2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 近代物理初步 第2講 原子和原子核課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練.doc
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2 原子和原子核 選擇題(1~7題為單項(xiàng)選擇題,8~14題為多項(xiàng)選擇題) 1.以mD、mP、mn分別表示氘核、質(zhì)子、中子的質(zhì)量,則( ?。? A.mD=mP+mn B.mD=mP+2mn C.mD>mP+mn D.mD<mP+mn 解析 質(zhì)子和中子通過聚變反應(yīng)生成氘核,并釋放能量,出現(xiàn)質(zhì)量損失,所以mP+mn>mD。 答案 D 2.按照玻爾理論,一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發(fā)地直接躍遷到另一半徑為rb的圓軌道上,ra>rb,在此過程中( ) A.原子發(fā)出一系列頻率的光子 B.原子要吸收一系列頻率的光子 C.原子要吸收某一頻率的光子 D.原子要發(fā)出某一頻率的光子 解析 ra>rb,是從高能級向低能級躍遷,應(yīng)向外發(fā)射能量,且所發(fā)射光子的能量等于兩個(gè)能級的能量差。選項(xiàng)D正確。 答案 D 3.碘131的半衰期約為8天,若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131,經(jīng)過32天后,該藥物中碘131的含量大約還有( ?。? A. B. C. D. 解析 由半衰期公式m′=m()可知,m′=m()=m,故選項(xiàng)C正確。 答案 C 4.已知氦原子的質(zhì)量為MHeu,電子的質(zhì)量為meu,質(zhì)子的質(zhì)量為mpu,中子的質(zhì)量為mnu,u為原子質(zhì)量單位,且由愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2可知:1u對應(yīng)于931.5 MeV的能量,若取光速c=3108 m/s,則兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子聚變成一個(gè)氦核,釋放的能量為( ?。? A.[2(mp+mn)-MHe]931.5 MeV B.[2(mp+mn+me)-MHe]931.5 MeV C.[2(mp+mn+me)-MHe]c2 J D.[2(mp+mn)-MHe]c2 J 解析 核反應(yīng)方程為2H+2n→He,質(zhì)量虧損Δm=2(mp+mn)-(MHe-2me)=2(mp+mn+me)-MHe,所以釋放的能量為ΔE=Δm931.5 MeV=[2(mp+mn+me)-MHe]931.5 MeV,選項(xiàng)B正確。 答案 B 5.如圖1所示,x為未知的放射源,L為薄鋁片,若在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上L后,計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小,在L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場,計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變,則x可能是( ) 圖1 A.α射線和β射線的混合放射源 B.純?chǔ)辽渚€放射源 C.α射線和γ射線的混合放射源 D.純?chǔ)蒙渚€放射源 解析 在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上鋁片后,計(jì)算器的計(jì)數(shù)率大幅度減小,說明射線中有穿透力很弱的射線,即α射線,在鋁片和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場,計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變,說明穿過鋁片的粒子中無帶電粒子,故只有γ射線,因此放射源可能是α射線和γ射線的混合放射源。 答案 C 6.核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺少,我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)。核泄漏中的钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素,它可破壞細(xì)胞基因,提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24 100年,其衰變方程為Pu→X+He+γ,下列說法中正確的是( ) A.X原子核中含有92個(gè)中子 B.100個(gè)Pu經(jīng)過24 100年后一定還剩余50個(gè) C.由于衰變時(shí)釋放巨大能量,根據(jù)E=mc2,衰變過程總質(zhì)量增加 D.衰變發(fā)出的γ射線是波長很短的光子,具有很強(qiáng)的穿透能力 解析 根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得,X原子核中含有92個(gè)質(zhì)子,235個(gè)核子,則中子數(shù)為235-92=143(個(gè)),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;半衰期是大量原子核衰變時(shí)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,100個(gè)Pu經(jīng)過24 100年后不一定還剩余50個(gè),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于衰變時(shí)釋放巨大能量,衰變過程總質(zhì)量減少,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;衰變發(fā)出的γ射線是波長很短的光子,具有很強(qiáng)的穿透能力,選項(xiàng)D正確。 答案 D 7.一中子與一質(zhì)量數(shù)為A(A>1)的原子核發(fā)生彈性正碰。若碰前原子核靜止,則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為( ?。? A. B. C. D. 解析 設(shè)中子質(zhì)量為m,則原子核的質(zhì)量為Am。設(shè)碰撞前、后中子的速度分別為v0、v1,碰后原子核的速度為v2,由彈性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,mv=mv+Amv,解得v1=v0,故||=,A正確。 答案 A 8.如圖2為盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典再現(xiàn),用放射性元素發(fā)出的α粒子轟擊金箔,用顯微鏡觀測在環(huán)形熒光屏上所產(chǎn)生的亮點(diǎn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析( ?。? 圖2 A.在熒光屏上形成的亮點(diǎn)是由α粒子在金箔上打出的電子產(chǎn)生的 B.該實(shí)驗(yàn)證明原子幾乎全部質(zhì)量和全部正電荷都集中在一個(gè)很小的體積內(nèi) C.在熒光屏上觀測到極少數(shù)的α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn) D.該實(shí)驗(yàn)中α粒子由于和電子發(fā)生碰撞而發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn) 解析 在熒光屏上形成的亮點(diǎn)是由α粒子穿過金箔后打在熒光屏上產(chǎn)生的,A錯(cuò)誤;根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,絕大多數(shù)α粒子仍沿原來的直線運(yùn)動(dòng),說明原子幾乎全部質(zhì)量和全部正電荷都集中在一個(gè)很小的體積內(nèi),B正確;α粒子散射實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn),少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn),極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)(偏轉(zhuǎn)角度超過90,有的幾乎達(dá)到180,被反彈回來),C正確;該實(shí)驗(yàn)中α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是α粒子和金箔中的原子核發(fā)生了碰撞,D錯(cuò)誤。 