第一学期山东省实验中学高三一轮复习测试原子核
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第2讲原子和原子核时间:45分钟总分为:100分一、选择题(此题共14小题,每一小题6分,共84分。
其中1~11题为单项选择,12~14题为多项选择)1.(2019·广东揭阳一模)如下列图,x为未知的放射源,L为薄铝片,假设在放射源和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,如此x可能是()A.α射线和β射线的混合放射源B.纯α射线放射源C.纯γ射线放射源D.α射线和γ射线的混合放射源答案 D解析在放射源和计数器之间加薄铝片L后,发现计数器的计数率大幅度减小,说明射线中含有穿透能力弱的α射线,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,说明没有射线或剩下的射线不带电,即为γ射线,因此放射源x可能是α射线或它和γ射线的混合放射源,故A、B、C错误,D正确。
2.(2019·江西高三九校3月联考)如下说法中正确的答案是()A.天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的B.玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论C.天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波D.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构答案 B解析天然放射现象的发现,揭示了原子核有复杂的结构,故A错误;玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说的根底上引入了量子理论,故B正确;天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线,其中α射线是氦原子核,β射线是电子流,只有γ射线是高能量的电磁波,故C错误;卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子有复杂结构,在此根底上,他建立了原子的核式结构模型,故D错误。
3.(2020·安徽省A10联盟高三摸底)据报道,香烟会释放一种危险的放射性元素“钋(210 84 Po)〞,如果每天抽1.5包香烟,一年后累积的辐射相当于300次胸透的辐射。
210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变后产生了新核,新核的中子数比质子数多()A.38个B.40个C.42个D.44个答案 B解析210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变产生的新核为206 83X,其中子数为206-83=123,中子数比质子数多123-83=40,B正确。
第1页/共14页2019-2019第一学期山东省实验中学高三一轮复习测试原子核一、单选题1. 下列说法中正确的是() A. 在衰变方程94239PP→P +24PP+P 中,X 原子核的质量数是234B. 核泄漏事故污染物137PP 能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程为55137PP→56137PP +P ,可以判断X 为正电子C. 放射性物质131P 的衰变方程为53131P→54131PP +P ,X 为中子 D. 某人工转变的核反应方程为24PP+1327P→1530P+P ,其中X 为中子2. 氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量,该反应方程为:12H +13H →24He +x ,式中x 是某种粒子。
已知:12H、13H 、24He 和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u 和1.0087u ;1u =931.5MeV /c 2,c 是真空中的光速。
由上述反应方程和数据可知( ) A. 粒子x 是 11PB. 该方应中的质量亏损为0.0289PC. 该反应释放出的能量约为17.6PPPD. 该反应中释放的全部能量转化为粒子x 的动能 3. 如图是核反应堆的示意图,对于核反应堆的认识,下列说法正确的是( )A. 铀棒是核燃料,核心物质是铀238B. 石墨起到吸收中子的作用C. 镉棒起到使中子减速的作用D. 水泥防护层的作用是为了阻隔P 射线,避免放射性危害4. 下列关于近代物理知识说法中正确的是 ( ).A. 将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期会发生改变B. P 粒子散射实验中少数P 粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C. 对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应D. 用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率低5. 1932年考克饶夫特(J •D •Cockroft )和瓦尔顿(E •T •S •Walton )发明了世界上第一台粒子加速器——高压倍压器,他们将质子( 11P )加速到0.5MeV 的能量去撞击静止的原子核X ,得到两个动能均为8.9MeV 的氦核 24PP ,这是历史上第一次用人工加速粒子实现的核反应。
