2018-2019版高中物理 第4章 从原子核到夸克章末检测试卷 沪科版选修3-5.docx

第4章 从原子核到夸克章末检测试卷(四)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分，其中17题为单项选择题，812题为多项选择题)1下列现象中，与原子核内部变化有关的是()A粒子散射现象B天然放射现象C光电效应现象D原子发光现象答案B解析粒子散射现象说明了金箔原子中有一个很小的核；光电效应现象说明了光的粒子性，原子发光现象说明核外电子跃迁具有量子化的特征；只有天然放射现象才能说明原子核具有内部结构，选项B正确2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答案B解析粒子的速度是，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3放射性元素(Rn)经衰变成为钋(Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn的矿石，其原因是()A目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B在地球形成的初期，地壳中元素Rn的含量足够高C当衰变产物Po积累到一定量以后，Po的增加会减慢Rn的衰变进程D.Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期答案A4人们在海水中发现了放射性元素钚(Pu).Pu可由铀239(U)经过n次衰变而产生，则n为()A2B239C145D92答案A解析衰变规律是质量数不变，质子数增加1，Pu比U质子数增加2，所以发生了2次衰变，A正确5物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上下列说法正确的是()A天然放射现象说明原子核内部是有结构的B电子的发现使人们认识到原子具有核式结构C粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的答案A解析放射现象中释放出了其他粒子，说明原子核内部具有一定的结构，A正确；电子的发现使人们认识到原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，B错误；粒子散射实验否定了汤姆孙提出的枣糕式原子模型，建立了核式结构模型，C错误；密立根油滴实验测定了电子的电荷量，D错误6在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(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1所示，那么氡核的衰变方程应为()图1A.RnFreB.RnPoHeC.RnAteD.RnAtH答案B解析由于粒子与反冲核的径迹是外切的，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，又由已知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7如图2甲是、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的射线是()图2A射线B射线C射线D三种射线都可以答案C8对放射性的应用和防护，下列说法正确的是()A放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用B核工业废料要放在厚厚的重金属箱内，沉于海底C射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置D对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的答案BCD解析放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，但也会对人体的正常细胞有伤害，选项A错正因为放射性具有伤害作用，选项B、C、D均正确9天然放射性元素Th(钍)经过一系列衰变和衰变之后，变成Pb(铅)下列说法中正确的是()A衰变的过程共有6次衰变和4次衰变B铅核比钍核少8个质子C衰变所放出的电子来自原子核核外轨道D钍核比铅核多24个中子答案AB解析由于衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定衰变的次数为：x6，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定衰变的次数应满足：2xy90828，y2x84.钍232核中的中子数为23290142，铅208核中的中子数为20882126，所以钍核比铅核多16个中子，铅核比钍核少8个质子衰变所放出的电子来自原子核内，所以选项A、B正确10关于云室探测射线，下列说法中正确的是()A云室内充满过饱和蒸气，射线经过时可显示射线运动的轨迹B云室中径迹直而清晰的是射线C云室中径迹细而长的是射线D云室中显示粒子径迹的原因是蒸气电离，即使放入磁场中也无法判断射线所带电荷的正负答案AB解析云室内充满过饱和蒸气，射线经过时使气体电离，凝结成雾滴，雾滴沿射线的路线排列，显示出射线的径迹，故选项A正确；由于粒子的质量比较大，飞行时不易改变方向，电离本领大，产生的离子多，所以射线在云室中的径迹直而清晰，则选项B正确；由于射线的电离本领很弱，所以在云室中一般看不到它的径迹，所以选项C错误；把云室放在磁场中，由射线径迹的弯曲方向就可判断射线所带电荷的正负，所以选项D错误11美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63(Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生衰变时释放电子给铜片，把镍63和铜片作电池两极，外接负载为负载提供电能下面有关该电池的说法正确的是()A镍63的衰变方程是NiCueB镍63的衰变方程是NiCueC外接负载时镍63的电势比铜片高D该电池内电流方向是从铜片到镍片答案CD解析镍63的衰变方程为NiCue，选项A、B错误；电流方向为正电荷定向移动方向，在电池内部电流从铜片到镍片，镍片电势高，选项C、D均正确12关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是()A利用射线使空气电离，把静电导走B利用射线照射植物的种子，使产量显著增加C利用射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子答案BD二、填空题(本题共2小题，共10分)13(4分)约里奥居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，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.1mgP随时间衰变的关系图象如图3所示，请估算4mg的P经_天的衰变后还剩0.25mg.图3答案正电子60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15天，则4mg0.25mg，得t60天14(6分)1934年，约里奥居里夫妇在用粒子轰击铝箔靶时，除探测到预料中的中子外，还探测到正电子，粒子停止轰击后，铝箔靶仍继续发射正电子，这是因为反应生成了放射性同位素(1)完成上述反应的核反应方程式AlHe_n；_Sie(2)放射性同位素的作用有_答案(1)PP(2)作为放射源；作为示踪原子三、计算题(本题共3小题，共30分)15(10分)P是人类首先制造出的放射性同位素，其半衰期为2.5min，能衰变为Si和一个未知粒子(1)写出该衰变的方程；(2)已知容器中原有纯P的质量为m，求5min后容器中剩余P的质量答案(1)PSie(正电子)(2)m解析(1)衰变的方程为：PSie(正电子)(2)半衰期为2.5 min，则经过5 min后发生2次衰变，则容器中剩余P的质量为：Mm.16(10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，10天以后从水库取出1m3的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水量为多少？答案2.5105m3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 m3.17(10分)如图4甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v07.7104m/s的中子而发生核反应，即LinHHe，若已知He的速度v22.0104m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：图4(1)H的速度大小和方向；(2)在图乙中，已画出并标明两核的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；(3)当He旋转三周时，H旋转几周？答案(1)1.0103m/s方向与v0方向相反(2)340(3)2周解析(1)以v0的方向为正方向，反应前后动量守恒：m0v0m1v1m2v2(v1为氚核速度，m0、m1、m2分别代表中子、氚核、氦核的质量)代入数值可解得：v11.0103m/s，负号表示方向与v0方向相反(2)H和He在磁场中均受洛伦兹力，做匀速圆周运动的半径之比r1r2340(3)H和He做匀速圆周运动的周期之比T1T232所以它们的旋转周数之比n1n2T2T123，即He旋转三周，H旋转2周