120990120000)u00990u。m=.-.=.由質(zhì)能方程E=2mc可得結(jié)合能為

4

E=0.0990×931.5MeV=92.2185MeV。

因此比結(jié)合能為

答案:7.685MeV

≈7.685MeV。12

15.(10分)有一座發(fā)電能力為6η=40%。核反應(yīng)堆P=1.00×10kW的核電站,核能轉(zhuǎn)變成電能的效率中發(fā)生的裂變反應(yīng)為92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n,已知每次核反應(yīng)過程放出的核能??×10-11J,92235U的質(zhì)量??×10-25kg。求每年(1年×107s)耗資的92235U的質(zhì)量。????剖析:反應(yīng)堆每年供應(yīng)的核能??總=??

,其中T表示1年的時間,

以m'表示每年耗資的92235U的質(zhì)量,得U總∶,解得=??U????m'∶m=EEm'????代入數(shù)據(jù)得m'≈1.10×103kg。

答案:1.10×103kg16.(12分)以下列圖,靜止在勻強磁場中的36Li核俘獲一個速度為??×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)6Li+1n→3H+4He。若已知4He的速度×430122??10m/s,其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同,則:

(1)31H的速度為多大?

在圖中畫出粒子31H和42He的運動軌跡,并求它們的軌道半徑之比;

(3)當24He旋轉(zhuǎn)了3周時,粒子13H旋轉(zhuǎn)了幾周?剖析:這是一個核反應(yīng)跟動量守恒及洛倫茲力相結(jié)合的問題。(1)36Li核俘獲01n的過程中,系統(tǒng)動量守恒mv