科目: 来源:活题巧解巧练·高考物理(第二轮) 题型:038
同位素原子在许多方面有着广泛的应用.
(1)1934年,科学家在用α粒子轰击铝箔时,除探测到预测到的中子外,还探测到正电子,更意外的是,拿走α粒子放射源后,铝箔虽不再发射中子,但仍能继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期.
①写出α粒子轰击铝箔产生中子的核反应方程式,并比较其与普通的化学方程式的本质区别.
②上述产生的具有放射性的同位素叫放射性同位素,写出其产生正电子的核反应方程式.
③简要说明放射性同位素的应用,并至少举两个实际应用的例子.
(2)用CH3COOH与H18OC2H5在酸催化下发生酯化反应,18O存在于哪种产物中?
在2SO2+O22SO3的可逆反应达平衡后,充入18O2,则经过一段时间重新建立平衡后,18O2主要存在于哪些物体中?
(3)用32P标记噬菌体的DNA,侵染细菌后32P可能出现在
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A.噬菌体残留的外壳内
B.细菌的残体内
C.全部子噬菌体内
D.极少数子噬菌体内
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为了在21世纪汽车工业能够持续发展,世界各大汽车公司都在争相研制各种新型的无污染的环保汽车,力图使自己生产的汽车达到或接近“零污染”标准.替代燃料汽车开发的基本设想是使用汽油和柴油以外的燃料.到目前为止,可用做替代燃料的是天然气、醇类、氢等.
(1)醇类燃料汽车的醇类燃料来源、生产途径非常多,其中一种方法可以甜菜、蔗糖为原料,从中提取乙醇,回答下列问题:
①糖类广泛存在于生物体内,可分为单糖、二糖和多糖三大类.葡萄糖属于________,是生命活动的主要________,蔗糖是________.
②微生物在缺氧条件下的呼吸,通常称为________,酵母菌在缺氧条件下将葡萄糖分解为酒精和________,其反应方程式为________.
(2)氢气燃料汽车,以氢气为动力的发动机在燃烧过程中,只会放出水蒸气而无二氧化碳等其他废气放出,因而不会产生温室效应,对环境极有好处.
①若已知每摩尔氢气燃烧后生成水蒸气并放出285.8kJ的热量,试写出H2燃烧后的热化学方程式;
②某氢气燃料汽车重6t,阻力是车重的0.05倍,最大输出功率为60kW,若汽车以a=0.5m/s2的加速度从静止开始匀加速起动,汽车能有多长时间做匀加速运动?汽车的最大行驶速度多大?
③若此汽车从南京以最大速度匀速驶往上海(行程约300km),发动机的效率为50%,则至少需多少千克氢作燃料?
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下图为电解水的实验装置,闭合开关S后,观测到电压表的示数为6.0V,电流表的读数为0.1A.
(1)此时A管内生成________气,B管内生成________气;
(2)通电后,A极、B极的电极反应式为:A________;B________;
(3)在实验过程中,消耗了何种形式的能量,产生了何种形式的能量?
(4)若通电10min,A管内将生成________mL气体;
(5)已知1mol水被电解消耗280.8kJ能量,则10min内增加多少化学能?
(6)在电解槽中,10min内产生了多少内能?在该实验中两极间液体的电阻是多大?
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如图所示是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图,设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成为正一价的分子离子,分子离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电压区(初速不计),加速后,再通过狭缝S2,S3射入磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于磁场区的界面PQ.最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝S3的细线,若测得细线到狭缝S3的距离为d.
(1)导出分子离子质量的表达式;
(2)根据分子离子的质量数M可以推测有机化合物的结构简式,若某种含C,H和卤素的化合物的M为48,写出其结构简式;
(3)现有某种含C,H和卤素的化合物,测得两个M值,分别为64和66.试说明原因,并写出它们的结构简式.