2019-2019第一学期山东省实验中学高三一轮复习测试原子核一、单选题1.下列说法中正确的是()A. 在衰变方程中,X原子核的质量数是234B. 核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程为,可以判断X为正电子C. 放射性物质的衰变方程为,X为中子D. 某人工转变的核反应方程为,其中X为中子2.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量,该反应方程为:H+H→He+x,式中x是某种粒子。
已知:H、H、He和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u;1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速。
由上述反应方程和数据可知()A. 粒子x是B. 该方应中的质量亏损为C. 该反应释放出的能量约为D. 该反应中释放的全部能量转化为粒子x的动能3.如图是核反应堆的示意图,对于核反应堆的认识,下列说法正确的是()A. 铀棒是核燃料,核心物质是铀238B. 石墨起到吸收中子的作用C. 镉棒起到使中子减速的作用D. 水泥防护层的作用是为了阻隔射线,避免放射性危害4.下列关于近代物理知识说法中正确的是( ).A. 将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期会发生改变B. 粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C. 对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应D. 用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率低5.1932年考克饶夫特(J•D•Cockroft)和瓦尔顿(E•T•S•Walton)发明了世界上第一台粒子加速器——高压倍压器,他们将质子()加速到0.5MeV的能量去撞击静止的原子核X,得到两个动能均为8.9MeV 的氦核,这是历史上第一次用人工加速粒子实现的核反应。
下列说法正确的是()A. X是B. X由组成C. 上述核反应中出现了质量亏损D. 上述核反应的类型是裂变二、多选题6.下列关于原子物理知识的叙述,正确的是A. 电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性B. 的半衰期约为7亿年,随着地球环境的变化,半衰期可能变短C. 结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定D. 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小7.下列说法正确的是()A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B. 衰变的本质是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子C. 光电效应表明光具有粒子性D. 原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损8.以下说法正确的是( )A. 费米主持建立了世界上第一个称为“核反应堆”的装置,首次通过可控制的链式反应实现了核能释放B. 一重原子核衰变成粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应D. 在重核裂变的过程中存在质量亏损,原子核的质量转变成能量释放出来三、计算题9.一静止的轴核()发生α衰变成钍核(Th),已知放出的α粒子的质量为m,速度为v0.假设铀核发生衰变时,释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能.(1)试写出铀核衰变的核反应方程;(2)求出铀核发生衰变时的质量亏损.(已知光在真空中的速度为c,不考虑相对论效应)10.太阳中含有大量的氘核,因氘核不断发生核反应释放大量的核能,以光和热的形式向外辐射.已知氘核质量为2.013 6 u,氦核质量为3.015 0 u,中子质量为1.008 7 u,1 u的质量相当于931.5 MeV的能量则:(1)完成核反应方程:H+H→________+n.(2)求核反应中释放的核能.(3)在两氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能.(计算结果取2位有效数字)11.(选修模块3-5)(1)下列说法中正确的有.A.普朗克在研究黑体热辐射时提出了能量子假说B.α衰变的实质是原子核内部的一个中子转变成质子C.在核反应堆中,为使快中子减速,在铀棒周围要放置镉棒D.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固(2)加拿大萨德伯里中微子观测站揭示了中微子失踪的原因,即观测到的中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子.该研究过程中牛顿运动定律(选填“依然适用”或“不能适用”).若发现μ子和中微子的运动方向相反,则τ子的运动方向与中微子的运动方向(选填“相同”、“相反”或“无法确定”).(3)一铜板暴露在波长为λ的紫外线中,观测到有电子从铜板表面逸出.在铜板所在空间加一方向垂直于板面、大小为E的匀强电场时,电子能运动到距板面的最大距离为d.已知真空中的光速为c,普朗克常量为h,电子电荷量为e,求:①入射光光子的能量;②铜板的极限频率.四、综合题12.A. [选修3-3](1) 对于下列实验,说法正确的有________.甲乙丙丁A. 