高考物理 能力提升知识点优化 单元评估检测(十二).doc

2013高考物理能力提升知识点优化：单元评估检测(十二)第十二章(40分钟 100分) 一、单项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分，每小题只有一个选项符合题意)1.在人类认识原子与原子核结构的过程中，符合物理学史的是()a.查德威克通过研究阴极射线发现了电子b.汤姆生首先提出了原子的核式结构学说c.居里夫人首先发现了天然放射现象d.卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子2.(易错题)如图所示为氢原子能级示意图，关于能级跃迁，下列说法中正确的是()a.处于基态的氢原子，若吸收了能量为12.20 ev光子后，可跃迁到第三能级b.处于第3能级的氢原子只有吸收1.51 ev的能量才能发生电离c.大量处于第3能级的氢原子将自发地向低能级跃迁，并发出2种频率的光子d.当氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中，核外电子的动能将增加，氢原子的电势能将减少3.一个氘核(h)和一个氚核(h)结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为m，已知阿伏加德罗常数为na，真空中的光速为c.若1 mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为()a.namc2b.2namc2c.namc2 d.5namc24.(2012汕头模拟)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极k，电流计g的指针发生偏转.而用另一频率的单色光b照射光电管阴极k时，电流计g的指针不发生偏转，那么()a.a光的波长一定大于b光的波长b.只增加a光的强度可使通过电流计g的电流增大c.用a光照射光电管阴极k时通过电流计g的电流是由d到cd.增加b光的强度可能使电流计g的指针发生偏转5.关于放射性同位素应用的下列说法中正确的是()a.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而达到消除有害静电的目的b.利用射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体透视c.用放射线照射作物种子使其dna发生变异，其结果一定是更优良的品种d.用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意)6.(创新题)重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是u238系列(从u开始到稳定的pb为止)、th232系列、u235系列及np237系列(从np开始到稳定的bi为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出np237后才发现的，下面的说法正确的是()a.u的中子数比bi中子数少20个b.从np到bi，共发生7次衰变和4次衰变c.np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化d.u与u是同位素7.铝核al被粒子击中后产生的反应生成物是磷p，同时放出一种粒子，关于这种粒子的下列说法中正确的是()a.这种粒子在电场中可以被加速或发生偏转b.这种粒子在磁场中一定不受磁场力作用c.这种粒子在真空中的速度等于3108 m/sd.在碳14核内有8个这种粒子8.关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有()a.汤姆生发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内b.粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据c.对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路d.玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的9.(创新题)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(he)，则下列说法正确的是()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10.(易错题)关于核反应，下列说法正确的是()a.氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个b.任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等c.太阳内部高温高压条件下的热核聚变核反应方程是unxesr10nd.衰变的实质是原子核内部的一个中子转变成质子时释放出来的三、计算题(本大题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(预测题)(15分)(1)(双选)关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的有()a.是原子核质量减少一半所需的时间b.是原子核有半数发生衰变所需的时间c.把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的半衰期d.可以用来测定地质年代、生物年代等(2)设镭226的半衰期为1.6103年，质量为100 g的镭226经过4.8103年后，有多少克镭发生衰变？若衰变后的镭变为铅206，则此时镭铅质量之比为多少？12.(2012西安模拟)(15分)如图所示，一伦琴射线管，k为阴极可产生电子，阴极k与对阴极a外加电压uak30 kv.设电子离开k极时速度为零，通过电压加速后而以极大的速度撞到对阴极a上而产生x射线，假定电子的全部动能转为x射线的能量.