【优化方案】高中物理 第4章章末综合检测 教科版选修3-5

1、 (时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1下列关于放射性现象的说法中，正确的是()A原子核发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4B原子核发生衰变时，生成核与粒子的总质量等于原来的原子核的质量C原子核发生衰变时，生成核的质量数比原来的原子核的质量数多1D单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的解析：选D.原子核发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了2，A错误；生成核与粒子的总质量小于原来的原子核的质量，B错误；原子核发生衰变时，生成核的质量数与原来的原子核的质量数相同，C

2、错误；放射性元素的半衰期由原子核的内部因素决定，跟元素的化学状态无关，所以单质的铀238与化合物中的铀238的半衰期是相同的，D正确2一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HnHB聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)cD光子的波长解析：选B.根据核反应过程质量数守恒和电荷数守恒可知，得到的氘核为H，故A错误；聚变反应过程中辐射一个光子，质量减少mm1m2m3，故B正确；由质能方程知，辐射出的光子的能量为Emc2(m2m1m3)

3、c2，故C错误；由c及Eh得，故D错误3原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，并放出能量这几种反应的总效果可以表示为6HkHedH2n43.15 MeV，由平衡条件可知()Ak1，d4 Bk2，d2Ck1，d6 Dk2，d3解析：选B.由质量数守恒和电荷数守恒，分别有4kd10,2kd6，解得k2，d2.正确选项为B.4(2010年高考上海卷)现已建成的核电站的能量来自于()A天然放射性元素衰变放出的能量B人工放射性同位素放出的能量C重核裂变放出的能量D化学反应放出的能量解析：选C.重核的裂变与轻核的聚变都发生质量亏损，释放出

4、核能，但是，就建成的核电站来说，都是利用重核的裂变，目前轻核的聚变只能用于制造核武器，人类还不能和平利用轻核的聚变释放出的能量5(2010年高考福建卷)14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t0时14C的质量下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是()图43解析：选C.设半衰期为T，那么.可见，随着t的增长物体的质量越来越小，且变化越来越慢，很显然C选项图线符合衰变规律6静止的氡核Rn放出粒子后变成钋核Po，粒子动能为E.若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为()A.

5、· B0C.· D.·解析：选C.由于动量守恒，反冲核和粒子的动量大小相等，由Ek，它们的动能之比为4218，因此衰变释放的总能量是E，由质能方程得质量亏损是·.二、双项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，不选或有选错的得0分)7(2011年启东中学高二测试)关于天然放射现象和对放射性的研究，下列说法正确的是()A是玛丽·居里夫妇首先发现的B说明了原子核不是单一的粒子C射线伴随射线或射线而产生D任何放射性元素都能同时发出三种射线解析：选BC.首先发现天然

6、放射现象的是法国的贝克勒尔，A错误；放射现象的研究揭示出原子的可变性，即原子核不是单一粒子，原子核也是具有复杂结构的，B正确；射线是在原子核放射粒子或粒子的时候，多余的能量以极高频率的光子的形式产生的辐射，因此，射线是伴随(不是一定伴随)射线或射线而放出的但放射性元素在发生衰变时，一般不能单独放出射线，却能单独放射出射线或射线，若有多余能量，则就同时伴随有射线产生，若无多余能量，则只单独放出或射线，不产生射线因此，放射性元素发生衰变时不一定都能同时发出三种射线C正确，D错误8对核子结合成原子核的下列说法正确的是()A原子核内的核子间均存在核力B原子核内的质子间均存在核力和库仑力C当n个核子靠近

7、到核力作用的范围而结合为原子核时，其间“势能”一定减小D对质子数较多的原子核，其中的中子起到增加核力、维系原子核稳定的作用解析：选CD.由于核力为短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A、B错误；当n个核子靠近到核力作用范围内，而距离大于0.5×1015 m时核力表现为引力，在此过程中核力必做正功，其间势能必定减小，形成原子核后距离一般不小于0.5×1015 m，故C正确；对质子数较多的原子核由于只有相邻的质子间才有核力，但各个质子间均有很强的库仑斥力，随着质子数的增加，其库仑力增加，对于稳定的原子核，必须存在较多的中子才能维系二者的平衡，故D正确9“轨道电子俘获”也是放射