甲图是用油膜法测分子直径的示意图,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径B. 乙图是溴蒸气的扩散实验,若温度升高,则扩散的速度加快C. 丙图是模拟气体压强产生机理的实验,说明气体压强是由气体重力引起的D. 丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验,说明云母晶体的导热性能各向同性(2) 一定质量的理想气体,其状态变化的pV图象如图所示.已知气体在状态A时的温度为260 K,则气体在状态B时的温度为________K,从状态A到状态C,气体与外界交换的热量为________J.(3) 2019年5月,我国成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家.可燃冰是一种白色固体物质,1 L可燃冰在常温常压下释放160 L的甲烷气体,常温常压下甲烷的密度为0.66 g/L,甲烷的摩尔质量为16 g/mol,阿伏加德罗常数取6.0×1023mol-1.请计算1 L可燃冰在常温常压下释放出甲烷气体的分子数目(计算结果保留一位有效数字).C. [选修3-5](1) 下列说法正确的有________.A. 比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量B. 用紫光照射某金属表面时发生光电效应,改用红光照射时也一定能发生光电效应C. 黑体辐射的强度随温度的升高而变大,且最大值向波长较短的方向移动D. 改变压强、温度可改变放射性元素的半衰期(2) 如图所示为氢原子的能级图,莱曼线系是氢原子从n=2,3,4,5…激发态跃迁到基态时辐射的光谱线系,辐射出光子的最小频率为________;若该光子被某种金属吸收后,逸出的光电子最大初动能为E k,则该金属的逸出功为________.已知普朗克常量为h,氢原子处于基态时的能级为E1.(3) 如图所示,光滑水平面上小球A、B分别以1.2 m/s、2.0 m/s的速率相向运动,碰撞后B球静止.已知碰撞时间为0.05 s,A、B的质量均为0.2 kg.求:①碰撞后A球的速度大小;②碰撞过程A对B平均作用力的大小.13.选做题A. [选修3-3](1)下列说法正确的是.A. 随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小B. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C. 空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D. 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体(2)已知水的密度为ρ,摩尔质量为M,水分子直径为d,则水的摩尔体积为 ,阿伏加德罗常数为 .(用符号表示)(3)如图所示,一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.在状态C 时气体的体积V=3.0×10-3m3,温度与状态A相同.求气体:①在状态B时的体积.②在整个过程中放出的热量.C. [选修3-5](1)下列说法中正确的是A.在研究光电效应实验中所测得的遏止电压与入射光的强度有关B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的C.放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关D.黑体辐射随着温度的升高,各种波长的辐射强度都在增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动(2)氢原子处于基态时能量E1=-13.6eV,现有一群处于能级上的氢原子,要使它们回到n=2能级过程中,可能辐射种不同频率的光子。
第1页/共14页第一学期山东省实验中学高三一轮复习测试原子核一、单选题1. 下列说法中正确的是() A. 在衰变方程94239PP→P +24PP+P 中,X 原子核的质量数是234B. 核泄漏事故污染物137PP 能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程为55137PP→56137PP +P ,可以判断X 为正电子C. 放射性物质131P 的衰变方程为53131P→54131PP +P ,X 为中子D. 某人工转变的核反应方程为24PP+1327PP→1530P +P ,其中X 为中子2. 氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量,该反应方程为:12H +13H →24He +x ,式中x 是某种粒子。
已知:12H、13H 、24He 和粒子x 的质量分别为2.0141u 、3.0161u 、4.0026u 和1.0087u ;1u =931.5MeV /c 2,c 是真空中的光速。
由上述反应方程和数据可知( ) A. 粒子x 是 11PB. 该方应中的质量亏损为0.0289PC. 该反应释放出的能量约为17.6PPPD. 该反应中释放的全部能量转化为粒子x 的动能 3. 如图是核反应堆的示意图,对于核反应堆的认识,下列说法正确的是( )A. 铀棒是核燃料,核心物质是铀238B. 石墨起到吸收中子的作用C. 镉棒起到使中子减速的作用D. 水泥防护层的作用是为了阻隔P 射线,避免放射性危害4. 下列关于近代物理知识说法中正确的是 ( ).A. 将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期会发生改变B. P 粒子散射实验中少数P 粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C. 对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应D. 用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率低5. 1932年考克饶夫特(J •D •Cockroft )和瓦尔顿(E •T •S •Walton )发明了世界上第一台粒子加速器——高压倍压器,他们将质子( 11P )加速到0.5MeV 的能量去撞击静止的原子核X ,得到两个动能均为8.9MeV 的氦核 24PP ,这是历史上第一次用人工加速粒子实现的核反应。
