高考物理一轮复习第12章近代物理第二节原子与原子核达标诊断高效训练.doc

1 / 7【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第精选高考物理一轮复习第 1212 章近代物理第二章近代物理第二节原子与原子核达标诊断高效训练节原子与原子核达标诊断高效训练(建议用时：60 分钟)一、单项选择题1(2018·南昌十所省重点中学模拟)下列说法正确的是( )A光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量B比结合能越大，原子核越不稳定C将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损解析：选 A.光子像其他粒子一样，不但具有粒子性，而且也有波动性，则不但具有能量，也具有动量，故 A 正确；比结合能越大的原子核越稳定，B 错误；放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系，只和本身性质有关，C 错误；原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，故 D 错误2铀核可以发生衰变和裂变，铀核的( )A衰变和裂变都能自发发生B衰变和裂变都不能自发发生C衰变能自发发生而裂变不能自发发生D衰变不能自发发生而裂变能自发发生解析：选 C.铀是天然放射性元素，所以铀核的衰变是能自发发生的，2 / 7而铀核的裂变是人工实现的，是用中子轰击铀核实现的，所以铀核的裂变，不能自发发生，故 A、B、D 错误，C 正确3.Th 经过一系列 衰变和 衰变后变成 Pb，则 Pb 比 Th 少( )A16 个中子，8 个质子 B8 个中子，16 个质子C24 个中子，8 个质子 D8 个中子，24 个质子解析：选 A.Pb 比 Th 质子数少(9082)8 个，核子数少(232208)24 个，所以中子数少(248)16 个，故 A 正确，B、C、D 错误4.(2018·哈尔滨六中模拟)静止在匀强电场中的碳14 原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b 表示长度)那么碳 14 的核反应方程可能是( )A.CHeBe BCeBC.CeN DCHB解析：选 A.由轨迹弯曲方向可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方向相同，均带正电，且由水平位移可得两者电荷量之比为 12；所以放出的粒子为 粒子，即发生 衰变，则核反应方程是 CHeBe，故 A 正确5.在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中 a、b 所示，由图可以判定( )A该核发生的是 衰变3 / 7B该核发生的是 衰变C磁场方向一定垂直纸面向里D磁场方向一定垂直纸面向外解析：选 B.本题考查对 粒子及 粒子的性质的了解，对动量守恒定律以及左手定则的应用能力原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据题图所示，它们在同一磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为 衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场是向里还是向外，即都有可能6(2015·高考北京卷)下列核反应方程中，属于 衰变的是( )A.NHeOH BUThHeC.HHHen DThPae解析：选 B. 衰变是放射性元素的原子核放出 粒子(He)的核反应，选项 B 正确7(2018·四川遂宁模拟)不同色光的光子能量如下表所示；色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10氢原子部分能级的示意图如图所示大量处于 n4 能级的氢原子，发射出的光的谱线在可见光范围内，其颜色分别为( )A红、蓝靛 B红、紫C橙、绿 D蓝靛、紫解析：选 A.计算出各种光子能量，然后和表格中数据进行对比，便可解决本题氢原子处于第四能级，能够发出 12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV 的六种光子，1.89 eV4 / 7和 2.55 eV 属于可见光，1.89 eV 的光子为红光，2.55 eV 的光子为蓝靛二、多项选择题814C 发生放射性衰变为 14N，半衰期约为 5 700 年已知植物存活期间，其体内 14C 与 12C 的比例不变；生命活动结束后，14C 的比例持续减少现通过测量得知，某古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是( )A该古木的年代距今约为 5 700 年B12C、13C、14C 具有相同的中子数C14C 衰变为 14N 的过程中放出 射线D增加样品测量环境的压强将加速 14C 的衰变解析：选 AC.因古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为 5 700 年，选项 A 正确；12C、13C、14C 具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项 B 错误；根据核反应方程可知，14C 衰变为 14N 的过程中放出电子，即发出 射线，选项 C 正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项 D 错误9(2015·高考广东卷)科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：XYHeH4.9 MeV 和HHHeX17.6 MeV，下列表述正确的有( )AX 是中子BY 的质子数是 3，中子数是 6C两个核反应都没有质量亏损D氘和氚的核反应是核聚变反应解析：选 AD.核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由5 / 7HHHeX17.6 MeV 知 X 为 n，由 XYHeH4.9 MeV 知 Y为 Li，其中 Y 的质子数是 3，中子数也是 3，选项 A 正确，选项 B错误；两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损，选项 C 错误；XYHeH4.9 MeV 是原子核的人工转变，HHHen17.6 MeV 为轻核聚变，选项 D 正确10在花岗岩、大理石等装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性元素的说法中正确的是( )A 射线与 射线一样都是电磁波，但穿透本领远比 射线弱B氡的半衰期为 3.8 天，4 个氡原子核经过 7.6 天后就一定只剩下1 个氡原子核C.U 衰变成 Pb 要经过 6 次 衰变和 8 次 衰变D放射性元素发生 衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的解析：选 CD. 射线是电子流， 射线才是电磁波，选项 A 错误；半衰期的意义只有对大量原子核才成立，选项 B 错误；U 衰变成Pb，质量数减少了 32，因此发生了8 次 衰变， 衰变 8 次则核电荷数要减少 16，实际核电荷数减少 10，因此发生了 16106次 衰变，C 正确； 衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，D 正确三、非选择题11.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个 粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示)，今测得两个相切圆半径之比 r1r2144.则：(1)图中哪一个圆是 粒子的径迹？(说明理由)(2)这个原子核原来所含的质子数是多少？6 / 7解析：(1)因为动量守恒，所以轨道半径与粒子的电荷量成反比，所以圆轨道 2 是 粒子的径迹，圆轨道 1 是新生核的径迹，两者电性相同，运动方向相反(2)设衰变后新生核的电荷量为 q1， 粒子的电荷量为 q22e，它们的质量分别为 m1 和 m2，衰变后的速度分别为 v1 和 v2，所以原来原子核的电荷量 qq1q2.根据轨道半径公式有，r1 r2 又由于衰变过程中遵循动量守恒定律，则m1v1m2v2，以上三式联立解得 q90e.即这个原子核原来所含的质子数为 90.答案：(1)圆轨道 2 是 粒子的径迹 理由见解析 (2)9012(2017·高考北京卷)在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次 衰变放射出的 粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为 R.以 m、q 分别表示 粒子的质量和电荷量(1)放射性原子核用 X 表示，新核的元素符号用 Y 表示，写出该 衰变的核反应方程(2) 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小(3)设该衰变过程释放的核能都转化为 粒子和新核的动能，新核的质量为 M，求衰变过程的质量亏损 m.解析：(1)XYHe.(2)设 粒子的速度大小为 v，7 / 7由 qvBm，T，得 粒子在磁场中运动周期 T2m qB环形电流大小 I.(3)由 qvBm，得 vqBR m设衰变后新核 Y 的速度大小为 v，系统动量守恒Mvmv0vqBR M由 mc2Mv2mv2得 m.答案：见解析