求：(1)电子到达a极时的速度是多大？(2)从a极发出的x射线的最短波长是多少？(3)若电路中的毫安表的示数为10 ma，则每秒从a极最多能辐射出多少个x光子？(已知电子的质量me9.11031 kg，电子的电荷量e1.61019 c，普朗克常量h6.61034 js)答案解析1.【解析】选d.汤姆生通过研究阴极射线发现了电子；卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说；并通过用粒子轰击氮核发现了质子；贝克勒尔首先发现了天然放射现象，所以只有d正确.2.【解析】选d.第3能级和基态之间的能级差为12.09 ev，而12.20 ev并不等于两能级之差，故此光子不能被吸收，a错；由于第3能级的能量为1.51 ev，故处于第3能级的氢原子只要吸收大于等于1.51 ev的能量就能发生电离，b错；大量处于第3能级的氢原子将自发地向低能级跃迁，并发出3种频率的光子，c错；当氢原子从高能级向低能级跃迁时，电子的轨道半径变小，电场力做正功，电势能减少，由km，得v，当电子的轨道半径变小时，电子的速度变大，动能变大，d正确.3.【解析】选a.根据爱因斯坦质能方程，一个氘核(h)和一个氚核(h)结合成一个氦核并放出一个中子释放的能量为mc2,1 mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，释放的能量为上述反应的na倍，即namc2，故a正确.4.【解析】选b.光a照射光电管阴极k时，电流计指针偏转，说明光a能使阴极k发生光电效应，而b光不能使k发生光电效应.即a光能量大，b光能量小，ab，a错.a光强度增大，单位时间打出的光电子数增多，电流变大，b正确.电子流向与电流方向相反，c错.能否发生光电效应与光子的频率有关，与光强无关，d错.5.【解析】选d.利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电导出，a错误；射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视，b错误；作物种子发生的dna变异不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种，c错误；用射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地控制剂量，d正确.【变式备选】(双选)天然放射性元素 (钍)经过一系列衰变和衰变之后，变成 (铅)，下列论断正确的是()a.铅核比钍核少8个质子b.铅核比钍核少24个质子c.衰变过程共有4次衰变和8次衰变d.衰变过程共有6次衰变和4次衰变【解析】选a、d.根据题意，钍核的电荷数是90，质量数为232，则其质子数为90，中子数为23290142；铅核的电荷数是82，质量数为208，则其质子数为82，中子数为20882126，所以a对，b错.设经过了x次衰变和y次衰变，则核衰变方程可写成thpbxheye.根据质量数和电荷数守恒可列方程2322084x,90822xy.解得x6，y4.说明共经历了6次衰变和4次衰变，故c项错，d项对.6.【解析】选b、d.衰变过程中要满足电荷数守恒和质量数守恒，另外要知道两种衰变的特点，衰变时电荷数减少2，质量数减少4，衰变时电荷数增加1，而质量数不变.同位素为电荷数相等而质量数不等的元素.经分析可知b、d正确.7.【解析】选b、d.铝核al被粒子击中后的核反应方程为：alhepn，n不带电，不能在电场中被加速或发生偏转，a错误；在磁场中也不受磁场力作用，b正确；中子在真空中的速度小于光速3108 m/s，c错误；c中有1468个中子，d正确.8.【解析】选b、c.原子核式结构是卢瑟福在粒子散射实验基础上提出的，故a错，b对；原子光谱是由于原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子形成的，故c正确；玻尔理论成功解释了氢原子光谱的规律，尽管不能解释复杂原子的光谱现象，但它为量子力学的建立奠定了基础，故d项错误.9.【解析】选c、d.设x核质量数为a，电荷数为m，根据题述的“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(he)”可写出核反应方程如下：xye，yhzhe，显然x核比z核多2个质子，多一个中子，x核的质量数比z核质量数大3，a、b错误，c正确；x核与z核的总电荷为mm22m2，y核电荷为m1，所以x核与z核的总电荷是y核电荷的2倍，d正确.10.【解析】选b、d.半衰期属于统计规律，对少数原子核衰变不适用，故a错误；核反应过程中，若伴随能量产生，一定有质量亏损，故b正确；太阳内部发生的是热核聚变反应，而c中的核反应方程为裂变方程，c错误；衰变过程中，原子核内部一个中子转变为一个质子，使核电荷数增加1，故d正确.11.【解析】(1)半衰期是指原子核有半数发生衰变所经历的时间，它是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，由nn()，mm()可进行有关计算，故b、d正确. (6分)(2)镭226经过4.8103年后，经过三个半衰期，剩余镭的质量为mm()100 g12.5 g. (3分)已衰变的镭的质量为(10012.5) g87.5 g. (3分)设生成铅的质量为m，则22620687.5m，得m79.8 g. (2分)所以镭铅质量之比为125798. (1分)答案：(1)b、d(2)125798【总结提升】半衰期问题分析时的注意事项(1)半衰期是原子核有半数发生衰变，变成新核，并不是原子核的数量、质量减少一半.(2)要理解半衰期公式中各物理量的含义，在公式nn()，mm()中，n、m是指剩余的原子核的量，而不是衰变的量.12.【解题指南】电子在电场力作用下的末速度可以由动能定理求出.电子的动能若全部转变成x射线光子的能量，可根据光子说eh，求出x光子的频率和波长.每个光子的能量都是由冲向a极的电子来提供的，即可根据电流值求出每秒到达a极的电子数，可推知每秒由a极发射的x射线的光子数.【解析】(1)设电子被加速后的