第一学期山东省实验中学高三一轮复习测试原子结构一、单选题下列说法中不正确的是()A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时,放出光子,电势能减小B. 卢瑟福的α粒子散射实验结果说明电子是原子的组成部分,原子不可再分的观念被打破C. 天然放射现象中的α射线是原子核受激发产生的D. 牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体,物体就可不能再落在地球上以下说法中,不属于玻尔所提出的原子模型理论的是()A. 原子处在具有一定能量的定态中,尽管电子做圆周运动,但不向外辐射能量B. 原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应,而电子的可能轨道分布是不连续的C. 电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,辐射(或吸取)一定频率的光子D. 电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率如图所示,图甲为氢原子的能级,图乙为氢原子的光谱,已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2能级时的辐射光,谱线b可能是氢原子在下列哪种情形跃迁时的辐射光()A. 从α=3的能级跃迁到α=2的能级B. 从α=5的能级跃迁到α=2的能级C. 从α=4的能级跃迁到α=3的能级D. 从α=5的能级跃迁到α=3的能级如图所示为氢原子能级示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光,下列说法正确的是()A. 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B. 由α=2能级跃迁到α=1能级产生的光频率最小C. 由α=4能级跃迁到α=1能级产生的光波长最长D. 用α=2能级跃迁到α=1能级辐射出的光照耀逸出功为6.34αα的金属铂能发生光电效应下列说法正确的是A. 洛伦兹发明了回旋加速器B. 光电效应现象说明光具有粒子性C. 密立根通过油滴实验测出了电子的质量D. 卢瑟福通过α粒子散射实验得出了原子核是由质子和中子组成的二、多选题下列说法正确的是()A. 汤姆孙发觉电子,说明原子具有核式结构B. α射线比α射线更容易使气体电离C. 太阳辐射的能量要紧来源于轻核聚变D. 大量原子从α=3的激发态向低能级跃迁时,产生的光谱线有6种E. 比结合能越大,原子核越稳固氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子,已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示.在具有下列能量的光子中,能被基态氦离子吸取而发生跃迁的是()A. 10.2ααB. 45.5ααC. 48.4ααD. 51.0αα一个氘核(12α)与氚核(13α)反应生成一个新核同时放出一个中子,并开释能量.下列说法正确的是()A. 该核反应为裂变反应B. 该新核的中子数为2C. 氘核(12α)与氚核(13α)是两种不同元素的原子核D. 若该核反应开释的核能为△α,真空中光速为c ,则反应过程中的质量亏损为△αα2三、运算题(1)如图所示是氢原子的能级图,现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,所辐射的光子中,只有一种能使某金属产生光电效应.以下判定正确的是______A.该光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子B.该光子一定是氢原子从激发态n=2跃迁到基态时辐射的光子C.若氢原子从激发态n=4跃迁到基态,辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应D.若氢原子从激发态n=4跃迁到n=3,辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应(2)一个质量为50kg的人站立在静止于安静水面上的质量为400kg的船上,突然船上人对地以2m/s的水平速度跳向岸,不计水的阻力,则船以______ m/s的速度后退,若该人向上跳起后,以人船为系统,人船系统的动量______ _.(填守恒或不守恒)(3)太阳现在正处于主序星演化时期.它要紧是由电子和11H、24He等原子核组成.坚持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是:2−10e+411H→24He+开释核能,这些核能最后转化为辐射能.①已知质子质量mp,氦核的质量mα,电子质量me,光速c.试求每发生一次上述核反应所开释的核能;②用上述辐射中产生的波长为400nm的某一单色光去照耀逸出功为3.0×10-19J的金属材料铯时,能否产生光电效应?