新人教版物理選修3-5單元測試：第十九章檢測(B)

1、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,每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，16題只有一個選項符合題目要求，710題有多個選項符合題目要求。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下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是（）A. B衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分B. 玻爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化C. 放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D. 比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固解析：B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(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

2、的內(nèi)部因素決定，跟元素的化學狀態(tài)、溫度、壓強等因素均無關(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，原子核越穩(wěn)定,選項D錯誤。答案:B2. 在軋制鋼板時需要動態(tài)地監(jiān)測鋼板厚度，其檢測裝置由放射源、探測器等構(gòu)成，如圖所示。該裝置中探測器接收到的是（）A. X射線B.a射線C.B射線D.丫射線解析：a、休丫三種射線的穿透能力不同，a射線不能穿過鋼板,B射線只能穿過3mm厚的鋁板，而丫射線能穿透鋼板，故選項D正確，選項A、B、C錯誤。答案:D3. （2018全國卷川）1934年,約里奧-居里夫婦用a粒子轟擊鋁核產(chǎn)生了第一個人工放射性核素-n+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為（）A. 1

3、5和28B.15和30C.16和30D.17和31解析:將核反應方程式改寫成-由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知,X應為答案: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）、中子和一些丫射線下列關(guān)于這個實驗的說法正確的是（）A.這個實驗的核反應方程是B. 這是一個核裂變過程，反應后粒子質(zhì)量之和大于反應前粒子質(zhì)量之和C. 這個反應中釋放出的能量可以用愛因斯坦光電效應方程來計算D. 實驗中產(chǎn)生的丫射線，其穿透能力極強解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，鈾核裂變的核反應方程應選項A錯誤;鈾核裂變過程中產(chǎn)生丫射線，放出能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放的能量根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程計算，選項B、C錯

4、誤;核反應中產(chǎn)生的丫射線,穿透能力極強,是能量極高的光子，選項D正確。答案:D5. 宇宙誕生過程中，產(chǎn)生如下粒子：光子、中微子、電子等大量輕子；氘核、氚核、氦3、氦核等輕核；夸克、輕子、膠子等粒子；質(zhì)子和中子等強子；電子、質(zhì)子、氦核的混合電離氣體；電子、質(zhì)子復合成為中性氫原子。根據(jù)宇宙大爆炸理論，以上粒子形成的先后順序是（）A. B.C.D.解析:根據(jù)宇宙大爆炸理論，宇宙形成之初是粒子家族，其后產(chǎn)生了夸克、輕子、膠子等粒子，然后按強子時代、輕子時代、核合成時代、混合電離氣體、中性氫原子的順序演化,故選項C正確。答案:C6. （2017全國卷n）一靜止的鈾核放出一個a粒子衰變成釷核，衰變方程F列

5、說法正確的是A. 衰變后釷核的動能等于a粒子的動能B. 衰變后釷核的動量大小等于a粒子的動量大小C. 鈾核的半衰期等于其放出一個a粒子所經(jīng)歷的時間D. 衰變后a粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量解析:靜止的原子核在衰變前后動量守恒，由動量守恒定律得0=miv什m2V2,可知mivi=-m2V2,故衰變后釷核的動量大小等于a粒子的動量大小，選項B正確;而動能Ek一由于釷核的質(zhì)量（mi）大于a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半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間，而不是放出一個a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)量虧損,選項D錯

6、誤。答案:B7. 物理學家通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。下列說法符合事實的是（）A. 赫茲通過一系列實驗，證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論B. 查德威克用a粒子轟擊獲得反沖核發(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. 盧瑟福通過對陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型解析:查德威克通過用a粒子轟擊鈹核的實驗發(fā)現(xiàn)了中子，選項B錯誤；盧瑟福通過a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:AC8. 三個原子核X、丫、Z,X核放出一個正電子后變?yōu)檠竞?，丫核與質(zhì)子發(fā)生核反應后生成Z核并放出一個氦核。則下面說法正確的是A. X核比

