高中物理选择性必修三第五章 章末检测试卷(五)同步练习

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章末检测试卷(五)(满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用，下列说法符合历史事实的是(　　)A．德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到了实物粒子，提出实物粒子也具有波动性的假设B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核C．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子D．β衰变中产生的β射线是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的2．中国核工业集团新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M装置”，取得了聚变温度1.5亿摄氏度、等离子体电流2.5兆安培的重要进展，在这个全球竞争的聚变科学项目中，一直保持着领先。关于核聚变反应，下列说法正确的是(　　)A．核聚变反应原理简单，比裂变反应容易实现B．两个轻核结合成质量较大的核，原子核的比结合能增加C．太阳目前正在进行的核反应既有核聚变反应，也有核裂变反应D．核聚变反应的核反应方程可能是eq \o\al(2,1)H＋eq \o\al(2,1)H→eq \o\al(3,2)He＋2eq \o\al(1,0)n3．(2022·威海市高二月考)下列说法正确的是(　　)A．图甲中的γ射线可能是原子中的内层电子跃迁时产生的B．图乙中原子核衰变放出β粒子，说明β粒子是组成原子核的一种粒子C．图丙的γ射线测厚装置，若探测器测得的射线越弱，说明金属板厚度越厚D．图丁中氡的半衰期是3.8天，说明20个氡原子核经过7.6天，还剩下5个未衰变4．(2022·沈阳市高二月考)eq \o\ar(235, 92)U核某种裂变方式的核反应方程为eq \o\ar(235, 92)U＋eq \o\al(1,0)n→eq \o\ar(144, 56)Ba＋eq \o\al(89,36)Kr＋xeq \o\al(1,0)n，已知eq \o\ar(235, 92)U、eq \o\al(1,0)n、eq \o\ar(144, 56)Ba、eq \o\al(89,36)Kr的质量分别为m1、m2、m3、m4，真空中的光速为c。则下列说法正确的是(　　)A．核反应方程式中x＝2B.eq \o\ar(235, 92)U中含有56个中子C．该反应释放的核能为(m1－2m2－m3－m4)c2D.eq \o\ar(144, 56)Ba比eq \o\ar(235, 92)U的比结合能小5．(2022·菏泽市高二月考)放射性元素123I会衰变为稳定的123Te，半衰期约为13 h，可以用于检测人体的甲状腺对碘的吸收。若某时刻123I与123Te的原子数量之比为4∶1，则经过26 h后123I与123Te的质量之比(　　)A．1∶2 B．1∶4C．1∶8 D．1∶166．如图所示，图甲为原子核的比结合能与质量数关系曲线，图乙为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线，根据两曲线，下列说法正确的是(　　)A．根据图甲可知，eq \o\al(4,2)He核的结合能约为7 MeVB．根据图甲可知，eq \o\ar(235, 92)U核比eq \o\al(89,36)Kr核更稳定C．根据图乙可知，核D裂变成核E和F的过程中，比结合能增大D．根据图乙可知，若A、B能结合成C，结合过程一定要吸收能量7.静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度)。那么碳14的核反应方程可能是(　　)A.eq \o\ar(14, 6)C→eq \o\al(4,2)He＋eq \o\ar(10, 4)Be B.eq \o\ar(14, 6)C→eq \o\al(0,1)e＋eq \o\ar(14, 5)BC.eq \o\ar(14, 6)C→eq \o\al(　0,－1)e＋eq \o\ar(14, 7)N D.eq \o\ar(14, 6)C→eq \o\al(2,1)H＋eq \o\ar(12, 5)B二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8．某行星内部含有氦核(eq \o\al(4,2)He)，在一定条件下氦核经过核反应会生成碳核(eq \o\ar(12,6)C)。已知1个质子的质量为mp,1个中子的质量为mn,1个氦核(eq \o\al(4,2)He)的质量为m1、1个碳核(eq \o\ar(12,6)C)的质量为m2，真空中的光速为c，下列说法正确的是(　　)A.eq \o\al(4,2)He转变为eq \o\ar(12,6)C的核反应方程为2eq \o\al(4,2)He→eq \o\ar(12,6)CB.eq \o\al(4,2)He转变为eq \o\ar(12,6)C的核反应中质量亏损为6mp＋6mn－m2C.碳核(eq \o\ar(12,6)C)的比结合能为eq \f(6mp＋6mn－m2c2,12)D.eq \o\ar(12,6)C的同位素eq \o\ar(14,6)C中有6个质子，14个核子9．(2022·石家庄市高二月考)太阳辐射的总功率约为4×1026 W，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中，一个质量为1 876.1 MeV/c2(c为真空中的光速)的氘核(eq \o\al(2,1)H)和一个质量为2 809.5 MeV/c2的氚核(eq \o\al(3,1)H)结合为一个质量为3 728.4 MeV/c2的氦核(eq \o\al(4,2)He)，并放出一个X粒子，同时释放大约17.6 MeV的能量。下列说法正确的是(　　)A．X粒子是质子B．X粒子的质量为939.6 MeV/c2C．太阳每秒因为辐射损失的质量约为4.4×109 kgD．