若能,试求出产生的光电子的最大初动能.(保留一位有效数字,普朗克常量h=6.63×10-34J•s)①假设两个氘核发生聚变生成氦的同位素和中子,已知氘核的质量是m1,中子的质量是m2氦核同位素的质量是m3,则聚变反应中开释的核能为______ .②如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程向外发出光子,并用这些光照耀逸出功为2.49eV的金属钠则这群氢原子发出的光有______ 种频率的光能使金属钠发生光电效应;金属钠发出的光电子的最大初动能______ eV.四、综合题选做题A. [选修3-3](1)下列说法正确的是.A. 随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小B. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在洁净的玻璃板上却不能,是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C. 空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D. 有些非晶体在一定条件下能够转化为晶体(2)已知水的密度为ρ,摩尔质量为M,水分子直径为d,则水的摩尔体积为,阿伏加德罗常数为.(用符号表示)(3)如图所示,一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.在状态C时气体的体积V=3.0×10-3m3,温度与状态A相同.求气体:①在状态B时的体积.②在整个过程中放出的热量.C. [选修3-5](1)下列说法中正确的是A.在研究光电效应实验中所测得的遏止电压与入射光的强度有关B.β衰变所开释的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的C .放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关D.黑体辐射随着温度的升高,各种波长的辐射强度都在增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动(2)氢原子处于基态时能量E1=-13.6eV,现有一群处于α=4能级上的氢原子,要使它们回到n=2能级过程中,可能辐射种不同频率的光子。
2022届山东省实验中学高三普通高等学校招生全国统一考试模拟(五)物理试题1.原子核A 、B 结合成放射性原子核C .核反应方程是A +B →C ,已知原子核A 、B 、C 的质量分别为A m 、B m 、C m ,结合能分别为A E 、B E 、C E ,以下说法正确的是()A .原子核A 、B 、C 中比结合能最小的是原子核CB .原子核A 、B 结合成原子核C ,释放的能量()2A B C E m m m c∆=+-C .原子核A 、B 结合成原子核C ,释放的能量A B CE E E E ∆=+-D .大量原子核C 经历两个半衰期时,已发生衰变的原子核占原来的142.如图所示,在竖直面内,固定一足够长通电导线a ,电流水平向右,空间还存在磁感应强度大小为0B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场。
在通电导线a 的正下方,用细线悬挂一质量为m 的导线b ,其长度为L ,重力加速度为g 。
下列说法正确的是()A .若使悬挂导线b 的细线不受力,需要在导线b 中通入水平向左的电流B .若导线b 中通入方向向右、大小为Ⅰ的电流,细线恰好不受力,则导线a 在导线b 处产生的磁场的磁感应强度大小为mg ILC .若导线b 中通入方向向右、大小为Ⅰ的电流,细线恰好不受力,则导线a 在导线b 处产生的磁场的磁感应强度大小为0mg B IL-D .若导线b 中通入方向向右、大小为Ⅰ的电流。
细线恰好不受力,此时若使b 中电流反向,大小不变,则每一根细线受到导线b 的拉力大小将变成2mg3.如图所示,一质量为m 的重物,在塔吊电动机的拉力下,由静止开始向上以加速度1a 做匀加速直线运动,当重物上升到高度h 、重物速度为1v 时塔吊电动机功率达到额定功率0P ,此时立刻控制电动机使重物做加速度大小为2a 的匀减速直线运动直到速度减到零,重力加速度为g ,不计一切摩擦,关于此过程的说法正确的是()A .重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为()2m g a +B .重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为01P v C .计算重物匀加速阶段所用时间的方程为20112P t mgh mv -=D .假设竖直方向足够长,若塔吊电动机以额定功率0P 启动,速度1v 就是其能达到的最大速度4.如图所示,带电荷量为Q 的等量同种正电荷固定在水平面上,在其连线的中垂线(竖直方向)上固定一光滑绝缘的细杆,细杆上套一个质量为m ,带电荷量为q +的小球,小球从细杆上某点a 由静止释放,到达b 点时速度为零,b 间的距离为h ,重力加速度为g 。
