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1、2019 年高考物理模拟检测试题检测试题二( 时间 :60 分钟满分 100 分)一、选择题 ( 本题共 15 小题 , 每小题 4 分, 共 60 分. 在每小题给出的四个选项中 , 第 113 题只有一项符合题目要求 , 第 14,15 题有多项符合题目要求 )1. 用中子轰击氧原子核的核反应方程式为O nN X, 对式中X,a,b 的判断正确的是 (C)A.X 代表中子 ,a=17,b=1B.X 代表电子 ,a=17,b=-1C.X 代表正电子 ,a=17,b=1D.X 代表质子 ,a=17,b=1解析 : 根据质量数、电荷数守恒可知a=17,b=8+0-7=1, 则 X 为正电子e,
2、故 C 项正确 ,A,B,D 错误 .2. 放射性元素衰变时放出的三种射线 , 按穿透能力由强到弱的排列顺序是(B)A. 射线 , 射线 , 射线B. 射线 , 射线 , 射线C.射线 , 射线 , 射线D.射线 , 射线 , 射线解析 : 由放射性元素衰变时产生的射线、 射线、 射线的穿透性质可知 B正确.3. 某放射性元素经过 x 次衰变 ,y 次衰变得到新核 , 与原来的放射性元素原子核相比较 ( A )A. 质子数减少 (2x-y), 中子数减少 (2x+y) B. 质子数减少 (2x-y), 中子数减少 2y C.质子数减少 2x, 中子数减少 2yD.质子数减少 2y, 中子数减少
3、 (2x+y)解析 : 衰变过程为XHe+ eY, 由衰变方程可知 , 新核 Y与原来的原子核 X相比质子数减少了 (2x-y),中子数减少了 (2x+y), 故 A正确,B,C,D 错.4.(2016 邢台联考 ) 对放射性的应用和防护 , 下列说法不正确的是(A)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. 对放射性的废料 , 要装入特制的容器并埋入深地层进行处理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
4、, 选项 A 错误 ; 正因为放射线具有伤害作用, 所以选项B,C,D 均是正确的 .5. 放射性同位素 Na的样品经过 6 小时还剩下 1/8 没有衰变 , 它的半衰期是(A)A.2 小时B.1.5小时C.1.17 小时D.0.75 小时解析 : 放射性元素衰变一半所用时间是一个半衰期, 剩下的元素再经一个半衰期只剩下1/4, 再经一个半衰期这1/4 又会衰变一半只剩 1/8,所以题中所给的6 小时为三个半衰期的时间 , 因而该放射性同位素的半衰期应是 2 小时 .6. 在匀强磁场中 , 某一处于静止状态的放射性原子核X 发生 衰变 ,从 X 核中放射出一个 粒子 , 其速度方向垂直于磁感线
5、 , 并测得 粒子的轨道半径是 R,则反冲新核运动半径是 R的( C )A.倍B.倍C.倍D.倍解析 : 衰变中动量守恒 , 故有 mv=m新 v 新, 根据 R= 知=, 新核半径 R新= R= R. 故选项 C正确 .7. 在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳 14, 它所放射的粒子与反冲核的轨迹是两个相切的圆 , 圆的半径比为 51, 如图所示 , 那么碳的衰变方程是 ( D )ACHeBeBCeBCCeNDCHB解析 : 由于两个轨迹为外切圆 , 放出的粒子和反冲核方向相反 , 由左手定则可知 , 它们必均为正电荷 ; 而衰变过程中两者动量大小相等 , 方向相反 , 由于 qBv=,
6、则 R= , 因半径之比为 51, 它们的电荷量之比为15, 由此可知 D正确 .8. 某原子核内有 N个核子 , 其中包含有质子 n 个, 放出 1 个粒子和 1个粒子 , 它自身转化成 1 个新核 , 可知这个新核 (A)A. 有(n-1) 个质子B. 有(n-2) 个中子C.核子数是 (N-3) 个D.原子序数是 (N-n-2)解析 : 原子核内 , 质子数 n 个, 中子数 (N-n) 个, 衰变一次 , 质子与中子数各减少 2 个. 衰变一次 , 中子数减少 1 个, 质子数加 1. 所以新核内质子数为 n-2+1=(n-1)( 个).9. 太阳因核聚变释放出巨大的能量 , 同时其质
7、量不断减少 . 太阳每秒钟辐射出的能量约为 41026 J, 根据爱因斯坦质能方程 , 太阳每秒钟减少的质量最接近(D)A.1036kgB.1018kgC.1013kgD.109kg解析 : 根据爱因斯坦质能方程E=mc2,得m= =kg 4109 kg.10. 原来静止的原子核 X衰变放出的 粒子的动能为 E0, 假设衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来, 则在此衰变过程中总的质量亏损是(D)A.B.C.D.解析 : 设衰变过程产生的新核为Y, 则有XHeY,Y 和粒子组成的系统动量守恒且总动量为零,Y 和粒子的动量等大反向 , 则由= 得,E kY= , 系统获得的总动能为 E0+EkY
