高考物理一轮复习 第15章 第3单元《天然放射现象、核反应、核能》定时跟踪检测 新人教版.doc

2014届高考物理一轮复习定时跟踪检测：第15章 第3单元天然放射现象、核反应、核能（人教版）(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题8分，共56分)1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：衰变是原子核内一个中子转化为一个质子，同时放出一个电子，核反应方程为nhe，选项a错误；放射性元素的半衰期不随外界温度、压强等发生改变，选项c错误；比结合能越大，核子结合的越牢固，选项d错误答案：b2氢原子从n3激发态向低能级状态跃迁可能放出的光子中，只有一种光子不能使金属a产生光电效应，则下列说法正确的是()a不能使金属a产生光电效应的光子一定是从n3激发态直接跃迁到基态时放出的b不能使金属a产生光电效应的光子一定是从n3激发态直接跃迁到n2激发态时放出的c从n4激发态跃迁到n3激发态，所放出的光子一定不能使金属a产生光电效应d从n4激发态跃迁到基态，所放出的光子一定不能使金属a产生光电效应解析：氢原子从n3激发态向低能级跃迁时，各能级差为：e321.51 ev(3.4) ev1.89 ev，e311.51 ev(13.6) ev12.09 ev，e213.4 ev(13.6) ev10.2 ev，故32能级差最低，据eh可知此时辐射的频率最低，因此一定不能使金属a产生光电效应，e430.66 ev，故一定不能使a发生光电效应答案：bc3氢原子从其他能级向量子数为2的能级跃迁时所产生的光谱称为巴尔末系，其波长遵循以下规律：r()，式中r为一常数，已知光速为c，对此公式下列理解正确的是()a. n越大，所发射光子的能量越大b. 氢原子电离时所需能量只能是c. n4能级向n2能级跃迁辐射出的光子能使某金属发生光电效应，则巴尔末系中对应的所有光子均能使该金属发生光电效应d. 公式不但适用于氢光谱，也适用于其他原子的光谱解析：由r()可知：n越大，则辐射光子的越小，频率越大，故光子能量越大；氢原子电离时所需的能量要看氢原子处于第几能级：n4能级向n2能级跃迁辐射出的光子能使某金属发生光电效应，但n3能级向n2能级跃迁辐射出的光子就不一定能使该金属发生光电效应；故只有a正确答案：a42012贵州省遵义四中高三月考理综卷某原子核x吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个粒子由此可知()aa7，z3ba7，z4ca8，z3 da8，z4解析：xne2he，根据质量数守恒和电荷数守恒可得，z014，a108，即z3，a 7.本题答案为a.答案：a5根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹，在粒子从a 运动到b，再运动到c的过程中下列说法中正确的是()a动能先增大，后减小b电势能先减小，后增大c电场力先做负功，后做正功，总功等于零d加速度先变小，后变大解析：粒子从a到b，受排斥力作用，电场力做负动，动能减少，电势能增大；粒子从b再运动到c，电场力做正功动能增加，电势能减少；到达c点时，由于a、c在同一等势面上，所以从a到c，总功为零故a、b错，c对粒子从a到b，场强增大，加速度增大；从b到c，场强减小，加速度减小故d错答案：c6一个氡核rn衰变成钋核po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天.1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量以及rn衰变成po的过程放出的粒子是()a. 0.25 g，粒子 b. 0.75 g，粒子c. 0.25 g，粒子 d. 0.75 g，粒子解析：氡核半衰期为3.8天，7.6天为2个半衰期，所以1 g氡7.6天衰变掉的质量为1 g(1 g)0.75 g由rnpohe知rn衰变成po的过程中放出的粒子是he即粒子，所以b正确答案：b7一个静止的天然放射性元素的原子核在匀强磁场中发生衰变，所产生的新核和所放出的粒子的运动方向均垂直于磁场方向，如下图所示，能正确反映其可能的轨道是()解析：由r，知、衰变的新核与对应的或粒子具有等大、反向的动量，故r，大圆为或粒子，小圆为新核的径迹，由左手定则可判断出a、d正确答案：ad二、非选择题(共44分)8. (16分)在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中h的核反应，间接地证实了中微子的存在(1)中微子与水中的h发生核反应，产生中子(n)和正电子(1e)，即中微子hn1e，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是_(填写选项前的字母)a. 0和0 b. 0和1c. 1和0 d. 1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子()，即1e1e2.已知正电子和电子的质量都为9.11031 kg，反应中产生的每个光子的能量约为_j正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是_.解析：(1)发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数都是0，a项正确(2)产生的能量是由于质量亏损两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由emc2，故一个光子的能量为，带入数据得8.21014 j正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒答案：(1)a (2)8.21014 遵循动量守恒9(12分)云室处在磁感应强度为b的匀强磁场中，一静止的质量为m的原子核在云室中发生一次衰变，粒子的质量为m，电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内现测得粒子运动的轨道半径r，试求在衰变过程中的质量亏损(注：涉及能量问题时，亏损的质量可忽略不计)解析：令v表示粒子的速度，由洛伦兹力和牛顿定律可得qvbm令v表示衰变后剩余核的速度，在考虑衰变过程中系统的动量守恒时，因为亏损质量小，可不予考虑，由动量守恒可知(mm)vmv在衰变过程中，粒子和剩余核的动能来自于亏损质量即mc2(mm)v2mv2联立式解得m.答案：10(16分)氢原子处于基态时，原子能量e113.6 ev，已知电子电量e1.61019 c，电子质量m0.911030 kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r10.531010m.(en，rnn2r1，h6.631034 js)(1)若要使处于n2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？(2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n2的定态时，核外电子运动的等效电流多大？(3)若已知钠的极限频率为6.001014hz，今用一群处于n4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？解析：(1)要使处于n2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：h0得：8.211014hz. (2)氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力作向心力，有其中r24r1，根据电流的定义i由得i将数据代入得：i1.3104a.(3)由于钠的极限频率为6