2022高中物理第19章原子核综合检测选修3-5

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Ⅰ卷选择题共50分一、单项选择题本大题6小题，每题3分，共18分每题给出的四个选项中，只有一个选项切合题目要求，请把切合题意的选项写在题目后的括号内．1．一个质子和一其中子聚变联合成一个氘核，同时辐射一个γ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下列说法正确的选项是m＝mA．核反响方程是错误!H＋错误!n―→错误!H＋γB．聚变反响中的质量损失1＋m2－m3C．辐射出的γ光子的能量＝3－1－2D．γ光子的波长λ＝错误!Emmmc2．一个氡核错误!Rn衰变成钋核错误!1、m2、m3，则A．由于反响前后质量数不变，所以m＋m＝m，反响前后没有能量变化123B．由于反响时释放出了能量，所以m1＋m2>m3C．由于反响在高温高压下进行，进而吸收能量，所以m1＋m2<m3D．反响时放出的能量为m1＋m2－m3c2其中c是真空中的光速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，由图能够判断图19－1A．该核发生的是B．该核发生的是

α衰变β衰变C．磁场方向一定是垂直纸面向里D．磁场方向向里仍是向外不能判断11．贫铀弹是从金属铀中提炼铀235此后的副产品，其主要成分是铀238贫铀炸弹贯串力是惯例炸弹的9倍，杀伤力极大而且残留物可长久危害环境，下列对于其残留物长久危害环境的原因正确的选项是A．爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长久危害B．爆炸后弹片不会对人体产生危害，对环境产生长久危害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，对于质能方程，

下列说法正确的是A．质量和能量能够相互转变B．当物体向外释放能量时，其质量必然减少，且减少的质量

m与释放的能量

E满2足E＝mc2C．物质的核能可用mc表示2D．mc是物体能够放出能量的总和13．用质子轰击锂核错误!Li生成两个α粒子，以此进行出名的考证爱因斯坦质能方程的实验．已知质子的初动能是MeV，质子、α粒子和锂核的质量分别是0u．已知1u相当于MeV，则下列表达中正确的选项是A．此反响过程质量减少3u

3u

、

5u

和B．生成的两个α粒子的动能之和是MeV，与实验符合C．核反响中释放的能量是MeV，与实验符合D．若生成的两个α粒子的动能之和是MeV，与实验符合14．下面对于β射线的说法正确的选项是A．它是高速电子流B．β粒子是放射出来的原子核的内层电子C．β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第Ⅱ卷非选择题共50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＝2的正确性，设计了如下实验：用动能为E＝MeV的质子轰击静止的锂核Emc错误!Li，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之1和为2＝MeV，求：E写出该反响方程；2经过计算说明E＝2粒子、锂核的质量分别取mα＝5u、mc正确．已知质子、αLi＝0um17．12分实验室核反响源产生一未知粒子，它与静止的氢核正碰，测出碰后氢核的速度是×107m/；它与静止的氮核正碰，测出碰后氮核的速度是×106m/上述碰撞都是弹性碰撞，求未知粒子的质量数．18．14分一个铀核衰变为钍核时释放出一个α粒子．已知铀核的质量为131×10－25g，钍核的质量为567×10－25g，α粒子的质量为72×10－27g在这个衰变过程中释放出的能量等于多少焦结果保存两位有效数字设上述衰变是在一边界为圆形的半径R＝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变为动能．欲使衰变产物钍核和α粒子均不飞出磁场，则该磁场的磁感觉强度B起码多大第十九章综合检测1．B解析：核反响方程是错误!H＋错误!n―→错误!H＋γ；辐射出的γ光子的能量E1232＝m＋m－mc；γ光子的波长λ＝错误!2．B解析：经过了两个半衰期，1g的氡剩下了g，衰变了g，根据核反响方程的规律“在反响前后的质量数和核电荷数不变”，可得出是α粒子．3．D解析：半衰期是大量原子核有多半发生变化所需的时间；放射性物质放出的射线中，α射线贯串物质的本领最弱；β衰变是核内中子转变为质子放出的．4．C解析：138天有一半发生衰变，即50g，再过138天又有一半发生衰变，即25g，共75g5．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，同位素是拥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，发生质量损失，放出能量．6．A7．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，，质量数减4，中子数减少3，质子数减少18．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＝1659．BD解析：发生质量损失，释放能量由质能方程可得．10．BD解析：此题考察对α粒子及β粒子的性质的认识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β衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判断磁场方向是向里仍是向外．11．AD解析：天然放射现象周期很长，会对环境和生物造成长久的影响，故A、D两项正确，B、C两项错误．12．BD2m表示物体的质量，故C错误，解析：E＝mc式中的E表示物体拥有的总能量，D正确；2E时，其质量相应的增加或减少m，E＝mc表示当物体的能量增加或减少故A错误，B正确，所以选B、D13．CD解析：核反响前的质量为3u＋0u＝3u，核反响后的质量为2×5u＝0u，此反响过程中质量减少了3u，故A错；根据质能方程＝×MeV≈MeV，故核反EmE总＝应释放的核能为MeV，C正确；由反响过程中能量守恒知反响后两个α粒子的总动能MeV＋MeV＝MeV，故B错，D对．14．AC解析：β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α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即陪伴γ辐射；根据半衰期的定义，经过t＝T·T时间后剩下的放射性元12素的质量相同，则错误!＝错误!，故A∶B＝22∶21mmTT16．解：1核反响方程为错误!Li＋错误!H―→2错误!He2核反响的质量损失＝Li＋α＝3u，由质能方程可得，质量损失相当的能量Emmm2＝mc≈MeV，而系统增加的能量E′＝E2－E1＝MeV，这些能量来自核反响中，在误差2允许的范围内可认为它们近似相等，所以E＝mc正确．17．解：m1v＝m1v1＋m2v2；错误!m1v2＝错误!m1v错误!＋错误!m2v错误!解得v2＝错误!v，对于氢核vH＝错误!v，对于氮核vN＝错误!v，得mn＝，即质量数为18．解：衰变过程是弱相互作用，牛顿运动定律不合用，但仍知足动量守恒和能量守恒．假设衰变产物只有钍核和α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α粒子的速度方向与磁场方向垂直，则α粒子和钍核都做匀速圆周运动，其轨迹外切．mc2＝131×10－25－567×10－25－72×10－271衰变过程释放出的能量为E＝82－13g×3×10J≈×