8、= , 由于衰变时产生的能量全部以动能的形式释放出来, 根据爱因斯坦的质能方程,2mc=,m=.11. 硼 10 俘获 1 个 粒子 , 生成氮 13, 放出 X 粒子 , 而氮 13 是不稳定的, 它放出 Y 粒子变成碳 13, 那么 ,X 粒子和 Y 粒子分别为 (A)A. 中子和正电子 B. 中子和电子C.质子和正电子 D. 质子和中子解析 : 硼与 粒子反应 , 核反应方程为BHeN X, 而氮仍发生衰变 , 方程为NC Y, 由此可知 ,X 为中子 ,Y 为正电子 , 故 A正确 .12. 氘和氚发生聚变反应的核反应方程是H HHen+17.6 MeV,若有 2 g 氘和 3 g 氚
9、全部发生聚变 ,NA 为阿伏伽德罗常量 , 则释放的能量是(A)A.NA17.6 MeVB.5N A17.6 MeVC.2NA17.6 MeVD.3N A17.6 MeV解析 : 由核反应方程可知1 个氘核和1 个氚核聚变成氦核时放出17.6 MeV的能量和 1 个中子 , 则 1 mol 的氘和 1 mol 氚全部聚变成 1 mol 氦核时释放的能量为 E=NA17.6 MeV.13. 美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器 , 通过 Ca(钙 48) 轰击Cf( 锎 249) 发生核反应 , 成功合成第 118 号元素 , 这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素 . 实验表明 ,
10、该元素的原子核先放出 3 个相同的粒子 x, 再连续经过 3 次衰变后 , 变成质量数为 282 的第 112 号元素的原子核 , 则上述过程中粒子 x 是( A ) A. 中子 B. 质子C.电子D.粒子解析 : 由于最终经3 次衰变变成原子核X, 由此可知原来的核应为A, 而该核是由某原子核放出了3 个粒子 x 形成的 . 而Ca 和Cf的总质子数为118, 质量数为297, 由此可知CaCfYYA+ n,故A正确.14.(2016聊城质检) 一个原子核为Bi,关于这个原子核, 下列说法中正确的是(CD )A. 核外有83 个电子 ,核内有127 个质子B. 核外有83 个电子 ,核内有8
11、3 个质子C.核内有83 个质子 ,127个中子D.核内有210 个核子解析 :根据原子核的表示方法知质子数为83,质量数为210, 故中子数为 210-83=127 个, 而质子和中子统称核子 , 故核子数为 210 个, 因此C,D 正确 . 由于不知道原子的电性 , 故不能判断核外电子数 , 故 A,B 不正确 .15. 下面是铀核裂变反应中的一个UnXeSr+1n 已知铀235 的质量为235.043 9 u,中子质量为1.008 7 u,锶90 的质量为89.907 7 u,氙 136 的质量为135.907 2 u,则此核反应中(BD)A. 质量亏损为m=235.043 9 u+1
12、.008 7 u-89.907 7 u-135.907 2 uB. 质量亏损为m=(235.043 9+1.008 7-89.907 7-135.907 2-101.008 7)uC.释放的总能量为E=(235.043 9+1.008 7-89.907 7-135.907 2-101.008 7) (3 108) 2 JD.释放的总能量为E=(235.043 9+1.008 7-89.907 7-135.907 2-101.008 7) 931.5 MeV解析 : 计算亏损质量时要用反应前的总质量减去反应后的总质量 , 二者之差可用“ u”或“ kg”作单位 , 故 A错误 ,B 正确 ; 质
13、量单位为“ u” 时, 可直接用“ 1 u 的质量亏损放出能量 931.5 MeV”计算总能量 , 故D正确 ; 当质量单位为“ kg”时直接乘以 (3.0 108) 2, 总能量单位才是焦耳, 故 C错误.二、非选择题 ( 共 40 分)16.(6 分) 用人工方法得到放射性同位素, 这是一个很重要的发现 , 天然的放射性同位素只不过40 多种 , 而今天人工制造的放射性同位素已达 1 000 多种 , 每种元素都有放射性同位素. 放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多方面得到了广泛的应用.(1) 带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失.其原因是.A. 射线的贯穿作用B.射线的
14、电离作用C.射线的物理、化学作用D.以上三个选项都不是(2) 如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图 . 如果工厂生产的是厚度 1 毫米的铝板 , 在, , 三种射线中 , 你认为对铝板的厚度控制起主要作用的是射线.(3) 在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时 , 需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素的结晶是同一种物质, 为此曾采用放射性同位素 14C做.解析 :(1) 因放射线的电离作用 , 空气中的带电离子与验电器所带电荷相互中和 , 从而使验电器所带电荷消失.(2) 射线穿透物质的本领弱 , 不能穿透厚度 1 毫米的铝板 , 因而探测器不能探测 , 射线穿透物质的本领极强
