《高中物理第3章原子核与放射性章末综合测评鲁科版选修3-5.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第3章原子核与放射性章末综合测评鲁科版选修3-5.pdf（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品教案可编辑第 3 章 原子核与放射性(时间：60 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共 5 小题，每小题6 分在每小题给出的五个选项中，有三项是符合题目要求的，选对1 个得 3 分，选对2 个得 4 分，选对3 个得 6 分，每选错1 个扣 3 分，最低得分为0 分)1关于天然放射现象，下列说法正确的是()A放射性元素的原子核有半数发生变化所需的时间就是半衰期B放射性物质放出的射线中，粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强C当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生衰变D放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出射线E放射性元素放出的射线中，粒子是从原子核内
2、放出的【解析】放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间，就是半衰期，故A 对；粒子的贯穿本领很弱，故B 不对；原子核发生衰变放出的电子并不是核外电子，故C 不对，D、E 均正确【答案】ADE2有关放射性同位素3015P 的下列说法中正确的是()A.3015P 与3014X 互为同位素B.3015P 与其同位素具有相同的化学性质C用3015P 制成化合物后它的半衰期变短D含有3015P 的磷肥释放正电子，可用来作示踪原子，以便观察磷肥对植物的影响E用3015P 制成化合物后它的半衰期不发生变化【解析】同位素具有相同的质子数，化学性质相同，A 错，B 对；半衰期与化学状态无关，C 错，E对；含有
3、3015P的磷肥放出正电子，3015P 可作为示踪原子，D 对【答案】BDE3放射性元素氡(222 86Rn)经衰变成为钋(218 84Po)，半衰期约 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222 86Rn 的矿石，其原因不是精品教案可编辑()A目前地壳中的222 86Rn 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222 86Rn 的含量足够高C当衰变产物218 84Po 积累到一定量以后，218 84Po 的增加会减慢222 86Rn 的衰变进程D.222 86Rn 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E.2
4、22 86Rn 的半衰期只有3.8 天，目前矿石中仍有其成分存在，说明地壳中的222 86Rn 一定存在着不断衰变和不断生成的过程【解析】从衰变及半衰期角度分析，各种不同元素的衰变不断发生，而222 86Rn 的半衰期较短，衰变速度较快，因此目前地壳中的222 86Rn 不是因为原来含量高而是由其他元素衰变生成的，选项A、E正确，选项B 错误；放射性元素的半衰期只由原子核本身决定，与其他因素无关，选项C、D 错误【答案】BCD4正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是将放射性同位素15 8O 注入人体，参与人体的代谢过程，15 8O 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
5、一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像，则根据PET 原理判断下列表述正确的是()【导学号：18850049】A.15 8O 在人体内衰变方程是15 8O15 7N 01eB正、负电子湮灭方程是01e0 1eC在 PET 中，15 8O 主要用途是作为示踪原子D在 PET 中，15 8O 主要用途是参与人体的新陈代谢E计算机断层显像技术在医学检查时对人的影响是微乎其微的，检查过程也是安全的【解析】由题意知A 正确，B 错误显像的原理是采集光子，即注入人体内的15 8O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为 光子，因此15 8O 主要用途是作为示踪原子，故 C 对，D 错医学中
6、应用放射性同位素15 8O 注入人体，进行医学检查时，人体呼吸沉积的量很小，对人体造成的影响很小，检查过程安全，E正确精品教案可编辑【答案】ACE5朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目，其焦点问题就是朝鲜生产供研制核武器用的钚239(239 94Pu)，这种239 94Pu 可由铀239(239 92U)经过衰变而产生则下列判断中正确的是()A.239 94Pu 与239 92U 的核内具有相同的中子数B.239 94Pu 与239 92U 的核内具有相同的核子数C.239 92U 经过 1 次 衰变产生239 94PuD.239 92U 经过 2 次 衰变产生239 94PuE由铀 239 转
