2019-2020学年教科版新素养突破物理选修3-5练习：第三章 章末过关检测 WORD版含解析.doc

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1、章末过关检测(时间：90分钟，满分：100分 )一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分.17题为单项选择题，810题为多项选择题全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1下列与粒子相关的说法中正确的是()A天然放射现象中产生的射线速度与光速相当，穿透能力很强B.U(铀238)核放出一个粒子后就变为Th(钍234)核C高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为HeNOnD丹麦物理学家玻尔进行了粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型解析：粒子的速度是，穿透能力最弱，A错；根据核反应遵循的电荷数守恒、质量数守恒可知，B对，C错；D项中应是卢瑟福，D错答案：B2铀裂变

2、的产物之一氪90(Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(Zr)，这些衰变是()A1次衰变，6次衰变B4次衰变C2次衰变D2次衰变，2次衰变解析：原子核每经过一次衰变，质量数减少4，电荷数减少2；每经过一次衰变，电荷数增加1，质量数不变衰变的次数为n0(次)，衰变的次数为m40364(次)答案：B3“两弹一星”可以说长了中国人的志气，灭了霸权主义的威风下列核反应方程中，属于研究“两弹”的基本核反应方程的是()NHeOHUnSrXe10nUThHeHHHenABC D解析：“两弹”指原子弹和氢弹，原子弹的核反应方程是铀核裂变，正确；氢弹的核反应方程是轻核聚变，正确，所以选项C正确

3、答案：C4典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子，核反应方程是92UnBaKrxn，铀235质量为m1，中子质量为m2，钡144质量为m3，氪89质量为m4，下列说法正确的是()A该核反应类型属于人工转变B该反应放出能量(m1xm2m3m4)c2Cx的值为3D该核反应比聚变反应对环境的污染小解析：该核反应是核裂变，不是人工转变，故A错误；核反应方程92UnBaKrxn中根据质量数守恒，有235114489x，解得x3，根据爱因斯坦质能方程，该反应放出的能量为Emc2(m1m2m3m43m2)c2(m1m3m42m2)c2，故B错误，C正确；该核反应生成两种放射性元素，核污染较大，故D错误

4、答案：C5秦山核电站第三期工程的两个6105 kW发电机组已实现并网发电，发电站的核能来源于92U的裂变，下列说法正确的是()A反应堆中核反应速度通常是采用调节92U的体积来控制的B.92U一种可能的裂变是92UnXeSr2nC.92U是天然放射性元素，升高温度后它的半衰期会缩短D虽然核电站能提供很大的能量，但它对环境的污染比火电站严重解析：反应堆中核反应速度由控制棒(镉棒)吸收中子的多少来控制，A错；92U裂变有多种可能性，这是其中常见的一种，B对；放射性元素的半衰期由原子核本身决定，与温度、压强等外界条件无关，C错；核电站对环境的污染比火电站小，D错答案：B6在匀强磁场中有一个静止的氡原子

5、核(Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为421，如图所示，那么氡核的衰变方程应为()A.RnFreB.RnPoHeC.RnAteD.RnAtH解析：由于粒子与反冲核的径迹是外切的，根据左手定则可知，该粒子一定带正电由于粒子与反冲核的动量大小相等，据r，又由大圆与小圆的直径之比为421，所以粒子与反冲核的电荷量之比为142，故B正确答案：B7一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为ThHe，下列说法正确的是()A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D

6、衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量解析：静止的铀核在衰变过程中，满足动量守恒的条件，根据动量守恒定律得pThp0，即钍核的动量和粒子的动量大小相等、方向相反，选项B正确；根据Ek可知，选项A错误；由半衰期的定义知，选项C错误；铀核在衰变过程中，伴随着一定的能量放出，即衰变过程中有一定的质量亏损，故衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误答案：B8以下关于天然放射现象，叙述正确的是()A若使某放射性物质的温度升高，其半衰期将变短B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C射线是原子核衰变产生的，它有很强的电离作用D射线是原子核产生的，它是能量很大的光子流解析：半衰