7、Z核多一個質(zhì)子B. X核比Z核少一個中子C. X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3D. X核與Z核的總電荷是丫核電荷的2倍解析:設(shè)原子核X的符號為-則原子核丫為_-故原子核Z為-故選項A、B錯誤，選項C、D正確。答案:CD9. 未經(jīng)恰當處理的核廢料對環(huán)境有嚴重的污染。其原因有()A. 鈾、钚等核廢料有放射性B. 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解析: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)都具有放射性,另外核廢料中有大量重金屬,但不會自發(fā)爆炸,所以選項A、C正確。答案:AC10. 正電子發(fā)射計算機斷層顯

8、像(PET)的基本原理是：將放射性同位素注入人體在人體內(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)化為一對光子被探的衰變方程式是B. 正、負電子湮滅方程式是_2丫C. 在PET中的半衰期隨壓強的增大而變短D. 在PET中的主要用途是參與人體的代謝過程解析:根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知的衰變方程式是-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本身的性質(zhì)決定的，與外界環(huán)境的因素無關(guān)，故C錯誤;在PET中的主要用途是作為示蹤原子，故D錯誤。答案:AB二、填空題（本題包含2小題，共20分）11. （10分）放射性元素衰變?yōu)榇怂プ冞^程的核反應方程是用此衰變過程中發(fā)出的

9、射線轟擊解析:核反應過程中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，則有。答案：12. （10分）在B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,萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應間接地證實了中微子的存在中微子與水中的發(fā)生核反應產(chǎn)生中子和正電子即中微子?？梢耘卸?，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）A.0和0B.0和1C.1和0D.1和1（2）上述核反應產(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，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（Y,即_2y已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1X10-31kg,反應中產(chǎn)生的每

10、個光子的能量約為J正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是解析：（1）根據(jù)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，正電子與電子相遇遵循動量守恒，不可能只轉(zhuǎn)化為一個光子。答案:（1）A（2）8.19X10-14遵循動量守恒三、計算題（本題包含4小題，共40分。解答時應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，答案中必須寫明數(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,可以形成中子星（電子被迫同原子核中的質(zhì)子結(jié)合而形成中子），中子星具有極高的密度。（1）寫出質(zhì)子演

11、變成中子的反應方程；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。解析：（2）如圖所示，設(shè)中子星的衛(wèi)星圓軌道半徑為R,質(zhì)量為m,由萬有引力提供向心力，可以m'表示每年消耗的的質(zhì)量，得消耗的的質(zhì)量又當R=R'（中子星的半徑）時,衛(wèi)星運行周期最小，注意到M-由此可得Tmin=1.2X10So答案：（-14. （10分）碳原子的質(zhì)量是12.0000u可以看成是由6個氫原子（質(zhì)量為1.0078u）和6個中子（質(zhì)量為1.0087u）組成的，求碳原子的比結(jié)合能。解析:6個氫原子和6個中子的總質(zhì)量為m1=（1.0078X6+1.0

12、0876）u=12.0990u,碳原子的質(zhì)量m2=12.0000u。6個氫原子和6個中子結(jié)合為碳原子時質(zhì)量虧損為Am=（12.0990-12.0000）u=0.0990u由質(zhì)能方程AE=Zmc可得結(jié)合能為AE=0.0990X931.5MeV=92.2185MeV。所以比結(jié)合能為£.685MeV。答案:7.685MeV15. （10分）有一座發(fā)電能力為P=1.00X106kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率n=40%核反應堆中發(fā)生的裂變反應為已知每次核反應過程放出的核能的質(zhì)量求每年年解析:反應堆每年提供的核能總一其中T表示1年的時間,m':mu=E總：AE,解得m'代入數(shù)據(jù)得m'l.10x103kg。答案:1.1OX1O3kg16. (12分)如圖所示，靜止在勻強磁場中的核俘獲一個速度為的中子而發(fā)生核反應。若已知的速度其方向跟中子反應前的速度方向相同XXX則X：(的速度為多大在圖中畫出粒子和的運動軌跡并求它們的軌道半徑之比(3)當旋轉(zhuǎn)了周時粒子旋轉(zhuǎn)了幾周解析:這是一個核反應跟動量守恒及洛倫茲力相結(jié)合的問題。(核俘獲的