第一学期山东省实验中学高三一轮复习测试原子核3.量为2.013 6 u,氦核质量为3.015 0 u,中子质量为1.008 7 u,1 u的质量相当于931.5 MeV的能量则:(1)完成核反应方程: 12H+ 12H→________+ 01n.(2)求核反应中释放的核能.(3)在两氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能.(计算结果取2位有效数字)4.(选修模块3-5)(1)下列说法中正确的有.A.普朗克在研究黑体热辐射时提出了能量子假说B.α衰变的实质是原子核内部的一个中子转变成质子C.在核反应堆中,为使快中子减速,在铀棒周围要放置镉棒D.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固(2)加拿大萨德伯里中微子观测站揭示了中微子失踪的原因,即观测到的中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子.该研究过程中牛顿运动定律(选填“依然适用”或“不能适用”).若发现μ子和中微子的运动方向相反,则τ子的运动方向与中微子的运动方向(选填“相同”、“相反”或“无法确定”).(3)一铜板暴露在波长为λ的紫外线中,观测到有电子从铜板表面逸出.在铜板所在空间加一方向垂直于板面、大小为E的匀强电场时,电子能运动到距板面的最大距离为d.已知真空中的光速为c,普朗克常量为h,电子电荷量为e,求:①入射光光子的能量;②铜板的极限频率.四、综合题5.A. [选修3-3](1) 对于下列实验,说法正确的有________.甲乙丙丁A. 甲图是用油膜法测分子直径的示意图,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径B. 乙图是溴蒸气的扩散实验,若温度升高,则扩散的速度加快C. 丙图是模拟气体压强产生机理的实验,说明气体压强是由气体重力引起的D. 丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验,说明云母晶体的导热性能各向同性(2) 一定质量的理想气体,其状态变化的pV图象如图所示.已知气体在状态A时的温度为260 K,则气体在状态B时的温度为________K,从状态A到状态C,气体与外界交换的热量为________J.(3) 2019年5月,我国成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家.可燃冰是一种白色固体物质,1 L可燃冰在常温常压下释放160 L的甲烷气体,常温常压下甲烷的密度为0.66 g/L,甲烷的摩尔质量为16 g/mol,阿伏加德罗常数取6.0×1023mol-1.请计算1 L可燃冰在常温常压下释放出甲烷气体的分子数目(计算结果保留一位有效数字).C. [选修3-5](1) 下列说法正确的有________.A. 比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量B. 用紫光照射某金属表面时发生光电效应,改用红光照射时也一定能发生光电效应C. 黑体辐射的强度随温度的升高而变大,且最大值向波长较短的方向移动D. 改变压强、温度可改变放射性元素的半衰期(2) 如图所示为氢原子的能级图,莱曼线系是氢原子从n=2,3,4,5…激发态跃迁到基态时辐射的光谱线系,辐射出光子的最小频率为________;若该光子被某种金属吸收后,逸出的光电子最大初动能为E k,则该金属的逸出功为________.已知普朗克常量为h,氢原子处于基态时的能级为E1.(3) 如图所示,光滑水平面上小球A、B分别以1.2 m/s、2.0 m/s的速率相向运动,碰撞后B球静止.已知碰撞时间为0.05 s,A、B的质量均为0.2 kg.求:①碰撞后A球的速度大小;②碰撞过程A对B平均作用力的大小.6.选做题A. [选修3-3](1)下列说法正确的是.A. 随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小B. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C. 空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D. 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体(2)已知水的密度为ρ,摩尔质量为M,水分子直径为d,则水的摩尔体积为 ,阿伏加德罗常数为 .(用符号表示)(3)如图所示,一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.在状态C时气体的体积V=3.0×10-3m3,温度与状态A相同.求气体: ①在状态B时的体积.②在整个过程中放出的热量.C. [选修3-5](1)下列说法中正确的是A.在研究光电效应实验中所测得的遏止电压与入射光的强度有关B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的C.放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关D.黑体辐射随着温度的升高,各种波长的辐射强度都在增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动(2)氢原子处于基态时能量E1=-13.6eV,现有一群处于n=4能级上的氢原子,要使它们回到n=2能级过程中,可能辐射种不同频率的光子。
2019-2019第一学期山东省实验中学高三一轮复习测试原子核一、单选题1.下列说法中正确的是()A. 在衰变方程94239Pu→X+24He+γ中,X原子核的质量数是234B. 核泄漏事故污染物137Cs能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程为55137Cs→56137He+X,可以判断X为正电子C. 放射性物质131I的衰变方程为53131I→54131Xe+X,X为中子D. 某人工转变的核反应方程为24He+1327Al→1530O+X,其中X为中子2.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量,该反应方程为:12H+13H→24He+x,式中x是某种粒子。
