高考物理(大纲版)第一轮复习课时作业-量子论初步原子核.doc

状元源 / 免注册、免费提供中学高考复习各科试卷下载及高中学业水平测试各科资源下载第2单元 原子核一、选择题1.（2009年北京高考）下列现象中，与原子核内部变化有关的是( )A.粒子散射现象 B.天然放射现象C.光电效应现象 D.原子发光现象2.人类认识原子核的复杂结构并进行研究是从（ ）A.发现电子开始的B.发现质子开始的C.进行粒子散射实验开始的D.发现天然放射现象开始的3.（2009年浙江高考）氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是( )A.核力、万有引力、库仑力 B.万有引力、库仑力、核力C.库仑力、核力、万有引力 D.核力、库仑力、万有引力4.（2009年上海高考）放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是 ( )A.射线，射线，射线 B.射线，射线，射线C.射线，射线，射线 D.射线，射线，射线5.一块氡222放在天平的左盘时，需在天平的右盘加444 g砝码，天平才能处于平衡，氡222发生衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为（）A. 222 g B. 8 gC. 2 g D. 4 g6.（2008年全国高考）中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m,相应的能量E=mc2=22 MeV是氘核的结合能.下列说法正确的是( )A.用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B.用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零7.（2008年全国高考）三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核（42He）.则下面说法正确的是()A.X核比Z核多一个质子B.X核比Z核少一个中子C.X核的质量数比Z核质量数大3D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍8.下列说法正确的是()A.中子和质子结合成氘核时吸收能量B.放射性物质的温度升高，其半衰期减小C.某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少4个D.射线的电离作用很强，可用来消除有害静电9.（2008年重庆高考）放射性同位素钍232经、衰变会生成氡，其衰变方程为23290Th22086Rn+x+y()A.x=1,y=3 B.x=2,y=3C.x=3,y=1 D.x=3,y=210.（2008年北京高考）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是( )A.核反应方程是11H+10n31H+B.聚变反应中的质量亏损m=m1+m2-m3C.辐射出的光子的能量E=（m3-m1-m2）cD. 光子的波长=二、非选择题11.原来静止的铀238和钍234同时在同一匀强磁场中，由于衰变而开始做匀速圆周运动.轴238发生了一次衰变，钍234发出了一次衰变.（1）试画出铀238发生一次衰变时所产生的新核及粒子在磁场中的运动轨迹的示意图.（2）试画出钍234发生一次衰变时所产生的新核及粒子在磁场中的运动示意图.12.（2009年海南高考）（）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c=3.0108 m/s,普朗克常量h=6.6310-34 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.（）钚的放射性同位素23994Pu静止时衰变为铀核激发态23592U*和粒子，而铀核激发态23592U*立即衰变为铀核23592U，并放出能量为0.097 MeV的光子.已知：23994Pu、23592U和粒子的质量分别为mPu=239.052 1 u、mU=235.043 9 u和m=4.002 6 u,1 u=931.5 MeV/c2.(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.参考解答一、选择题1.解析:天然放射现象是放射性物质的原子核自发地放出、和射线的现象，必然使原子核内部发生变化.故选B.答案:B2.解析:天然放射现象揭示了原子核具有复杂的内部结构，所以人类认识原子核的复杂结构是从发现天然放射现象开始的答案:D3.解析:核力是强相互作用力，氦原子核内的2个质子是靠核力结合在一起的.可见核力远大于库仑力；微观粒子的质量非常小，万有引力小于库仑力.故D选项正确.答案:D4.解析:由放射性元素衰变时产生的射线、射线、 射线的电离及穿透性质可知B正确. 答案:B5.解析：原有氡222共444 g，经过一个半衰期后有222 g氡发生衰变，其衰变方程为22286Rn21884Po+42He但是衰变后生成的钋218还在左盘，也就是说，经过一个半衰期只有4 g的氦从左盘放射出去，因此欲使天平再次平衡，右盘中只需取出4 g砝码答案：D6.解析:氘核分解为一个质子和一个中子时，所需吸收的能量不能小于其结合能2.2 MeV，故A对；光子照射氘核时，光子和氘核组成的系统总动量不为零，由动量守恒定律得，光子被氘核吸收后，分解成的质子和中子的总动量不为零，故总动能也不为零，所以把氘核分解为质子和中子所需的能量应大于2.2 MeV，故D对，B、C错.答案:AD7.解析:设X原子核的质量数为A、电荷数为B.由质量数守恒和电荷数守恒可得ABX01e+AB-1Y,AB-1Y+11H42He+A-3B-2Z.可见ABX比A-3B-2Z的质子数多两个，A错.ABX比A-3B-2Z的中子数多一个，B错.ABX比A-3B-2Z的质量数大3，C对.ABX与A-3B-2Z的总电荷数为（2B-2），显然是AB-1Y的电荷数（B-1）的2倍，D也对.答案为CD.答案:CD8.解析：中子和质子结合成氘核时放出能量.放射性物质的半衰期不受温度的影响.原子核经过一次哀变核内的中子数减少2个，一次衰变核内的中子数减少一个.射线的电离作用很弱，不可用来消除有害静电.答案：C9.解析:由方程23290Th22086Rn+x+y及、衰变规律可知：x=(232-220)/4=3,y=86-(90-23)=2，故D正确.答案:D10.解析:此核反应的核反应方程为11H+10n21H+,A错；由质能方程，光子的能量为E=（m1+m2-m3）c2,C错；由E=hc知，波长=，D错；故B正确.答案:B二、非选择题11.解析:（1）铀238发生衰变时，由于放出粒子而产生了新核，根据动量守恒定律，它们的总动量为零，即：m1v1+m2v2=0，因为它们都带正电，衰变时的速度方向正好相反，所以，受到的洛伦兹力方向也相反，因而决定了它们做圆周运动的轨迹圆是外切的.它们做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即： =Bqv,所以R=.又因为m1v1=m2v2,所以,由于q1=2,q2=92-2=90,因而.如图甲所示，其中轨道a为粒子的轨迹，轨道半径为R1，轨迹b为新核的轨迹，其轨道半径为R2(R1R2).（2）同理，钍234发生一次衰变时放出粒子时与产生的新核的动量大小相等，方向相反，即总动量为零.可是，粒子带负电，新核带正电，它们衰变时的速度方向相反，但受的洛伦兹力方向相同，所以，它们的两个轨迹圆是内切的，且粒子的轨道半径大于新核的轨道半径，它们的轨迹示意图如图乙所示，其中c为粒子的轨迹，d为新核的轨迹.答案:见解析及图所示.12.解析:（）一波长为光子能量为设灯泡每秒内发出的光子数为n，灯泡电功率为P，则式中,k=5%是灯泡的发光效率.由式得代入题给数据得n=1.41019 s-1()(1)衰变方程为23994Pu23592U*+23592U*23592U+或合起来有23994Pu23592U+（2）上述衰变过程的质量亏损为m=mPu-mU-m放出的能量为E=c2m这能量是轴核23592U的动能EU、粒子的动能E和光子的能量E之和E=EU+E+E由式得EU+E=(mPu-mU-m)c2-E设