原子核的組成和放射性同位素 (1)原子核的組成:原子核是由質(zhì)子闁炽儻鑵归埀顒婃嫹查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑,如都作答則按A、B兩小題評(píng)分.)
A.(選修模塊3-3)
(1)下列說法中正確的是
B
B

A.布朗運(yùn)動(dòng)是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
B.氣體分子間距離減小時(shí),分子間斥力增大,引力也增大
C.導(dǎo)熱性能各向同性的固體,一定不是單晶體
D.機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
(2)如圖1所示,一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上,活塞與氣缸壁間的摩擦不計(jì).氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土,忽略環(huán)境溫度的變化,在此過程中
CD
CD

A.氣體的內(nèi)能增大
B.氣缸內(nèi)分子平均動(dòng)能增大
C.氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D.單位時(shí)間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多

(3)在做用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)中,油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL.用注射器測(cè)得50滴這樣的溶液為1mL.把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺水盤上,在玻璃板上描出油膜的輪廓,隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上,其形狀如圖2所示,坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長(zhǎng)為20mm.則油酸膜的面積是
2.4×10-2
2.4×10-2
m2,每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
1.2×10-11
1.2×10-11
m3,根據(jù)上述數(shù)據(jù),可估算出油酸分子的直徑.
B.(選修模塊3-4)
(1)關(guān)于對(duì)光現(xiàn)象的解釋,下列說法中正確的是
AC
AC

A.自然光斜射到玻璃表面時(shí),反射光和折射光都是偏振光
B.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象
C.光纖導(dǎo)光利用了光的全反射規(guī)律
D.玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象
(2)一列橫波沿x軸正方向傳播,在t0=0時(shí)刻的波形如圖3所示,波剛好傳到x=3m處,此后x=lm處的質(zhì)點(diǎn)比x=-lm處的質(zhì)點(diǎn)
(選填“先”、“后”或“同時(shí)”)到達(dá)波峰位置;若該波的波速為10m/s,經(jīng)過△t時(shí)間,在x軸上-3m~3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時(shí)刻的正好相同,則△t=
0.4ns(n=1,2,3┅)
0.4ns(n=1,2,3┅)

(3)某實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,裝置如圖4所示,水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子,滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器.把彈簧拉長(zhǎng)5cm由靜止釋放,滑塊開始振動(dòng).他們分析位移一時(shí)間圖象后發(fā)現(xiàn),滑塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),滑塊從最右端運(yùn)動(dòng)到最左端所用時(shí)間為ls,則彈簧振子的振動(dòng)頻率為
0.5
0.5
Hz;以釋放的瞬時(shí)為初始時(shí)刻、向右為正方向,則滑塊運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=
5cosлt
5cosлt
cm.

C.(選修模塊3-5)
(1)下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是
B
B

A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B.波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D.比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
(2)一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級(jí)狀態(tài),氫原子的能級(jí)      示意圖如圖5所示,那么
金屬
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1
①氫原子可能發(fā)射
6
6
種頻率的光子.
②氫原子由量子數(shù)n=4的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)輻射光子的頻率是
6.15×1014
6.15×1014
Hz,用這樣的光子照射右表中幾種金屬,金屬
能發(fā)生光電效應(yīng),發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),發(fā)射光電子的最大初動(dòng)能是
0.65
0.65
eV.(普朗克常量h=6?63×10-34J?S,1eV=1.6×10-19J)
(3)在氘核
 
2
1
H
和氚核
 
3
1
H
結(jié)合成氦核
 
4
2
He
的核反應(yīng)方程如下:
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n+17.6MeV

①這個(gè)核反應(yīng)稱為
聚變
聚變

②要發(fā)生這樣的核反應(yīng),需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中
放出
放出
(選填“放出”或“吸收”)的能量,核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量
減少
減少
(選填“增加”或“減少”)了
3×10-29
3×10-29
㎏(保留一位有效數(shù)字)