答案 BC 9.如圖3所示,為氫原子能級圖,A、B、C分別表示電子三種不同能級躍遷時(shí)放出的光子,其中( ?。? 圖3 A.頻率最大的是B B.波長最長的是C C.頻率最大的是A D.波長最長的是B 解析 根據(jù)hν=ΔE和c=λν可知,ΔE大,頻率就大,波長就小。選項(xiàng)A、B正確。 答案 AB 10.(2015廣東理綜,18)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量,核反應(yīng)方程分別為:X+Y→He+H+4.9 MeV和H+H→He+X+17.6 MeV,下列表述正確的有( ?。? A.X是中子 B.Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6 C.兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損 D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng) 解析 根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,可知X是X,所以為中子,A正確;Y應(yīng)為Y,所以Y的質(zhì)子數(shù)為3,核子數(shù)為6,中子數(shù)為3,B錯(cuò)誤;兩核反應(yīng)均有能量釋放,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,兩核反應(yīng)都有質(zhì)量虧損,C錯(cuò)誤;由聚變反應(yīng)概念知,D正確。 答案 AD 11.如圖4為氫原子的能級示意圖,則下列對氫原子躍遷的理解正確的是( ?。? 圖4 A.由高能級向低能級躍遷時(shí)輻射出來的光電子一定不能使逸出功為3.34 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng) B.大量處于n=4能級的氫原子向n=1能級躍遷時(shí),向外輻射6種不同頻率的光子 C.大量處于n=3級級的氫原子向n=1能級躍遷時(shí),用發(fā)出的光照射逸出功為3.34 eV的金屬,從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75 eV D.如果用光子能量為10.3 eV的光照射處于n=1能級的氫原子,則該能級的氫原子能夠躍遷到較高能級 解析 氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)放出的光子的能量等于前后兩個(gè)能級之差,當(dāng)氫原子從高能級躍遷到基態(tài)時(shí)放出的光子的能量最小值為-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV,大于3.34 eV,所以一定能使逸出功為3.34 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng),A錯(cuò)誤;大量處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),輻射光子的種類為C==6,B正確;大量處于n=3能級的氫原子向n=1能級躍遷時(shí),輻射出的光子能量最大為-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,用此光子照射逸出功為3.34 eV的金屬,由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得該金屬的最大初動(dòng)能為12.09 eV-3.34 eV=8.75 eV,C正確;當(dāng)氫原子由低能級向高能級躍遷時(shí),氫原子吸收的光子能量一定等于兩能級之間的能量差,而由氫原子的能級圖可知任何兩能級間的能量差都不等于10.3 eV,因此不能使n=1能級的氫原子躍遷到較高的能級,D錯(cuò)誤。 答案 BC 12.能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一。下列釋放核能的反應(yīng)方程,表述正確的有( ?。? A.H+H→He+n是核聚變反應(yīng) B.H+H→He+n是β衰變 C.92U+n→56Ba+Kr+3n是核裂變反應(yīng) D.92U+n→54Xe+Sr+2n是α衰變 解析 β衰變時(shí)釋放出電子( 0-1e),α衰變時(shí)釋放出氦原子核(He),可知選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;選項(xiàng)A中一個(gè)氚核和一個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核并釋放出一個(gè)中子是典型的核聚變反應(yīng);選項(xiàng)C中一個(gè)235U原子核吸收一個(gè)中子,生成一個(gè)Ba原子核和一個(gè)Kr原子核并釋放出三個(gè)中子是核裂變反應(yīng),A、C正確。 答案 AC 13.(2017河北石家莊質(zhì)檢)下列說法正確的是( ?。? A.Th核發(fā)生一次α衰變時(shí),新核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了4 B.太陽輻射的能量最主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng) C.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期可能變小 D.用14 eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子,可使其電離 解析 因α衰變的本質(zhì)是發(fā)生衰變的核中減少2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子形成氦核,所以一次α衰變,新核與原來的核相比,中子數(shù)減少了2,A項(xiàng)錯(cuò);太陽輻射的能量是太陽內(nèi)部核聚產(chǎn)生的,所以B項(xiàng)正確;半衰期由核內(nèi)部自身因素決定,與其他因素?zé)o關(guān),所以C項(xiàng)錯(cuò);因?yàn)闅湓踊鶓B(tài)的能量為-13.6 eV,所以用14 eV光子照射一定能電離,D項(xiàng)正確。 答案 BD 14.(2017湖北黃岡模擬)下列說法中正確的是( ?。? A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) B.Th衰變成Pb要經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變 C.β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的 D.對于某種金屬,超過極限頻率的入射光頻率越高,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大 解析 盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu),但并不能說明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),A錯(cuò);據(jù)α衰變、β衰變的實(shí)質(zhì)可知Th→Pb+nHe+me,得n=6,m=4,故B正確;β衰變中β射線是由原子核中的中子轉(zhuǎn)變形成的,C錯(cuò);據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0得入射光頻率ν越高,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek就越大,D正確。 答案 BD- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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