高三物理3-5试卷2015届

永泰一中2014-2015学年高三物理选修3-5试卷（2014-9-25，35分钟）一、选择题(在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共60分)1．关于核力，下列说法中正确的是（）A．核力是一种特殊的万有引力B．原子核内任意两个核子间都有核力作用C．核力是原子核能稳定存在的原因D．核力是一种短程弱作用力2.下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应B．利用卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小C．玻尔理论是依据α粒子散射实验分析得出的D．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子势能增大，总能量减小3．下列反应中属于核聚变的是（）A.nHeHH10423121B.ePaTh012349123490C.nSrXenU1095381395410235922D.nOHeBe1012642944．关于原子核，下列说法中正确的是（）A．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子B．核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行D．一切核反应都能释放核能5．新发现的一种放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期为8天，X2O与F发生化学反应为2X2O+2F2＝4XF+O2之后，XF的半衰期为（）A．2天B．4天C．8天D．16天6.一个氘核（H21）与一个氚核（H31）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损。聚变过程中（）A．吸收能量，生成的新核是He42B．放出能量，生成的新核是He42C．吸收能量，生成的新核是He32D．放出能量，生成的新核是He327．随着现代科学的发展，大量的科学发展促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是（）A．卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B．天然放射现象表明原子核内部有电子C．轻核聚变反应方程有：nHeHH10423121D．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长8．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v´，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是（）A．Mv0=(M-m)v´+mvB．Mv0=(M-m)v´+m(v+v0)C．Mv0=(M-m)v´+m(v+v´)D．Mv0=Mv´+mv9.用频率为0v的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123vvv、、的三条谱线，且321vvv＞＞，则（）A．01vv＜B．321vvvC．0123vvvvD.123111vvv10.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出、、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了411.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的氦离子能量为E1=－54.4eV,氦离子的能级示意图如图所示．在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A．42.8eV（光子）B．43.2eV（电子）C．41.0eV（电子）D．54.4eV（光子）12.质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2．在碰撞过程中，钢球）A．向下，m（v1－v2）B．向下，m（v1＋v2C．向上，m（v1－v2）D．向上，m（v1＋v2AB粒子铍石蜡Po13．如图为查德威克实验示意图，由天然放射性元素钋（Po）放出的α射线轰击铍时会产生粒子流A，用粒子流A轰击石蜡时会打出粒子流B，经研究知道（）A．A为中子，B为质子B．A为质子，B为中子C．A为γ射线，B为中子D．A为中子，B为γ射线14.如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中不正确的是（）A．当弹簧压缩至最短时，系统的总动量最小B．当弹簧压缩至最短时，A、B的动能之和最小C．弹簧被压缩的过程中系统的总动量不变D．当B脱离弹簧时，A的速度最大15.质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线，同一方向运动，A球的动量pA＝9kg·m/s，B球的动量pB＝3kg·m/s.当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是（）A．pA′＝6kg·m/s，pB′＝6kg·m/sB．pA′＝8kg·m/s，pB′＝4kg·m/sC．pA′＝－2kg·m/s，pB′＝14kg·m/sD．pA′＝－4kg·m/s，pB′＝17kg·m/s二、非选择题（每空4分，共40分）16.一置于铅盒中的放射源发射的、和射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为__________射线，射线b为___________射线。17.正电子（PET）发射计算机断层显像：它的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程．15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：（1）写出15O的衰变的方程式______________________．（2）将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途__________A．利用它的射线B．作为示踪原子C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸（3）设电子质量为m，电量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=．（4）PET中所选的放射性同位素的半衰期应．（填“长”或“短”）18．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。⑴中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即：中微子+_____________________（核反应方程式）可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是。（填写选项前的字母）（A）0和0（B）0和1（C）1和0（D）1和1⑵上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即。已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏，反应中产生的每个光子的能量约为J；正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是。123456789101112131515（选择题答案填入上表）班级姓名座号放射源带电极板射线a照相底铅盒铝箔带电极板射线b片H11n10e01γ2ee0101H11永泰一中高三物理选修3-5试卷一、选择题二、填空题16．射线射线17．（1）158O157N+01e，（2）B（3）=h/mc．（4）短18．⑴A⑵8.2×10-14，该过程遵循动量守恒19.(13分)核聚变能是一种具有经济性能好、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子.若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u,1u＝1.66×10－27kg.(1)写出氘和氚聚合的反应方程.(2)试计算这个核反应释放出来的能量.(3)若有1kg的氘核全部聚变，则释放出多少MeV的能量?19.(13分)解析：(1)21H＋31H→42He＋10n.(3分)(2)质量亏损Δm＝[(2.0141u＋3.0160u)－(4.0026u＋1.0087u)]＝0.0188u＝3.12×10－29kg产生的核能ΔE＝Δmc2＝2.8×10－12J(5分)(3)1kg氘核有原子核数:N=1000/2×6.02×1023=3.01×1026个全部聚变释放出能量:E=N×ΔE=5.27×1026MeV(5分)若建一座发电功率为3.0×105kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半转变成了电能，则每年要消耗多少千克氘？(一年按3.2×107s计算，光速c＝3.0×108m/s，结果取两位有效数字)核电站在一年中产生的核能为：12345678910CBABCBCABB1112131415ADAAAenH011011E＝2E电＝2Pt＝1.92×1016J1mol的21H的质量m0＝2g，含有n＝6.02×1023个21H原子所以一年中消耗的21H的质量为：M＝EnΔEm0＝1.92×1016×2×10－36.02×1023×2.8×10－12kg≈23kg.答案：(1)21H＋31H→42He＋10n(2)2.8×10－12J(3)23kg