《2020年高考物理復習 知能演練提升 第十三章 第三講 每課一測》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年高考物理復習 知能演練提升 第十三章 第三講 每課一測(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 [每課一測]
1.(2020·上海高考)盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子結(jié)構(gòu),正確反映實驗結(jié)果的示意圖是( )
圖1
解析:α粒子轟擊金箔后偏轉(zhuǎn),越靠近金箔,偏轉(zhuǎn)的角度越大,所以A、B、C錯誤,D正確。
答案:D
2.下列說法中正確的是( )
A.氫原子由較高能級躍遷到較低能級時,電子動能增加,原子勢能減少
B.原子核的衰變是原子核在其他粒子的轟擊下而發(fā)生的
C.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和而產(chǎn)生的
D.放射性元素的半衰期隨溫度和壓強的變化而變化
解析:原子核的衰變是自發(fā)進行的,選項B錯誤;半衰期是放射性元素的固有特性,不會隨外部因素而改
2、變,選項D錯誤。
答案:AC
3.Th(釷)經(jīng)過一系列α和β衰變,變成Pb(鉛),下列說法錯誤的是( )
A.鉛核比釷核少8個質(zhì)子
B.鉛核比釷核少16個中子
C.共經(jīng)過4次α衰變和6次β衰變
D.共經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變
解析:由于β衰變不會引起質(zhì)量數(shù)的減少,故可先根據(jù)質(zhì)量數(shù)的減少確定α衰變的次數(shù)為:x==6,現(xiàn)結(jié)合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來判定β衰變的次數(shù)y應(yīng)滿足:2x-y=90-82=8,所以y=2x-8=4。故C項錯誤,A、B、D正確。
答案:C
4.如圖2甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖,圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部的傷痕的示意圖,請問
3、圖乙中的檢查是利用了哪種射線( )
圖2
A.α射線 B.β射線
C.γ射線 D.三種射線都可以
解析:由題意可知,工業(yè)上需用射線檢查金屬內(nèi)部的傷痕,由題圖甲可知,三種射線中γ射線穿透力最強,而α射線、β射線都不能穿透金屬,所以答案為C。
答案:C
5.一塊含鈾的礦石質(zhì)量為M,其中鈾元素的質(zhì)量為m,鈾發(fā)生一系列衰變,最終生成物為鉛。已知鈾的半衰期為T,那么下列說法中正確的是( )
A.經(jīng)過2個半衰期后,這塊礦石中基本不再含有鈾
B.經(jīng)過2個半衰期后,原來所含的鈾元素的原子核有發(fā)生了衰變
C.經(jīng)過3個半衰期后,其中鈾元素的質(zhì)量還剩
D.經(jīng)過
4、1個半衰期后該礦石的質(zhì)量剩下
解析:經(jīng)過2個半衰期后礦石中剩余的鈾應(yīng)該有,經(jīng)過3個半衰期后礦石中剩余的鈾還有。因為衰變產(chǎn)物大部分仍然留在該礦石中,所以礦石質(zhì)量沒有太大的改變。
答案:C
6.(2020·麗水模擬)如圖3所示,由天然放射性元素釙(Po)放出的射線x1,轟擊鈹(Be)時會產(chǎn)生粒子流x2,用粒子流x2轟擊石蠟時會打出粒子流x3,經(jīng)研究知道( )
圖3
A.x1為α粒子,x2為質(zhì)子
B.x1為α粒子,x3為質(zhì)子
C.x2為質(zhì)子,x3為中子
D.x2為質(zhì)子,x3為光子
解析:用從釙發(fā)出的α射線轟擊鈹時,會產(chǎn)生一種不受電場和磁場影響、穿透力很強的粒子流。如果用這種粒
5、子流轟擊石蠟,能從石蠟中打出質(zhì)子。查德威克經(jīng)過研究,發(fā)現(xiàn)這種粒子正是盧瑟福猜想的中子。由以上可知x1為α粒子,x2為中子,x3為質(zhì)子,B正確,A、C、D錯誤。
答案:B
7.雷蒙德·戴維斯因研究來自太陽的中微子(e)而獲得了2002年度諾貝爾物理學獎。他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615噸四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶。中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€氬核,其核反應(yīng)方程為e+Cl―→Ar+e,已知Cl核的質(zhì)量為36.956 58 u,Ar核的質(zhì)量為36.956 91 u,e的質(zhì)量為0.000 55 u,1 u質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5 MeV。根據(jù)以上信息,可以判斷( )
