部编版高中物理选修三综合测试题带答案重点易错题

(名师选题)部编版高中物理选修三综合测试题带答案重点易错题
单选题
1、铀原子核既可发生核衰变，也可发生核裂变。

其核衰变方程为U 92238→
T 90234h+X ，核裂变方程为U 92235+n
01
→
Y +K 3689r +3n 01，其中U 92235、n 01、Y 、K 3689r 的质量分别为m 1、m 2、m 3、m 4，光在真空中的传播速度为c ，下列叙述
正确的是（ ）
A ．U 92238发生的衰变是β衰变
B ．Y 原子核中含有56个中子
C ．若提高温度，U 92238的半衰期将会变小
D ．U 92235裂变时释放的能量为(m 1−2m 2−m 3−m 4)c 2
2、核电池，又称同位素电池，它是利用放射性同位素衰变放出载能粒子（α粒子、β粒子和γ射线）并将其
能量转换为电能的装置。

某核电池使用的核燃料为P 94238u ，其半衰期为88年。

已知P 94238u 的衰变方程为：P 94238u
→
X 92234+Y 24，下列说法正确的是（ ）
A ．X 92234核比P 94238
u 核多4个中子 B ．X 92234的比结合能大于P 94238u 的比结合能
C ．经过88年，20个P 94238u 原子核中一定有10个发生了衰变
D ．P 94238u 衰变放出的载能粒子是β粒子
3、一个氘核和一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，其聚变反应方程为H 12+H 13→H 24e +n 01。

已知
氘核、氚核和氦核的结合能分别为E 1、E 2、E 3，光在真空中的传播速度为c 。

在上述聚变反应方程中质量亏损为（ ） A ．E 1+E 2−E 3
c 2
B ．
E 3−(E 1+E 2)
c 2
C ．
E 1+E 2+E 3
c 2
D ．−
E 1−E 2−E 3
c 2
4、2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果。

表明我国核天体物理研究已经
跻身国际先进行列。

实验中所用核反应方程为X +1223Mg →1326Al ，己知X 、
1223
Mg 、
1326
Al 的质量分别为m 1、
m 2、m 3，真空中的光速为c ，该反应中释放的能量为E 。

下列说法正确的是（ ）
A ．X 为氘核
12
H B ．X
为氚核
13H
C ．E =(m 1+m 2+m 3)c 2
D ．
E =(m 1+m 2−m 3)c 2
5、随着科学技术不断发展，核技术日益成熟，“核电池”也在很多领域得到应用，“核电池”又称“放射性同位素电池”，是利用衰变放出的能量转变为电能而制成。

科学家利用衰变反应61147Pm
→62147Sm +X 制成核电池。

已
知
61147
Pm 的半衰期约为
2.6年，
61147
Pm 、62147
Sm 原子核及X 粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，则下列说法
正确的是（ ）
A ．该衰变反应是α衰变
B ．5.2年后所有61147
Pm 原子核均已发生衰变
C ．
61147
Pm 的比结合能一定小于
62147
Sm 的比结合能
D ．m 1一定等于m 2+m 3
6、下列现象中，通过传热的方法来改变物体内能的是（ ） A ．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加 B ．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高 C ．用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加 D ．打击铁钉，铁钉的温度升高，内能增加
7、2020年3月2日9时12分，我国具有完全．白主知识产权的三代核电“华龙号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组热态性能试验基本完成，为后续机组装料、并网发电等工作奠定了坚实基础。

该机组正式运行后的核反应方程之一为U 92235+X →Ba
56144
+Kr 3689+01n ，下列说法正确的是（ ）
A ．该核反应中，X 是质子
B ．该核反应属于热核反应
C ．Ba 56144的比结合能比U 92235的比结合能大
D ．该核反应的产物的结合能之和小于反应物的结合能之和 8、关于表面张力，下列说法中正确的是（ ） A ．表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面垂直 B ．表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面平行
C ．作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直
D ．表面张力就是表面层分子间的斥力 多选题
9、通过百余年核物理的发展和进步，人们已经对原子核有了更进一步的认识，下列说法正确的是（ ） A ．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力 B ．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量 C ．比结合能越大，原子核越稳定
D ．由爱因斯坦质能方程可知，质量和能量可以相互转化 10、关于原子内的相互作用力，下列说法正确的是（ ） A ．原子核与电子之间的作用力主要是电磁力 B ．中子和质子间的作用力主要是核力
C ．质子与质子间的核力，在8.0×10−15m 的距离内远大于它们相互间的库仑力
D ．原子核与电子之间的万有引力大于它们之间的电磁力 11、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ） A ．当气体温度变化时，气体内能一定变化 B ．若气体的内能不变，其状态也一定不变 C ．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 D ．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大 填空题
12、C 2760o 发生一次β衰变后变为N 2860
i ，其衰变方程为________________；在该衰变过程中还发出频率为ν1、ν2
的两个光子，其总能量为______________________（普朗克常量为h ）。

13、大恒星演化到末期发生超新星爆发时，剧烈的压缩使其组成物质中的电子并入质子转化成中子，形成宇
宙中最致密的物质：中子星。

电子被压入质子，完成使质子变成中子的核反应方程：e −10+H 11→_______；简
述中子星致密（密度大）的主要原因：________。

在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物
中半衰期较短的P 82210b ，其衰变方程为P 82210b →
B 83210
i +
X 。

X 是___________。

部编版高中物理选修三综合测试题带答案(二十一)参考答案
1、答案：D
A ．根据衰变过程中质量数守恒、电荷数守恒，知X 的质量数和电荷数分别为4和2，可知其为氦原子核，
U 92238
发生的是
α衰变，故A 错误；
B ．根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒，依题意，Y 的质量数为 235+1−89−3=144 电荷数为
92−36=56
由原子核的组成特点可知，Y 原子核中含有56个质子，则中子数为
144−56=88
故B 错误；
C ．半衰期由核内部结构决定，与温度、压强等外界因素无关，故C 错误；
D ．核裂变的过程中释放能量，根据爱因斯坦质能方程得
ΔE =Δmc 2=(m 1−2m 2−m 3−m 4)c 2
故D 正确。

