【步步高】高三物理 专项训练课时复习 原子世界探秘　原子核　核能.doc

2014高三物理专项训练步步高课时复习：原子世界探秘原子核核能1与原子核内部变化有关的现象是()a电离现象b光电效应现象c天然放射现象 d粒子散射现象2下列能揭示原子具有核式结构的实验是()a光电效应实验 b伦琴射线的发现c粒子散射实验 d氢原子光谱的发现3氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()a吸收光子的能量为h1h2b辐射光子的能量为h1h2c吸收光子的能量为h2h1d辐射光子的能量为h2h14在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示该装置中探测器接收到的是()ax射线 b射线c射线 d射线5下列说法正确的是()a.90th经过6次衰变和4次衰变后成为稳定的原子核82pbb发现中子的核反应方程是behecnc20个92u的原子核经过两个半衰期后剩下5个92ud.92u在中子轰击下生成sr和54xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小6(2013苏北四市联考)一个铀核(92u)放出一个粒子后衰变成钍核(90th)，其衰变方程为_；已知静止的铀核、钍核和粒子的质量分别为m1、m2和m3，真空中的光速为c，上述衰变过程中释放出的核能为_7(2013徐州第二次质检)如图所示为氢原子的能级图用光子能量为13.06 ev的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有_，其中最短波长为_m(已知普朗克常量h6.631034 js)8(2013南京模拟)(1)北京时间2011年3月11日在日本发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机下列关于核裂变和核辐射的方程中正确的是()a.92un56bakr10nb.94pu92uhec.55cs56ba 01ed.53i54xe 01e(2)已知中子的质量mn，质子的质量mp，粒子的质量m，真空中光速为c.求粒子的比结合能9.(1)氢原子的能级如图所示有一群处于n4能级的氢原子，这群氢原子能发出_种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应，则该金属的逸出功应小于_ev.(2)近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是hhhen.若h和h迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2.h、h、he、n的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后he的速度大小为v3，方向与h的运动方向相同求中子n的速度(选取h的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应)10(1)一个质子以1.0107 m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是()a核反应方程为aihsib核反应方程为ainsic硅原子核速度的数量级为107 m/s，方向跟质子的初速度方向一致d硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向跟质子的初速度方向一致(2)日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害，三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是()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(3)太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看做是4个氢核(h)结合成1个氦核(he)，同时释放出正电子(e)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.计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能11.(1)在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极k的极限频率为0，现用频率为(0)的光照射在阴极上，下列说法正确的有()a照射光强度越大，单位时间内产生的光电子数目就越多b阴极材料的逸出功等于hc当在a、k之间加一数值为u的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为eud当入射光频率增大为原来的2倍时，光电子的最大初动能也增大2倍(2)一个氢原子的质量为1.673 61027 kg一个锂原子的质量为11.650 51027kg，一个氦原子的质量为6.646 71027kg.一个锂核受到一个质子轰击变为2个粒子写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少？1 mg锂原子发生这样的反应共释放多少核能？12 (1)下列说法正确的有()a光电子的最大初动能和照射光的频率成正比b大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性c卢瑟福用粒子散射实验的数据估算原子核的大小d玻尔的原子模型彻底否定了经典的电磁理论(2)放射性原子核92u先后发生衰变和衰变后，变为原子核91pa.已知92u质量为m1238.029 0 u，91pa质量为m2234.023 9 u，粒子的质量为m4.002 6 u，电子的质量为me0.000 5 u(原子质量单位1 u相当于931.5 mev的能量)则：放射性衰变方程为：_.原子核92u衰变为91pa的过程中释放能量为_mev(保留三位有效数字)(3)在第(2)问中，若原来92u静止，衰变后放出的粒子速度为v3107 m/s，不计电子和衰变过程中释放光子的动量，则91pa的速度大小约为多少(保留两位有效数字)？(请写出必要的解答过程)答案1c电离现象是原子核外电子脱离电子轨道，与原子核内部变化无关，故选项a错误光电效应现象是照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出，故选项b错误天然放射现象最早揭开了原子核内部变化的秘密，故选项c正确由粒子散射现象提出了原子的核式结构模型，故选项d错误2c光电效应实验说明了光的粒子性，a错；伦琴射线的发现说明了原子内部有能级结构，b错；粒子散射实验揭示了原子的核式结构，c对；氢原子光谱的发现说明原子内轨道量子化，d错3d氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，说明能级m高于能级n，而从能级n跃迁到能级k时吸收紫光，说明能级k也比能级n高，而紫光的频率2大于红光的频率1，所以h2h1，因此能级k比能级m高，所以若氢原子从能级k跃迁到能级m，应辐射光子，且光子能量应为h2h1.故选项d正确4d放射源发出的只有、三种射线，故选项a错误在、三种射线中，只有射线能穿透钢板，故选项b、c错误，d正确5abd90th经过6次衰变和4次衰变后生成核的质子数和质量数分别为90624182个和23264208个，即变成稳定的原子核82pb，a正确；发现中子的核反应方程是behe6cn，b正确；原子核的半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，c错误；92u在中子轰击下生成sr和54xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小，所以该反应过程会产生质量亏损，从而放出核能，d正确6解析：根据题述可写出衰变方程为92u90thhe.由质能方程得出衰变过程中释放出的核能为(m1m2m3)c2.答案：92u90thhe(m1m2m3)c27解析：由eene1可知enee113.06 ev13.60 ev0.54 ev.吸收13.06 ev能量后氢原子处于量子数n5的激发态，由n10得知可产生10种不同波长的光因he5e1代入数据6.6310343(0.5413.6)1.61019解得最短波长1.05107m.答案：101.051078解析：(1)选项a中，质量数不守恒，故a错误；核辐射是放出、三种射线，选项b为衰变，放出射线，选项c、d为衰变，放出射线，故b、c、d正确(2)粒子是由两个质子和两个中子结合而成，即2n2hhe.核反应中的质量亏损为m(2mn2mp)m.由质能方程得，释放的核能为emc2粒子的比结合能为.答案：(1)bcd(2)9解析：(1)一群处于n4能级的氢原子跃迁时共有c6种谱线能产生光电效应，说明能量最大的光子一定能产生光电效应，所以逸出功应小于ee4e112.75 ev.(2)设中子的速度为v，由动量守恒定律有m1v1m2v2m3v3m4v解得v答案：(1)612.75(2)10答案：(1)ad(2)a(3)m4mpm2me11解析：(1)在光电效应现象中，当频率一定时，单位时间内逸出的光电子数与光的强度成正比，故a选项正确；逸出功wh0，b选项错误；若加反向电压u，光电流恰好为零，由动能定理可得，euekm，故c选项正确；根据光电效应方程，有hwekm，显然，ekm与不成正比，但ekm随的增大而增大，d选项错误(2)核反应方程为hli2he反应前一个氢原子和一个锂原子共有8个核外电子，反应后两个氦原子共有8个核外电子，因此只要将一个氢原子和一个锂原子的总质量减去两个氦原子的质量，得到 的恰好是反应前后核的质量亏损，电子质量自然消掉由质能方程emc2得释放核能e2.761012 j.1 mg锂原子含锂原子个数为n8.581019，每个锂原子对应的核能是e2.761012 j，所以共释放wne2.37108 j核能答案：(1)ac(2)2.761012 j2.37108 j12解析：(1)由光电效应方程ekhw可知，光电子的最大初动能和照射光的频率成一次函数关系，选项