已知:12H、13H、24He和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u;1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速。
由上述反应方程和数据可知()A. 粒子x是 11HB. 该方应中的质量亏损为0.0289uC. 该反应释放出的能量约为17.6MeVD. 该反应中释放的全部能量转化为粒子x的动能3.如图是核反应堆的示意图,对于核反应堆的认识,下列说法正确的是()A. 铀棒是核燃料,核心物质是铀238B. 石墨起到吸收中子的作用C. 镉棒起到使中子减速的作用D. 水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线,避免放射性危害4.下列关于近代物理知识说法中正确的是( ).A. 将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期会发生改变B. α粒子散射实验中少数α粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C. 对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应D. 用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率低5.1932年考克饶夫特(J•D•Cockroft)和瓦尔顿(E•T•S•Walton)发明了世界上第一台粒子加速器——高压倍压器,他们将质子( 11H)加速到0.5MeV的能量去撞击静止的原子核X,得到两个动能均为8.9MeV 的氦核 24He,这是历史上第一次用人工加速粒子实现的核反应。
下列说法正确的是()A. X是36LiB. X由 24He组成C. 上述核反应中出现了质量亏损D. 上述核反应的类型是裂变二、多选题6.下列关于原子物理知识的叙述,正确的是A. 电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性B. 235U的半衰期约为7亿年,随着地球环境的变化,半衰期可能变短C. 结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定D. 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小7.下列说法正确的是()A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B. β衰变的本质是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子C. 光电效应表明光具有粒子性D. 原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损8.以下说法正确的是( )A. 费米主持建立了世界上第一个称为“核反应堆”的装置,首次通过可控制的链式反应实现了核能释放B. 一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应D. 在重核裂变的过程中存在质量亏损,原子核的质量转变成能量释放出来三、计算题9.一静止的轴核(92328U)发生α衰变成钍核(Th),已知放出的α粒子的质量为m,速度为v0.假设铀核发生衰变时,释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能.(1)试写出铀核衰变的核反应方程;(2)求出铀核发生衰变时的质量亏损.(已知光在真空中的速度为c,不考虑相对论效应)10.太阳中含有大量的氘核,因氘核不断发生核反应释放大量的核能,以光和热的形式向外辐射.已知氘核质量为2.013 6 u,氦核质量为3.015 0 u,中子质量为1.008 7 u,1 u的质量相当于931.5 MeV的能量则:(1)完成核反应方程: 12H+ 12H→________+ 01n.(2)求核反应中释放的核能.(3)在两氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能的情况下,求反应中产生的中子和氦核的动能.(计算结果取2位有效数字)11.(选修模块3-5)(1)下列说法中正确的有.A.普朗克在研究黑体热辐射时提出了能量子假说B.α衰变的实质是原子核内部的一个中子转变成质子C.在核反应堆中,为使快中子减速,在铀棒周围要放置镉棒D.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固(2)加拿大萨德伯里中微子观测站揭示了中微子失踪的原因,即观测到的中微子数目比理论值少是因为部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子.该研究过程中牛顿运动定律(选填“依第 1 页然适用”或“不能适用”).若发现μ子和中微子的运动方向相反,则τ子的运动方向与中微子的运动方向(选填“相同”、“相反”或“无法确定”).(3)一铜板暴露在波长为λ的紫外线中,观测到有电子从铜板表面逸出.在铜板所在空间加一方向垂直于板面、大小为E的匀强电场时,电子能运动到距板面的最大距离为d.已知真空中的光速为c,普朗克常量为h,电子电荷量为e,求:①入射光光子的能量;②铜板的极限频率.四、综合题12.A. [选修3-3](1) 对于下列实验,说法正确的有________.甲乙丙丁A. 甲图是用油膜法测分子直径的示意图,认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径B. 