7、期与元素的物理状态无关，若使某放射性物质的温度升高，半衰期不变，故A错误；衰变所释放的电子是从原子核内的中子转变成质子时释放出的电子，故B错误；射线是原子核衰变产生的，是氦的原子核，它有很强的电离作用，穿透能力很弱，选项C正确；射线是原子核发生或衰变时产生的，它是能量很大的光子流，选项D正确答案：CD9为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”对于爱因斯坦提出的质能方程Emc2，下列说法中正确的是()AEmc2定量地指出了物体具有的能量与其质量之间的关系B根据Emc2可以计算核反应中释放的核能C一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D

8、Emc2中的E是发生核反应中释放的核能解析：爱因斯坦质能方程Emc2定量地指出了物体具有的能量与其质量之间的关系，A正确；由质能方程知，当物体的质量减少时，物体的能量降低，向外释放了能量；反之，若物体的质量增加，则物体的能量升高，表明它从外界吸收了能量，所以由物体的质量变化能算出物体的能量变化，故B、C正确；Emc2中的E是物体具有的能量，D错误答案：ABC10太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看作是4个氢核(H)结合成1个氦核(He)下表中列出了部分粒子的质量(1 u相当于931.5 MeV的能量)，以下说法中正确的是()粒子名称质子p粒子电子

9、e中子n质量/u1.007 34.001 50.000 551.008 7A.核反应方程式为4HHe2eB核反应方程式为4HHe2eC4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.026 6 uD聚变反应过程中释放的能量约为24.8 MeV解析：根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒关系可判断A正确，B错误；质量亏损为m(41.007 34.001 520.000 55) u0.026 6 u，根据质能方程可知Emc224.8 MeV，C、D正确答案：ACD二、填空题(本题共2小题，共12分)11(6分)一个中子与某原子核发生核聚变反应，生成一个氘核，其核反应方程为_，该反应放出的能量为Q，则氘核

10、的比结合能为_答案：nHH12(6分)约里奥居里夫妇因发现人工放射性同位素而获得了1935年的诺贝尔奖，他们发现的放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是_P是P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术.1 mg P随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg的P经_天的衰变后还剩0.25 mg.解析：衰变方程为PSie，即这种粒子是正电子由题图可以看出P的半衰期为14天，则4 mg()0.25 mg，得t56天答案：正电子56三、计算题(本题共3小题，共38分)13(12分)为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶液倒入水库中，已知这瓶溶液每分钟衰变8107次，这种同位素的半衰期为2天

11、，10天以后从水库取出1 m3的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水量为多少？解析：设放射性同位素原有质量为m0,10天后其剩余质量为m，水库存水量为Q，由每分钟衰变次数与其质量成正比可得，由半衰期公式得：mm0()，由以上两式联立代入数据得()()5，解得水库的存水量为Q2.5105 m3.答案：2.5105 m314(12分)一个静止的铀核U(原子质量为232.037 2 u)放出一个粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.028 7 u)已知1 u相当于931.5 MeV的能量(1)写出铀核的衰变反应方程；(2)算出该衰变反应中释放出的核能；(3)若释

12、放的核能全部转化为新核的动能，则粒子的动能为多少？解析：(1)衰变反应方程为UThHe(2)质量亏损mmUmmTh0.005 9 uEmc20.005 9931.5 MeV5.5 MeV(3)衰变前后系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等，即pThp0EkThEkEkThEkE，所以粒子获得的动能EkE5.41 MeV.答案：(1)UThHe(2)5.5 MeV(3)5.41 MeV15(14分)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变放射出的粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示粒子的质量和电荷量(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该衰变的核反应方程；(2)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小；(3)设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损m.解析：(1)XYHe(2)洛伦兹力提供向心力，有qvBm所以v，T等效电流I.(3)衰变过程动量守恒，有0pYp所以pYp，“”表示方向相反因为pmv，Ekmv2所以Ek即EkYEkmM由能量守恒得mc2EkYEkm()，其中Ekmv2，所以m.答案：(1)XYHe(2)(3)