在推测有机化合物的结构时,可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表:
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在光滑的水平面上,质量为m的小铝球以速度v沿着一条直线运动,过了一段时间,与前面静止的小钠球相撞,此后两者共同继续向前运动,最后,两个小球落入水平面上放置的水槽中,在水的阻力作用下静止,此时,溶液中发生一系列反应,小球逐渐消失,已知钠球质量也为m,假设钠球在空气中未被氧化,水槽中水足量.(以上均为理想情况),求:
(1)水的阻力对两小球的整体所做的功;
(2)溶液中生成的气体的物质的量.
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某核电站采用核反应堆使重核裂变,将释放出的巨大能量转化为电能.
(1)完成下列核反应式:
+→+________Zr+3+8+反中微子(反中微子质量和电荷数均为零).
(2)写出核裂变反应和一般化学反应的不同点(至少3点);
(3)核电站在热量传递的循环系统中应用了钠钾合金作为传递介质,试根据钠钾合金的性质说明这一应用的两点理由;
(4)依据上述核反应方程式,计算1kg铀235全部裂变可产生多少kJ的能量?
己知:铀(U)核的质量为235.0439u,中子(n)的质量为1.0087u,铷 核(Nd)的质量为142.9098u,锆(Zr)核的质量为89.9047u,1u=1.6606×10-27kg.
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太阳正处于主序星深化阶段,它主要是由电子和,等原子组成,维持太阳辐射是它内部的核聚变反应,核反应方程是4+2e→+释放的核能,这些核能最后转化为辐射能,根据目前恒星演化的理论,若由于核变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段到红巨星阶段,为了简化,假定目前太阳全部是由电子和组成.
(1)为了研究太阳演化进程阶段,需知道目前太阳的质量M,已知地球半径R=6.4×106m,地球绕太阳公转的轨道半径r=1.5×1011m,地球表面处的重力加速度g=10m/s2,一年约为3.2×107s,试估算目前太阳的质量M;
(2)已知质子的质量为mp=1.6726×10-27kg,α粒子质量为ma=6.6458×kg,电子质量为me=0.91×10-30kg,光速c=3×108m/s,求每发生一次题所述的核聚变反应所释放的能量;
(3)又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上,每秒通过太阳的辐射能为W=1.35×103W/m2,试估算太阳继续保持主序星阶段还有多少年寿命(保留一位有效数字)
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如图1所示,平行的两个金属板M,N相距d,两板上有两个正对的小孔A和B,A,B连线与板面垂直,在两个金属板上加有如图1所示的交变电压U,其周期为T,在t=0时刻,N板电势比M板电势高U0,一个带正电微粒,质量为m,(不计重力)带电量为q,经电压U(U<U0)的加速电场加速后,从A孔垂直于M板射入两板间.
(1)对于加速电压U,存在一个值UC,当U>UC时,带电微粒能够沿一个方向运动,一直从B孔射出,求UC的大小;
(2)加速电压U是多大时,带电微粒不会从B孔射出?
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大气中存在可自由运动的带电粒子,其密度随离地面的距离的增大而增大,可以把离地面50km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质);离地面50km以上的大气则可看作是带电粒子密度非常高的良导体.地球本身带负电,其周围空间存在电场,离地面50km处与地面之间的电势差为4×105V.由于电场的作用,地球处于放电状态,但大气中频繁发生闪电又对地球充电,从而保证了地球周围电场恒定不变.统计表明,大气中每秒钟平均发生60次闪电,每次闪电带给地球的电量平均为30C.试估算大气的电阻率和地球漏电的功率.已知地球的半径r=6400km.
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地球周围有磁场,由太空射来的带电粒子在此磁场中的运动称为磁漂移.以下描述的是一种假设的磁漂移运动.一带正电的粒子在x=0,y=0处沿y方向以某一速度v0运动,空间存在垂直于图中纸面向外的匀强磁场,在y>0的区域中,磁感强度为B1,在y<0的区域中磁感强度为B2,B2>B1,如图所示.
(1)把粒子在出发点x=0处作为第0次过x轴,试求粒子到第n次过x轴整个过程中,在x轴方向的平均速度v与v0之比,n只取奇数.
(2)若B2∶B1=4,当n很大时,v∶v0趋于何值?
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