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2011年3月11日,日本發(fā)生9.0級(jí)地震并引發(fā)海嘯及核泄漏,福島第一核電站6座反應(yīng)堆不同程度被損壞,其中核泄漏中的放射性元素钚-239,半衰期2.41萬年,钚在高溫下生成,在大氣中钚呈顆粒物形態(tài),傳播一段時(shí)間后就會(huì)掉落到地上,因此危害范圍主要在核泄漏周邊的土壤和水源中,對(duì)人體具有強(qiáng)毒性危害,一旦侵入人體,就會(huì)潛伏在人體肺部、骨骼等組織細(xì)胞中,破壞細(xì)胞基因,提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。Pu靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)U*和α粒子,而鈾核激發(fā)態(tài)U*立即衰變?yōu)殁櫤?IMG style="WIDTH: 23px; HEIGHT: 19px; VERTICAL-ALIGN: middle" src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/upload/papers/g04/20120621/20120621132105986281.png">U,并放出能量為0.097 MeV的γ光子。已知:Pu、U和α粒子的質(zhì)量分別為mPu=239.052 1 u、mU=235.043 9 u和mα=4.002 6 u,一個(gè)原子質(zhì)量單位1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量。
(1)寫出衰變方程。
(2)已知衰變放出的光子的動(dòng)量可忽略,求α粒子的動(dòng)能。

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氡是一種放射性稀有氣體.當(dāng)它被吸入人體后,將繼續(xù)發(fā)生放射性衰變,放出射線形成“內(nèi)放射”,嚴(yán)重?fù)p傷人體組織和器官,導(dǎo)致病變和癌癥.而我們居室下面的土壤、房屋使用的建材、日常飲用水、煤及天然氣都會(huì)放出氡(Rn),所以氡被稱為居室里的隱性殺手.根據(jù)上述材料,回答下列問題:

(1)關(guān)于氡的同位素,下列說法正確的是(    )

A.核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之差為136

B.氡元素位于元素周期表第六周期Ⅷ族

C.氡氣的分子式Rn2

D.氡元素性質(zhì)穩(wěn)定,很難與其他元素化合

(2)研究表明,放射性元素鐳、釷、錒在放射性衰變中都能形成質(zhì)子數(shù)為86的三個(gè)不同原子,分別稱為“鐳射氣”“釷射氣”“錒射氣”,可分別表示為、、,下列說法正確的是(    )

A.它們互為同分異構(gòu)體                        B.盡管它們結(jié)構(gòu)不同,但化學(xué)性質(zhì)相似

C.它們都具有放射性                          D.它們?cè)幼钔鈱泳鶠?個(gè)電子

(3)建材中含量最多的釙()發(fā)生β衰變,核反應(yīng)方程為____________.

(4)放射性物質(zhì)致癌的原因是(    )

A.基因突變                                   B.基因重組

C.基因互換                                   D.染色體變異

(5)降低居室中放射性污染的方法(    )

A.勤開窗戶通風(fēng)                                  B.利用其他元素中和

C.加熱使放射性物質(zhì)分解                       D.不用放射性超標(biāo)材料

(6)采用地質(zhì)深層的礦泉水常溶有巖石放射性物質(zhì)在衰變過程中釋放的氡,下列關(guān)于該類礦泉水的說法正確的是(    )

A.該礦泉水宜存放一段時(shí)間再用                         B.該礦泉水越鮮越好

C.先用和存放一段時(shí)間再用對(duì)人體危害是一樣的    D.越深層開采礦泉水污染程度越小

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在我國(guó)探月計(jì)劃緊鑼密鼓進(jìn)行過程中召開的科協(xié)年會(huì),關(guān)于月球、火星、小行星探測(cè)等深空探測(cè)自然成為重要話題.

  科學(xué)家們認(rèn)為,21世紀(jì)人類把目光再次投向月球,重返月球的最主要原因是:一、尋求在月球建立永久基地,作為人類拓展生存空間的第一步;二、通過月球探測(cè),帶動(dòng)高科技的發(fā)展和研究,包括空間軍事技術(shù)的發(fā)展;三、為將來全面開發(fā)月球礦產(chǎn)資源和能源,解決地球能源枯竭,為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供資源儲(chǔ)備.例如月球上氦-3資源總量約為100萬噸~500萬噸,建設(shè)一個(gè)500MW的核聚變發(fā)電站,每年消耗的氦-3僅僅50公斤,全世界的年總發(fā)電量只需100噸氦-3,也就是說,月球上的氦-3可滿足地球供電能源需求達(dá)1萬年以上.此外,月球表面的特殊空間環(huán)境,為研制特殊生物制品和特殊材料開拓了廣闊前景,這是當(dāng)前國(guó)際科技界“重返月球”最主要的原動(dòng)力.

  中國(guó)月球探測(cè)首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)指出,3年內(nèi),我國(guó)要完成首次月球探測(cè),這是繼我國(guó)成功發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人飛船之后,我國(guó)空間科技發(fā)展的第三個(gè)里程碑.我國(guó)近期探月計(jì)劃分為“環(huán)月探測(cè)”、“月面軟著陸器探測(cè)”和“月面自動(dòng)采樣返回”3個(gè)階段.作為世界主要航天國(guó)家,我國(guó)開展月球探測(cè),對(duì)維護(hù)我國(guó)在月球上的權(quán)益具有重要戰(zhàn)略意義.