8、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(称为子核)并且放出一个中微子的过程中微子的质量很小，不带电，很难被探测到，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一个静止的原子的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子下面的说法中正确的是()A母核的质量数等于子核的质量数B母核的电荷数大于子核的电荷数C子核的动量与中微子的动量相同D子核的动能大于中微子的动能解析：选AB.衰变时母核与子核的质量数是相等的，A正确；母核中的质子由于变为中子，则子核中的电荷数减少1，所以B正确；由动量守恒知中微子与子核的动量大小相等，但

9、方向相反，C错误；由Ek知中微子的动能要大于子核的动能，D错误10如图44所示，两个相切的圆表示图44一个静止的原子核发生某种衰变后，释放出来的粒子和反冲核在磁场中运动的轨迹，可以判断()A原子核发生衰变B原子核发生衰变C大圆是释放粒子的运动轨迹，小圆是新核的运动轨迹D大圆是新核的运动轨迹，小圆是释放粒子的运动轨迹解析：选AC.释放粒子和反冲核运动方向相反，且衰变后释放粒子与反冲核动量大小相等由于它们在磁场中，洛伦兹力提供向心力，则R，在同一磁场中运动半径与电量q成反比(用左手定则可判断粒子和粒子，以及新核的洛伦兹力方向，从而确定轨迹的旋转方向)图4511如图45所示，两个相切的圆表示一个静止

10、的原子核发生某种核反应后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，可能是()A原子核发生了衰变B原子核发生了衰变C原子核放出了一个正电子D原子核放出了一个中子解析：选AC.径迹为两个外切的圆，由左手定则知放出的粒子一定带正电荷，因此该衰变可能是衰变，也可能是正衰变12如图46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(方向如图中所示)，图46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点的可能是射线B射到b点的一定是射线C射到b点的一定是射线或射线D射到b点的一定是射线解析：选AC.射线不带电，在电场或磁

11、场中都不受力的作用，只能射到a点，因此D选项不对；调整E和B的大小，既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EqBqv.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A、C选项正确，而B选项不对三、非选择题(本题共4小题，共40分把答案填在题中横线上或按要求解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)13(8分)完

12、成下列核反应方程，并指出核反应的类型(1)He_HeH，是_变(2)NaMg_，是_变(3)Na_NaH，是_变(4)UnBaKr3_，是_变解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可判断粒子种类答案：(1)H聚(2)e衰(3)H人工转(4)n裂14(10分)核反应堆的功率为104 kW,1 h消耗燃料8.75 g，已知每个铀235裂变时放出2×108 eV的能量，求该燃料中铀235的质量百分比解析：该反应堆每小时输出的能量为：EPt107×3600 J3.6×1010 J.设放出这些能量消耗的纯铀235的质量为m(g)，则E×6.02×1023

13、15;2×108×1.6×1019 J8.2×1010m J，则纯铀235的质量m g0.439 g.铀235的质量百分比是0.055%.答案：5%15(10分)两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素)已知氘核的质量mD2.01360 u，氦核的质量mHe3.0150 u，中子的质量mn1.0087 u.(1)写出聚变方程并计算释放的核能(2)若反应前两个氘核的动能为0.35 MeV.它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氦核和中子的动能各为多大？解析：(1)聚变的核反应方程2HHen，核反应过程中的质量亏损为m2mD(mH

14、emn)0.0035 u释放的核能为E0.0035×931.5 MeV3.26 MeV.(2)对撞过程动量守恒，由于反应前两氘核动能相同，其动量等值反向，因此反应前后系统的动量为0，即0mHevHemnvn，反应前后总能量守恒，得mHevmnvE2Ek0，解得EkHe0.99 MeV，Ekn2.97 MeV.答案：见解析16(12分)如图47甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v07.7×104 m/s的中子而发生核反应：LinHHe，若已知He的速度v22.0×104 m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：图47(1)H的速度大小和方向；(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；(3)当He旋转三周时，粒子H旋转几周？解析：(1)反应前后动量守恒：m0v0m1v1m