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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 第3講 原子核練習(xí)（選修3-5） 選擇題(每題5分,共30分) 1.(xx浙江重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體一模自選)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為He+NOH B.鈾核裂變的核反應(yīng)是UBaKr+n C.質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子,所釋放的核能為ΔE=(m3-m1-m2)c2 D.原子從a能級(jí)躍遷到b能級(jí)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ1的光子;原子從b能級(jí)躍遷到c能級(jí)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ2的光子。已知λ1>λ2,那么原子從a能級(jí)躍遷到c能級(jí)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為的光子 E.原子核的半衰期由核內(nèi)部自身因素決定,與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān) 2.[xx浙江金麗衢十二校一聯(lián),14(1)]以下核反應(yīng)中的x代表中子的是(　　) AHeNO+x BHeBeC+x CUTh+x DH+xHe 3.(xx廣東揭陽(yáng)一中摸底,6)氘核、氚核、中子、氦核的質(zhì)量分別是m1、m2、m3和m4,如果氘核和氚核結(jié)合生成氦核,則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.核反應(yīng)方程為HHHen B.這是一個(gè)裂變反應(yīng) C.核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損Δm=m1+m2-m3 D.核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2 4.(xx廣東六校一聯(lián),7)下面說(shuō)法正確的是(　　) AUThHe是裂變反應(yīng) BBeHeC+b,b是中子 C.方程UnBaKr+n書寫錯(cuò)誤,兩邊應(yīng)抵消一個(gè)n DHHHen是一個(gè)釋放能量的核反應(yīng) 5.(xx廣東汕頭四中月考,18)以下說(shuō)法正確的是(　　) A.太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變反應(yīng) B.γ射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) C.放射性物質(zhì)放出的射線中,α粒子動(dòng)能很大,因此貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)最強(qiáng) D.氫原子能吸收任意頻率的光子并躍遷到高能態(tài) 6.(xx天津十二區(qū)縣重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考,8)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.根據(jù)天然放射現(xiàn)象,盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu) B.一個(gè)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí),該氫原子吸收光子,能量增加 C.鈾U)經(jīng)過(guò)多次α、β衰變形成穩(wěn)定的鉛Pb)的過(guò)程中,有6個(gè)中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子 D.機(jī)場(chǎng)、車站等地進(jìn)行安全檢查時(shí),能輕而易舉地窺見箱內(nèi)物品,利用了γ射線較強(qiáng)的穿透能力 時(shí)間:30分鐘　　分值:45分 一、選擇題(5分) 1.(xx重慶楊家坪中學(xué)質(zhì)檢,8)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)靜止的氡原子核Rn),由于衰變它放出一個(gè)粒子,此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個(gè)互相外切的圓,大圓與小圓的直徑之比為42∶1,如圖所示,那么氡核的衰變方程應(yīng)是下列方程中的哪一個(gè)(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ARnFre BRnPoHe CRnAte DRnAtH 二、非選擇題(共40分) 2.(xx山東臨沂二模)(10分)在β衰變中常伴有一種被稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別,因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年,萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),利用中微子與水中H的核反應(yīng),間接地證實(shí)了中微子的存在。 (1)中微子與水中的H發(fā)生核反應(yīng),生成中子n)和正電子e),即中微子Hne 可以判定,中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是　　　　。(填寫選項(xiàng)前的字母) A.0和0　　　B.0和1　　　C.1和0　　　D.1和1 (2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子(γ),即 ee2γ 已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.110-31 kg,反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為　　　　J。正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子,原因是　。 3.(xx浙江溫州中學(xué)月考)(15分)(1)以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,正確的是(　　) A.紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大 B.質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損,釋放出能量 C.有10個(gè)放射性元素的原子核,5個(gè)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間就是該放射性元素的半衰期 D.氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)氫原子的電勢(shì)能減小,電子的動(dòng)能增大 (2)靜止的氮核N被速度為v0的中子n擊中生成碳核C和另一種原子核甲,已知C與甲核的速度方向與碰撞前中子的速度方向一致,碰后C核與甲核的動(dòng)量之比為2∶1。 ①寫出核反應(yīng)方程。 ②求C與甲核的速度各是多大? 4.(xx浙江臺(tái)州一模)(15分)(1)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型 B.由玻爾理論可知,當(dāng)大量氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)進(jìn)行躍遷,能發(fā)射出4種不同頻率的光子 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.