乙图是溴蒸气的扩散实验,若温度升高,则扩散的速度加快C. 丙图是模拟气体压强产生机理的实验,说明气体压强是由气体重力引起的D. 丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验,说明云母晶体的导热性能各向同性(2) 一定质量的理想气体,其状态变化的pV图象如图所示.已知气体在状态A时的温度为260 K,则气体在状态B时的温度为________K,从状态A到状态C,气体与外界交换的热量为________J.(3) 2019年5月,我国成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家.可燃冰是一种白色固体物质,1 L可燃冰在常温常压下释放160 L的甲烷气体,常温常压下甲烷的密度为0.66 g/L,甲烷的摩尔质量为16 g/mol,阿伏加德罗常数取6.0×1023mol-1.请计算1 L可燃冰在常温常压下释放出甲烷气体的分子数目(计算结果保留一位有效数字).C. [选修3-5](1) 下列说法正确的有________.A. 比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量B. 用紫光照射某金属表面时发生光电效应,改用红光照射时也一定能发生光电效应C. 黑体辐射的强度随温度的升高而变大,且最大值向波长较短的方向移动D. 改变压强、温度可改变放射性元素的半衰期(2) 如图所示为氢原子的能级图,莱曼线系是氢原子从n=2,3,4,5…激发态跃迁到基态时辐射的光谱线系,辐射出光子的最小频率为________;若该光子被某种金属吸收后,逸出的光电子最大初动能为E k,则该金属的逸出功为________.已知普朗克常量为h,氢原子处于基态时的能级为E1.(3) 如图所示,光滑水平面上小球A、B分别以1.2 m/s、2.0 m/s的速率相向运动,碰撞后B球静止.已知碰撞时间为0.05 s,A、B的质量均为0.2 kg.求:①碰撞后A球的速度大小;②碰撞过程A对B平均作用力的大小.13.选做题A. [选修3-3](1)下列说法正确的是.A. 随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小B. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C. 空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D. 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体(2)已知水的密度为ρ,摩尔质量为M,水分子直径为d,则水的摩尔体积为 ,阿伏加德罗常数为 .(用符号表示)(3)如图所示,一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.在状态C 时气体的体积V=3.0×10-3m3,温度与状态A相同.求气体:①在状态B时的体积.②在整个过程中放出的热量.C. [选修3-5](1)下列说法中正确的是A.在研究光电效应实验中所测得的遏止电压与入射光的强度有关B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的C.放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关D.黑体辐射随着温度的升高,各种波长的辐射强度都在增加,同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动(2)氢原子处于基态时能量E1=-13.6eV,现有一群处于n=4能级上的氢原子,要使它们回到n=2能级过程中,可能辐射种不同频率的光子。
辐射出的光子照射某种金属,该金属的逸出功是2.25eV,则产生的光电子最大初动能是eV.(3)一静止的钚核发生衰变后放出一个α粒子变成铀核.已知钚核质量为m1,α粒子质量为m2,铀核质量为m3,光在真空中的传播速度为c.①如果放出的α粒子的速度大小为v,求铀核的速度大小v’.②求此衰变过程中释放的总能量.第 3 页答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】根据电荷数和质量数守恒,推导出X的质量数和电荷数,再结合原子核或粒子的结构确定其种类及名称。
本题考查的知识点是:原子核在发生核反应的过程中,都遵循电荷数和质量数守恒的规律,同时要牢记各种粒子的名称及符号,能正确写出核反应方程。
【解答】A.根据电荷数守恒、质量数守恒知,He核的质量数是4,所以X原子核的质量数是239-4=235,故A错误;B.根据电荷数守恒、质量数守恒知,x的电荷数为55-56=-1,质量数为137-137=0,可知x为电子,故B错误;C.根据电荷数守恒、质量数守恒知,x的电荷数为53-54=-1,质量数为137-137=0,可知x为电子,故C错误;D.根据电荷数守恒、质量数守恒知,x的电荷数为15-15=0,质量数为31-30=1,可知x为中子,故D正确。
故选D。
2.【答案】C【解析】解:ABC、由核电荷数守恒可知,x粒子的核电荷数为:1+1-2=0,由质量数守恒可知,x粒子的质量数为:2+3-4=1,则x 粒子是n或中子;该方应中的质量亏损为:△m=2.0141u+3.0161u-4.0026u-1.0087u=0.0189u;核反应过程中释放的能量为:E=△mc2=17.6MeV,故AB错误,C正确;D、反应中释放的部分能量转化为粒子x的动能,故D错误;故选:C。
由核电荷数与质量数守恒可以判断出x粒子是哪种粒子;先求出质量亏损,然后由质能方程可以求出释放的能量。
应用核电荷数与质量数守恒、质能方程是正确解题的关键,注意1u=931.5MeV/c2。