高二物理（含第三册）优化训练 第21~22章章末综合检测.doc

2013高二物理（含第三册）优化训练：第2122章章末综合检测(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1(2011年高考上海单科卷)卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是()图222解析：选d.粒子轰击金箔后偏转，越靠近金箔，偏转的角度越大，所以a、b、c错误，d正确2(2010年高考天津理综卷)下列关于原子和原子核的说法正确的是()a衰变现象说明电子是原子核的组成部分b玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化c放射性元素的半衰期随温度的升高而变短d比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析：选b.原子核是由质子和中子组成的，衰变是核内中子转变成为质子同时生成电子，即粒子，故a错半衰期由原子核本身决定，与外界环境因素无关，c错比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢固，d错玻尔提出的氢原子能级不连续就是原子能量量子化，b对3(2010年高考四川理综卷)下列说法正确的是()a粒子大角度散射表明粒子很难进入原子内部b氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射c裂变反应有质量亏损，质量数不守恒d射线是一种波长很短的电磁波解析：选d.粒子大角度散射是由于粒子进入原子内部接近原子核从而受到斥力大而引起的，故a错光只有从光密介质到光疏介质时才有可能发生全反射，故b错所有的核反应都遵守反应前后质量数守恒，故c错由电磁波理论可知，射线是波长很短的一种电磁波，答案为d.4氢原子处在不同的能级时，具有不同形状的电子云，这些电子云是()a电子运动时辐射的电磁波b电子运动轨道的形状c反映电子在各处出现的概率分布d电子衍射产生的图样答案：c5(2010年高考上海卷)根据爱因斯坦光子说，光子能量e等于(h为普朗克常量，c、为真空中的光速和波长)()ahbhch d.解析：选a.由爱因斯坦光子说知，光子的能量eh，而c.故eh，a项正确6用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子最大初动能之比为12.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()a. b.c. d.答案：b7(2011年河北石家庄三月调研)正电子发射型计算机断层显像(pet)的基本原理是：将放射性同位系o注入人体，8o在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像则根据pet原理判断下列表述正确的是()a.o在人体内衰变方程是oneb正、负电子湮灭方程是e 01e2c在pet中，8o主要用途是作为示踪原子d在pet中，o主要用途是参与人体的新陈代谢解析：选abc.由题意知a、b正确，显像的原理是采集光子，即注入人体内的o衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为光子，因此o主要用途是作为示踪原子，故c对，d错8(2011年广东深圳模拟)如图223所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态(n1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为()图223a13.6 ev b3.4 evc10.2 ev d12.09 ev解析：选d.受激的氢原子自发地发出3种不同频率的光，可知这些氢原子处于n3激发态，光子的能量满足he3e112.09 ev，d正确914c是一种半衰期为5730年的放射性同位素若考古工作者探测到某古木中14c的含量为原来的，则该古树死亡时间距今大约()a22920年 b11460年c5730年 d2865年解析：选b.正在生长的植物中14c的含量是稳定的，死亡后发生衰变，14c的含量在降低放射性同位素都有一定的半衰期，每经过一个半衰期剩余的质量为原来的一半，而由于古木中14c的含量为原来的，说明经历了两个半衰期，时间为2573011460年本题也可应用公式nn0求解，其中n0、n、t、t分别为放射性元素原来的个数、剩余的个数、半衰期和经历的时间由题意知：.所以：，t2t25730年11460年10(2011年福建统考)现有许多设施采用太阳能技术太阳的能量来源于氢核的聚变，每次聚变反应可以看做是4个氢核(11h)结合成1个氦核(42he)，同时放出正电子(01e)已知氢核的质量为mp，氦核的质量为m，正电子的质量为me，真空中光速为c.