A
6、.中微子不帶電
B.中微子就是中子
C.Cl和Ar是同位素
D.參與上述反應(yīng)的中微子的最小能量約為0.82 MeV
解析:在核反應(yīng)中,電荷數(shù)守恒,質(zhì)量數(shù)守恒,可以判斷中微子所帶電荷數(shù)是零,質(zhì)量數(shù)是零,故A項正確;中子的質(zhì)量數(shù)是1,故B項錯誤;同位素是電荷數(shù)相等,質(zhì)量數(shù)不等的同種元素,而Cl和Ar是兩種不同的元素,故C項錯誤;由愛因斯坦質(zhì)能方程得中微子的質(zhì)量m=(0.000 55+36.956 91-36.956 58) u=0.000 88 u,而1 u質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5 MeV,所以中微子的最小能量是E=931.5×0.000 88 MeV≈0.82 MeV,故D項正確。
7、答案:AD
8.(2020·江蘇高考)按照玻爾原子理論,氫原子中的電子離原子核越遠,氫原子的能量________(選填“越大”或“越小”)。已知氫原子的基態(tài)能量為 E1(E1<0),電子質(zhì)量為 m,基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后,電子速度大小為________(普朗克常量為 h)。
解析:根據(jù)玻爾理論可知,氫原子中的電子離核越遠,氫原子的能量越大,由mv2=hν+E1可得v= 。
答案:越大
9.放射性原子核U先后發(fā)生α衰變和β衰變后,變?yōu)樵雍薖a。已知U質(zhì)量為m1=238.029 0 u,Pa質(zhì)量為m2=234.023 9 u,α粒子的質(zhì)量為mα=4.002 6
8、u,電子的質(zhì)量為me=0.000 5 u。(原子質(zhì)量單位1 u相當于931.5 MeV的能量)則:
(1)放射性衰變方程為:____________________________________________________。
(2)原子核U衰變?yōu)镻a的過程中釋放能量為__________MeV(保留三位有效數(shù)字)。
解析:(1)U―→Pa+He+e
(2)虧損的質(zhì)量Δm=m1-m2-mα-me=0.002 0 u;釋放的能量ΔE=0.002 0×931.5 MeV≈1.86 MeV。
答案:(1)U―→Pa+He+e (2)1.86
10.如圖4所示為氫原子最低的四個能級,當
9、氫原子在這些能級間躍遷時:
圖4
(1)有可能放出多少種能量的光子。
(2)在哪兩個能級間躍遷時,所放出光子波長最長?波長是多少?
解析:(1)N==種=6種。
(2)氫原子由第4能級向第3能級躍遷時,能級差最小,輻射的光子波長最長。
由hν=E4-E3得:h=E4-E3
所以λ=
= m
≈1.88×10-6 m。
答案:(1)6 (2)第4能級向第3能級躍遷 1.88×10-6 m
11.假設(shè)高速運動的α粒子與一個靜止于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中某點的氮核(N)發(fā)生正碰。碰后產(chǎn)生兩個新核,在磁場中形成如圖5所示的兩條半徑分別為R和r(R>r)的圓形徑跡。其中R是質(zhì)
10、量較小核的徑跡,r是質(zhì)量較大核的徑跡。
(1)請寫出該核反應(yīng)方程;
(2)求出碰前α粒子的速度(質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為e)。 圖5
解析:(1)N+He―→O+H
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,則由qvB=m
得O核的動量 pO=mOvO=8eBr
H核的動量 pH=mHvH=eBR
由動量守恒定律
pHe=pO+pH
∴pHe=eB(8r+R)
∴vHe==
答案:(1)N+He―→O+H (2)
12.用中子轟擊鋰核(Li)發(fā)生核反應(yīng),產(chǎn)生氚和α粒子并放出4.8 MeV的能量。
(1)寫出核反應(yīng)方程式;
(2)求上述反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為多少(保留兩位有效數(shù)字);
(3)若中子與鋰核是以等大反向的動量相碰,則α粒子和氚的動能之比是多少?
解析:(1)Li+n→H+He+4.8 MeV
(2)Δm== kg
≈8.5×10-30 kg
(3)設(shè)m1、m2、v1、v2分別為氦核、氚核的質(zhì)量和速度,由動量守恒定律得0=m1v1+m2v2
氦核、氚核的動能之比
Ek1∶Ek2=∶=m2∶m1=3∶4。
答案:(1)Li+n→H+He+4.8 MeV
(2)8.5×10-30 kg (3)3∶4