15、 , 穿透 1 毫米厚铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分辨 . 射线也能够穿透 1 毫米甚至几毫米厚的铝板 , 但厚度不同 , 穿透后 射线中的电子运动状态不同 , 探测器容易分辨 .(3) 把掺入 14C 的人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起, 经过多次重新结晶后 , 得到了放射性14C 分布均匀的牛胰岛素结晶, 这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体, 它们是同一种物质 . 这种把放射性同位素的原子掺到其他物质中去, 让它们一起运动、迁移 , 再用放射性探测仪器进行追踪, 就可以知道放射性原子通过什么路径 , 运动到哪里了 , 是怎样分布的 , 从而可以了解某些不
16、容易查明的情况或规律. 人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子 .答案 :(1)B(2) (3) 示踪原子17.(6 分) 在n H e e He中选出一个适当的粒子 , 分别填在下列核反应式的横线上 .(1UTh+;(2BeHeC+;(3ThPa+;(4PSi+;(5U+SrXe+1 n;(6NHeO+.解析 : 在核反应过程中 , 遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律 , 对参与反应的所有基本粒子来用左下角 ( 电荷数 ) 配平 , 左上角 ( 质量数) 配平 , 未知粒子可根据其电荷数和质量数确定 , 如(1) 电荷数为92-90=2, 质量数为 238-234=4, 由此可知为 粒
17、子He), 同理确定其他粒子分别为中子n), 电子e), 正电子e), 中子n), 质子H).答案 :(1He(2n(3e(4e(5n(6H18.(4 分) 氘核H)和氚核H)结合成氦核He)的核反应方程如下 :HHHe n+17.6 MeV(1) 这个核反应称为.(2) 要发生这样的核反应 , 需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中 17.6 MeV是核反应中( 填“放出”或“吸收”) 的能量,核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量( 填“增加”或“减少”) 了kg(保留一位有效数字).解析 : 在轻核聚变反应中 , 由于质量亏损 , 放出核能 , 由E=mc2, 可以求得m=
18、=310-29 kg.答案 :(1) 聚变(2) 放出减少310-2919.(6 分) 有一座发电能力为 P=1.00106 kW的核电站 , 核能转化为电能 的 效 率 = 4 0 %. 假 定 反 应 堆 中 发 生 的 裂 变 反 应 都 是UnBaKr+n. 已知每次核反应过程放出的核能E=2.78 10-11 J, 消耗U 核的质量mU=390 10-27 kg. 求每年 (1年=3.15 107s) 消耗的U的质量 .解析 : 用 T 表示一年的时间 , 反应堆每年提供的核能为E总= .以 M表示每年消耗的U的质量 ,得 MmU=E总E解得 M=代入数据得 M=1.10103 kg
19、.答案 :1.10 103 kg20.(8 分) 氘核与氚核的聚变反应 H H He n+17.6 106eV, 已知电子电荷量 e=1.6 10-19 C,普朗克常量 h=6.6 10-34 J s, 求:(1) 这一过程的质量亏损是多少千克?(2)1 g氘核完全参与上述反应, 共释放核能多少 ( 阿伏伽德罗常量NA=6.0 1023mol-1 )?解析 :(1)m= =kg=3.13 10-29 kg.(2) 氘的摩尔质量为 210-3 kg/mol, 则 1 g 氘核的数目为n=NA=6.0 1023=31023( 个), 这些氘完全反应共释放的能量为 E=nE=3102317.6 10
20、61.6 10-19 J=8.45 1011 J.答案 :(1)3.1310-29 kg(2)8.451011J20.(10分) 一个质子和两个中子聚变为一个氚核 , 已知质子质量 m=p1.007 3 u, 中子质量 mn=1.008 7 u, 氚核质量 mH=3.018 0 u.求:(1) 写出聚变方程 ;(2) 释放出的核能多大 ?(3) 平均每个核子释放的能量是多大 ?解析 :(1) 聚变方程为H+ nH.(2) 质量亏损m=mp+2mn-mH=(1.007 3+2 1.008 7-3.018 0)u=0.006 7 u,释放的核能2E=mc=0.006 7 931.5 MeV=6.24 MeV.(3) 平均每个核子放出的能量为MeV=2.08 MeV.答案 :(1H+ nH(2)6.24 MeV(3)2.08 MeV