故选D 。

2、答案：B
A ．根据质量数守恒和电荷数守恒可知
P 94238u
→
X 92234
+Y 24
因此P 94238u 核比X 92234
核多2个中子，故A 错误；
B ．比结合能越大越稳定，因此X 92234的比结合能大于P 94238u 的比结合能，故B 正确；
C ．半衰期是统计规律，只适用于大量原子核，少量原子核不适用，故C 错误；
D ．P 94238u 衰变放出的载能粒子是α粒子，故D 错误。

故选B 。

3、答案：B
该反应中释放的核能为
ΔE=E3−(E1+E2)根据爱因斯坦质能方程有
ΔE=Δmc2
联立解得该聚变反应中质量亏损为
Δm=E3−(E1+E2)
c2
故选B。

4、答案：B
AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为3，电荷数为1，为氚核H13，故A错误，B正确；CD．因该反应为人工转变，反应前两种粒子都有动能（总动能设为Ek1），反应后的生成物也有动能E k2，根据质能方程可知，由于质量亏损反应放出的能量为
ΔE=Δmc2=(m1+m2−m3)c2
则反应释放的能量为
E=E k1+ΔE−E k2=E k1−E k2+(m1+m2−m3)c2
故CD错误。

故选B。

5、答案：C
A．根据质量数和电荷数守恒可知X粒子的质量数为0，电荷数为－1，即X粒子是电子，因此该衰变反应是β衰变，故A错误；
B．经过5.2年，即经过两个半衰期后，发生衰变的61147Pm原子核占原来总原子核数的比例为
1 2+(
1
2
)
2
=
3
4
故B错误；
C．β衰变的生成物比反应物更加稳定，所以61147Pm的比结合能一定小于62147Sm的比结合能，故C正确；D．β衰变释放能量，存在质量亏损，所以m1一定大于m2+m3，故D错误。

故选C。

6、答案：B
A．打开电灯开关，灯丝的温度升高，是通过电流做功的方法来改变物体内能的，A错误；
B．太阳能热水器中水的内能增加是以传热方式进行的，B正确；
C．用磨刀石磨刀时，刀片温度升高，是通过摩擦力做功的方法来改变物体内能的，C错误；
D．打击铁钉，铁钉温度升高，是通过做功的方法来改变物体内能的，D错误。

故选B。

7、答案：C
AB．该反应为重核裂变，根据质量数守恒可得X的质量数为
144+89+3−235=1
根据电荷数守恒可得X的电荷数为
56+36−92=0
所以X为中子，AB错误。

CD．比结合能是指原子核结合能对其所有核子的平均值，也就是把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量，用于表示原子核结合松紧程度。

该反应为放能反应，产物的比结合能大于反应物的比结合能，产物的结合能之和大于反应物的结合能之和，D错误，C正确。

故选C。

8、答案：C
AB．表面张力产生在液体表面层，是引力，在液体的表面层内的各个方向上都存在，力的方向总是跟液面相切，AB错误；
C．作用在任何一部分液面上的表面张力，总是跟这部分液面的分界线垂直，分界线两侧的分子会对对方分子产生引力，C正确；
D．在液体的表面，分子比较稀疏，分子间的作用表现为相互吸引，因此表面张力就是表面层分子间的引力，D错误。

故选C。

9、答案：BC
A．核力属于短程力，当两个质子相距很近时，核力大于库轮力，两质子的间距大于一定距离时，核力小于库
轮力，A 错误；
B ．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量，B 正确；
C ．比结合能越大，原子核越稳定，C 正确；
D ．爱因斯坦质能方程只是反映了质量与能量之间的关系，质量和能量不可以相互转化，D 错误。

故选BC 。

10、答案：AB
A ．原子核与电子之间的作用力主要是电磁力，故A 正确；
B ．中子和质子间的作用力主要是核力，故B 正确；
C ．核力与万有引力、库仑力的性质不同，核力是短程力，作用范围约10−15m ，故C 错误；
D ．原子核与电子之间的万有引力远小于它们之间的电磁力，故D 错误。

故选AB 。

11、答案：AC
A ．一定质量的理想气体，其内能只跟温度有关，温度变化气体内能一定变化，A 正确；
B ．若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体发生的是等温变化，气体的压强与体积可能发生变化，气体的状态可能变化，B 错误；
C ．由理想气体状态方程
pV T
=C 可知，若气体的压强和体积都不变，则温度不变，而一定质量的理想气体，其内能只跟温度有关，，所以内能也一定不变，C 正确； D ．由理想气体状态方程
pV T
=C 可知，温度T 升高，p 与V 乘积一定增大，但压强不一定增大，D 错误。

故选AC 。

12、答案： C 2760o →
N 2860i+e −10
h （ν1＋ν2）
[1]衰变方程满足质量数守恒和电荷数守恒，则有
C 2760o
→
N 2860i+e −10
[2]根据光子的能量
E ＝h ν
可知两个光子总能量为h （ν1＋ν2）
13、答案： n 01 中子不带电，之间不存在库仑斥力，在核力作用下会紧密地挨在一起 e −10
[1]根据电荷数守恒和质量数守恒可知，反应方程为
e −10
+H
11→n 01
[2]中子星致密（密度大）的主要原因是中子不带电，之间不存在库仑斥力，在核力作用会下紧密地挨在一起；
[3]根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为0，电荷数为-1，则为电子e −10。