太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6 MeV/c210.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别r1、r2，则下列说法正确的是(　　)A．原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变B．径迹1可能是衰变后新核的径迹C．若衰变方程是eq \o\ar(238, 92)U→eq \o\ar(234, 90)Th＋eq \o\al(4,2)He，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117∶2D．若衰变方程是eq \o\ar(238, 92)U→eq \o\ar(234, 90)Th＋eq \o\al(4,2)He，则r1∶r2＝1∶45三、非选择题(本题共5小题，共54分)11．(6分)约里奥—居里夫妇因发现人工放射性元素而获得了1935年的诺贝尔化学奖。他们发现的放射性元素eq \o\al(30,15)P衰变成eq \o\al(30,14)Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是________。eq \o\al(32,15)P是eq \o\al(30,15)P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术。1 mg eq \o\al(32,15)P随时间衰变的关系图像如图所示，请估算4 mg的eq \o\al(32,15)P经过________天的衰变后还剩0.25 mg。12．(6分)(2019·江苏卷)100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子。后来，人们用α粒子轰击eq \o\al(60,28)Ni核也打出了质子：eq \o\al(4,2)He＋eq \o\al(60,28)Ni→eq \o\al(62,29)Cu＋eq \o\al(1,1)H＋X，该反应中的X是______(选填“电子”“正电子”或“中子”)。此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能。目前人类获得核能的主要方式是________(选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”)。答案　中子(3分)　核裂变(3分)解析　根据核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒，可得X的质量数为1，电荷数为零，所以X是中子。目前人类获得核能的主要方式是核裂变。13．(14分)(2022·南阳市高二月考)放射性同位素eq \o\ar(14, 6)C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古代生物体的年代。求：(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子eq \o\ar(14, 7)N后，会形成eq \o\ar(14, 6)C，eq \o\ar(14, 6)C很不稳定，易发生β衰变，其半衰期为5 730年，放出β射线，写出有关的2个核反应方程；若β衰变过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为多少？(真空中光速为c)；(2)若测得一古生物体遗骸中eq \o\ar(14, 6)C含量只有活体中的12.5%，则此遗骸的年代约有多少年？14．(14分)核动力航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程式是eq \o\ar(235,92)U＋eq \o\al(1,0)n→eq \o\ar(136,54)Xe＋eq \o\al(90,38)Sr＋(　　)eq \o\al(1,0)n(1)在括号内填写eq \o\al(1,0)n前的系数；(2)用m1、m2、m3分别表示eq \o\ar(235,92)U、eq \o\ar(136,54)Xe、eq \o\al(90,38)Sr核的质量，m表示中子的质量，则上述核反应过程中一个铀235核发生裂变产生的核能ΔE是多少？(真空中的光速为c)(3)假设核反应堆的功率P＝6.0×105 kW，若一个铀235核裂变产生的能量为2.8×10－11 J，则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少千克铀235？(铀235的摩尔质量μ＝0.235 kg/mol，一个月约为t＝2.6×106 s)，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1。(计算结果保留两位有效数字)15．(14分)(2022·日照市高二期末)2021年12月30日，我国科学家利用东方超环实现了7 000万摄氏度下长脉冲高参数等离子体持续运行1 056秒，这是人类首次实现人造太阳持续脉冲过千秒，对世界的可控核聚变发展来说都具有里程碑的意义。已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子，氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u，eq \o\al(3,2)He核的质量为3.015 0 u(质量亏损为1 u时，释放的能量为931.5 MeV)。除了计算质量亏损外，eq \o\al(3,2)He的质量可以认为是中子的3倍。(计算结果单位为MeV，保留两位有效数字)(1)写出该反应的核反应方程。(2)若两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成eq \o\al(3,2)He并放出一个中子，释放的核能也全部转化为eq \o\al(3,2)He核与中子的动能。反应前每个氘核的动能均为0.37 MeV，求反应后氦3和中子的动能分别为多少。