7、变为239 94Pu 的过程中有2 个中子转变为2 个质子【解析】239 94Pu 的核子数是239，中子数为239 94 145，而239 92U 的核子数是239，中子数为 239 92 147，所以239 94Pu 与239 92U 的核内具有相同的核子数，不同的中子数，选项 A 错误，B 正确；239 92U 经过 1 次 衰变，生成的新核的质子数为90，所以产生物不是239 94Pu，选项 C 错误；根据质量数守恒和电荷数守恒可判断出，239 92U 经过 2 次 衰变后产生的新核是239 94Pu，此过程中有2 个中子转变为2 个质子，故D、E均正确【答案】BDE二、非选择题(本题
8、共 5 小题，共 70 分，按题目要求作答)6(10 分)如图 1 所示在垂直纸面向外的匀强磁场中，一个静止的镭(22688Ra)发生一次衰变，生成氡(Rn)时可能的径迹图，其中 粒子的径迹是_，新核的径迹为_，核反应方程为 _ 图 1【解析】由动量守恒定律可知22286Rn 与42He 的运动方向相反，故轨迹为外切圆，由rmvqBpqB可知，电荷量小的42He 轨道半径大【答案】cd22688Ra 22286Rn 42He精品教案可编辑7(12 分)地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩
9、石形成初期时不含铅)的一半，铀 238 衰变后形成铅206，铀 238 的相对含量随时间变化的规律如图 2 所示，图中N为铀 238 的原子数，N0为铀和铅的总原子数图 2由此可知地球的年龄大约为_ 亿年，被测定的古老岩石样品在90 亿年时的铀、铅原子数之比约为_【解析】据题意，岩石中铀含量是形成初期的12，即有半数发生衰变，由图像NN012时，时间约为 45 亿年，即半衰期也是地球的大致年龄；90 亿年时有34的铀衰变为铅，故铀、铅原子数之比为13.【答案】45 138(14 分)碳 14 具有放射性，其半衰期T 5 686 年，空气中碳12 跟碳 14 的存量比约为 10 1.2，活着的生
10、物体中碳的这两种同位素之比与空气中相同，生物死亡后，不再吸收碳，碳 14 以T5 686 年的半衰期减少，因此测得生物遗骸中的碳12 与碳 14 存量比，再与空气中比较，可估算出生物死亡年代，现测得一古代遗骸中碳14 与碳 12 的存量比为空气中的23，试计算该古代遗骸距今的时间【解析】设活着和死亡时古生物中含14C 的质量分别为m0和m，含12C 的质量为M，则：m0M1.210，mM231.210精品教案可编辑所以m0m32，因为mm012t/T，所以 2t/Tm0m32所以t3 326 年【答案】3 326 年9(16 分)静止的氮核14 7N 被速度为v0的中子10n 击中生成甲、乙两
11、核，已知甲、乙两核的速度方向同碰撞前中子的速度方向一致，甲、乙两核动量之比为11，动能之比为14，它们沿垂直磁场方向进入匀强磁场做圆周运动，其半径之比为16，问：甲、乙各是什么核？速度各是多大？写出该核反应方程【解析】设甲、乙两核质量分别为m甲、m乙，电荷量分别为q甲、q乙由动量与动能的关系p2mEk和p甲p乙可得m甲m乙Ek 乙Ek 甲41又由RmvBqpBq可得q甲q乙R乙R甲61设中子质量为m0，m甲m乙 15m0，q甲q乙7e，所以m甲12m0，m乙3m0，q甲6e，q乙e，即甲为12 6C，乙为31H.由动量守恒定律，可得m0v0m甲v甲m乙v乙2m甲v甲24m0v甲进而求得甲的速度
12、v甲v024，乙的速度v乙v06核反应方程为14 7N 10n12 6C31H.【答案】甲为12 6C，乙为31H v024v0614 7N 10n12 6C31H10 (18 分)如图 3 甲所示，静止在匀强磁场中的63Li 核俘获一个速度为v0 7.7 104 m/s的中子而发生核反应，即63Li10n31H42He，若已知42He 的速度v2 2.0 104m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：【导学号：18850050】精品教案可编辑图 3(1)31H 的速度大小和方向；(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；(3)当42He 旋转三周时，粒子31H 旋转几周？【解析】(1)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、氦核质量)代入数值可解得：v11.0 103 m/s，方向与v0相反(2)31H 和42He 在磁场中均受洛伦兹力，做匀速圆周运动的半径之比r1r2m1v1Bq1m2v2Bq2340.(3)31H 和42He 做匀速圆周运动的周期之比T1T22m1Bq12m2Bq232所以它们的旋转周数之比：n1n2T2T123，即42He 旋转三周，31H 旋转 2 周【答案】(1)大小为 1.0 103 m/s，方向与v0相反(2)3 40(3)2 周