  氦-3是氦的同位素,含有兩個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子;氦-3最吸引人類的就是它作為能源材料的優(yōu)秀“潛質(zhì)”.經(jīng)試驗(yàn)證實(shí),利用氘和氦-3的熱核聚變反應(yīng)是最理想的一種核聚變反應(yīng),原因是:(1)這種聚變不產(chǎn)生中子,所以放射性��;(2)它轉(zhuǎn)化為電能的效率高;(3)反應(yīng)過程易于控制;可算是既無污染又安全.

  結(jié)合材料回答下列問題

 �。�1)估算人類1年所用的電能相當(dāng)于多少噸煤完全燃燒所釋放出的能量.(煤的燃燒值q=2.9×107J/kg、氘核的質(zhì)量為2.0136u、氦-3的質(zhì)量為3.0150u、氫核的質(zhì)量為1.008124u、氦核的質(zhì)量為4.002603u)

 �。�2)太陽輻射的能量是由聚變反應(yīng)產(chǎn)生的,已知質(zhì)子、a 粒子、正電子的質(zhì)量分別為1.6726×10-27kg、6.6458×10-27kg、9.1×10-31kg,則1J相當(dāng)于多少組以上核反應(yīng)釋放出的能量.

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在我國(guó)探月計(jì)劃緊鑼密鼓進(jìn)行過程中召開的科協(xié)年會(huì),關(guān)于月球、火星、小行星探測(cè)等深空探測(cè)自然成為重要話題.

  科學(xué)家們認(rèn)為,21世紀(jì)人類把目光再次投向月球,重返月球的最主要原因是:一、尋求在月球建立永久基地,作為人類拓展生存空間的第一步;二、通過月球探測(cè),帶動(dòng)高科技的發(fā)展和研究,包括空間軍事技術(shù)的發(fā)展;三、為將來全面開發(fā)月球礦產(chǎn)資源和能源,解決地球能源枯竭,為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供資源儲(chǔ)備.例如月球上氦-3資源總量約為100萬噸~500萬噸,建設(shè)一個(gè)500MW的核聚變發(fā)電站,每年消耗的氦-3僅僅50公斤,全世界的年總發(fā)電量只需100噸氦-3,也就是說,月球上的氦-3可滿足地球供電能源需求達(dá)1萬年以上.此外,月球表面的特殊空間環(huán)境,為研制特殊生物制品和特殊材料開拓了廣闊前景,這是當(dāng)前國(guó)際科技界“重返月球”最主要的原動(dòng)力.

  中國(guó)月球探測(cè)首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)指出,3年內(nèi),我國(guó)要完成首次月球探測(cè),這是繼我國(guó)成功發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人飛船之后,我國(guó)空間科技發(fā)展的第三個(gè)里程碑.我國(guó)近期探月計(jì)劃分為“環(huán)月探測(cè)”、“月面軟著陸器探測(cè)”和“月面自動(dòng)采樣返回”3個(gè)階段.作為世界主要航天國(guó)家,我國(guó)開展月球探測(cè),對(duì)維護(hù)我國(guó)在月球上的權(quán)益具有重要戰(zhàn)略意義.

  氦-3是氦的同位素,含有兩個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子;氦-3最吸引人類的就是它作為能源材料的優(yōu)秀“潛質(zhì)”.經(jīng)試驗(yàn)證實(shí),利用氘和氦-3的熱核聚變反應(yīng)是最理想的一種核聚變反應(yīng),原因是:(1)這種聚變不產(chǎn)生中子,所以放射性��;(2)它轉(zhuǎn)化為電能的效率高;(3)反應(yīng)過程易于控制;可算是既無污染又安全.

  結(jié)合材料回答下列問題

  (1)估算人類1年所用的電能相當(dāng)于多少噸煤完全燃燒所釋放出的能量.(煤的燃燒值q=2.9×107J/kg、氘核的質(zhì)量為2.0136u、氦-3的質(zhì)量為3.0150u、氫核的質(zhì)量為1.008124u、氦核的質(zhì)量為4.002603u)

 �。�2)太陽輻射的能量是由聚變反應(yīng)產(chǎn)生的,已知質(zhì)子、a 粒子、正電子的質(zhì)量分別為1.6726×10-27kg、6.6458×10-27kg、9.1×10-31kg,則1J相當(dāng)于多少組以上核反應(yīng)釋放出的能量.

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