原子核的半衰期由核內(nèi)部自身因素決定,與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān) (2)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象,用光子能量為2.5 eV的光照射到光電管上時(shí),電流表G示數(shù)不為0,移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c,當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時(shí),電流表示數(shù)為0,則(　　) A.光電管陰極的逸出功為1.8 eV B.光電子的最大初動(dòng)能為2.5 eV C.開關(guān)S斷開后,電流表G讀數(shù)不為零 D.改用能量為1.5 eV的光子照射,電流表G也有電流,但電流較小 (3)如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng),兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA 。規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動(dòng)量均為8 kgm/s 。運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動(dòng)量增量為-4 kgm/s,則左邊的小球是　　　　(填“A球”或“B球”),碰撞后A、B兩球速度大小之比為　　　　。 A組　xx模擬基礎(chǔ)題組 選擇題 1.ADE　鈾核裂變的核反應(yīng)指鈾核與中子反應(yīng)生成兩個(gè)中等質(zhì)量的核,同時(shí)放出中子,核反應(yīng)方程兩邊的中子不能抵消,B錯(cuò)誤;質(zhì)子、中子結(jié)合成一個(gè)α粒子的核反應(yīng)方程為H+nHe,所釋放的核能為ΔE=(2m1+2m2-m3)c2,C錯(cuò)誤;其他選項(xiàng)均正確。 2.B　根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知A中x為H,B中x為n,C中x為He,D中x為H,所以選B。 3.AD　氘核和氚核結(jié)合生成氦核的核反應(yīng)方程為HHen,這是一個(gè)聚變反應(yīng),核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損Δm=m1+m2-m3-m4,核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2,所以只有A和D正確。 4.BD　A項(xiàng)中的核反應(yīng)為α衰變,A不正確;B項(xiàng)中配平核反應(yīng)方程可知b是中子,B正確;方程UnBa+Kr+n為核裂變反應(yīng),方程書寫正確,C不正確;D項(xiàng)中的反應(yīng)為核聚變反應(yīng),是釋放能量的核反應(yīng),D正確。 5.B　太陽(yáng)能是太陽(yáng)內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的能量,A不正確;γ射線是高頻電磁波,不帶電,在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),B正確;放射性物質(zhì)放出的三種射線中,α粒子動(dòng)能很大,但貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)最強(qiáng)的是γ射線,C不正確;氫原子向高能態(tài)躍遷時(shí)只能吸收特定頻率的光子,D不正確。 6.C　盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是α粒子散射實(shí)驗(yàn),A錯(cuò)誤;氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí),氫原子要放出光子,能量減小,B錯(cuò)誤;機(jī)場(chǎng)、車站等地進(jìn)行安全檢查,利用的是X射線的穿透本領(lǐng),D錯(cuò)誤。 B組　xx模擬提升題組 一、選擇題 1.B　氡核的衰變過(guò)程滿足動(dòng)量守恒定律,其放出的粒子與反沖核的動(dòng)量大小相等,方向相反;帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力提供向心力,即Bvq=,所以r=,當(dāng)粒子動(dòng)量大小相同,磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定時(shí),r∝,根據(jù)題意,放出的粒子與反沖核的電荷數(shù)之比為1∶42,據(jù)此可知,選項(xiàng)B正確。 二、非選擇題 2.答案　(1)A　(2)8.210-14　遵循動(dòng)量守恒 解析　(1)由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知A正確。 (2)由能量守恒有2E=2mec2,所以E=mec2=9.110-31(3.0108)2 J=8.210-14 J。 反應(yīng)過(guò)程中動(dòng)量守恒且總動(dòng)量為零。 3.答案　(1)BD　(2)①見解析?、凇? 解析　(1)A選項(xiàng)中增大紫外線的強(qiáng)度,根據(jù)Ekm=E-W0,不會(huì)改變光電子的最大初動(dòng)能,只會(huì)使逸出的光電子增多,A錯(cuò)誤;核子結(jié)合成新核時(shí)會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損而釋放能量,B正確;元素的半衰期是對(duì)大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)少量原子核無(wú)意義,C錯(cuò)誤;氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),能量減少,且核外電子與原子核之間的庫(kù)侖力做正功,使電勢(shì)能減小而電子動(dòng)能增大,D正確。 (2)① NnCH ②設(shè)中子質(zhì)量為m0C核質(zhì)量為mC,甲核質(zhì)量為m甲,由動(dòng)量守恒得m0v0=mCvC+m甲v甲 即m0v0=12m0vC+3m0v甲 又因?yàn)镃與甲核的動(dòng)量之比為2∶1,所以mCvC=2m甲v甲 即12m0vC=23m0v甲 聯(lián)立求得:vC= v甲= 4.答案　(1)AD　(2)AC　(3)A球　2∶3 解析　(1)大量氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)進(jìn)行躍遷,能發(fā)射出=6種不同頻率的光子,B錯(cuò)誤;β衰變的實(shí)質(zhì)在于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外形成β射線,C錯(cuò)誤;A、D正確。 (2)光電管內(nèi)加的是反向電壓,遏止電壓為0.7 V,通過(guò)電場(chǎng)力做功使光電子動(dòng)能減為0,所以逸出功W0=E-Ek=2.5 eV-0.7 eV=1.8 eV,A正確;光電子的最大初動(dòng)能為0.7 eV,B錯(cuò)誤;開關(guān)S斷開后,無(wú)反向電壓,則有光電子飛到另一極產(chǎn)生電流,C正確;1.5 eV的光子的能量小于逸出功,不發(fā)生光電效應(yīng),D錯(cuò)誤。 (3)因向右為正方向,且A、B兩球的動(dòng)量均為8 kgm/s>0,即都向右運(yùn)動(dòng),mB=2mA,則vA>vB,要發(fā)生碰撞,A在左邊;兩球系統(tǒng)動(dòng)量守恒,碰撞后A球的動(dòng)量變?yōu)? kgm/s,B球的動(dòng)量變?yōu)?2 kgm/s,結(jié)合質(zhì)量比,則速度之比為2∶3。