下列关于氢核聚变的说法正确的是()a核反应方程为411h42he201eb核反应方程为411h42he01ec每次核反应所释放的能量为(4mpm2me)c2d每次核反应所释放的能量为(4mpmme)c2答案：ac二、填空题(本题共2小题，共12分，把正确答案填在题中的横线上)11(2011年高考海南卷)(1)2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站严重的核泄漏事故在泄漏的污染物中含有131i和137cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射在下列四个式子中，有两个能分别反映131i和137cs的衰变过程，它们分别是_和_(填入正确选项前的字母).131i和137cs原子核中的中子数分别是_和_ax1137 56ba10n bx2131 54xe 01ecx3137 56ba 01e dx4131 54xe11p解析：根据核反应方程的质量数、电荷数守恒知，131i的衰变为选项b,137cs的衰变为选项c,131i的中子数为1315378，137cs的中子数为1375582.答案：bc788212(2011年高考天津卷改编)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展当今医学影像诊断设备pet/ct堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程_若碳11的半衰期为20 min，经2.0 h剩余碳11的质量占原来的_%？(结果取2位有效数字)解析：核反应方程为nhche设碳11原有质量为m0，经过t2.0 h剩余的质量为m，根据半衰期定义有()()1.6%答案：nhche1.6二、计算题(本题共4小题，共48分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)已知：功率为100 w灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速c3.0108 m/s，普朗克常量h6.631034 js.假定所发出的可见光的波长都是560 nm，计算灯泡每秒内发出的光子数解析：一波长为光子能量为e设灯泡每秒内发出的光子数为n，灯泡电功率为p，则n式中，k5%是灯泡的发光效率联立以上两式得n代入题给数据得n1.41019.答案：1.4101914(10分)已知氢原子基态的电子轨道半径为r10.531010 m，基态的能级值为e113.6 ev.(1)求电子在n2的轨道上运转时原子系统具有的能量、电子的动能及电势能(2)有一群氢原子处于量子数n3的激发态画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线(3)计算这几条光谱线中最长的波长解析：(1)n2时，e23.4 ev电子绕核旋转所需向心力由库仑引力提供，即ke2/rmv2/r2，而r24r1，则ek2mv2j3.4 ev因为e2ek2ep2所以ep2e2ek23.4 ev3.4 ev6.8 ev.(2)由于这群氢原子的自发跃迁辐射，会得到三条光谱线，如答案图所示(3)三条光谱线中波长最长的光子能量最小，发生跃迁的两个能级的能量差最小，根据氢原子能级的分布规律可知，氢原子一定是从n3的能级跃迁到n2的能级设波长为，由he3e2得： m6.58107 m.答案：(1)3.4 ev3.4 ev6.8 ev(2)如图所示(3)6.58107 m15(12分)氢原子的能级如图224所示，某金属的极限波长恰等于氢原子由n4能级跃迁到n2能级所发出的光的波长现在用氢原子由n2能级跃迁到n1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏？图224解析：据玻尔理论知，氢原子由n4能级跃迁到n2能级时，辐射出的光子能量为：h1e4e2据题意知，该金属的逸出功为：wh1氢原子从n2能级跃迁到n1能级时，所辐射的光子能量为：he2e1据爱因斯坦光电效应方程得知，光电子的最大初动能ek满足：ekhw解联立方程式可得：ek2e2e1e4将e113.6 ev，e23.4 ev和e40.85 ev代入上式可得：ek7.65 ev.答案：7.65 ev16(16分)钚的放射性同位素239 94pu静止时衰变为铀核激发态235 92u*和粒子，而铀核激发态235 92u*立即衰变为铀核235 92u，并放出能量为0.097 mev的光子已知：239 94pu、235 92u和粒子的质量分别为mpu239.0521 u、mu235.0439 u和m4.0026 u，1 u931.5 mev.(1)写出衰变方程；(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能解析：(1)衰变方程为239 94pu235 92u*235 92u*235 92u或合起来有239 94pu235 92u.(2)上述衰变过程的质量亏损为mmpumum放出的