2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第33講 原子結(jié)構(gòu)與原子核實(shí)戰(zhàn)演練.doc

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2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 第33講 原子結(jié)構(gòu)與原子核實(shí)戰(zhàn)演練 1．(多選)一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0107 m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si.下列說(shuō)法正確的是(　ABE　) A．核反應(yīng)方程為p＋Al→Si B．核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒 C．核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)能量不守恒 D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和 E．硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105 m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致 解析　核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，選項(xiàng)A正確；微觀粒子相互作用過(guò)程中，滿足動(dòng)量守恒定律，選項(xiàng)B正確；題述核反應(yīng)過(guò)程屬于“二合一”形式的完全非彈性碰撞，機(jī)械能有損失，但對(duì)于封閉的系統(tǒng)，能量仍然守恒，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；核反應(yīng)過(guò)程中的機(jī)械能有損失，故存在質(zhì)量虧損現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；硅原子質(zhì)量約是質(zhì)子質(zhì)量的28倍，由動(dòng)量守恒定律知，m0v0＝28m0v，所以硅原子核速度數(shù)量級(jí)為105 m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致，選項(xiàng)E正確． 2．圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里．以下判斷可能正確的是(　D　) A．a(chǎn)、b為β粒子的徑跡 B．a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡 C．c、d為α粒子的徑跡 D．c、d為β粒子的徑跡 解析　γ粒子是不帶電的光子，在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；α粒子為氦核帶正電，由左手定則知向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；β粒子是帶負(fù)電的電子，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D正確． 3．碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過(guò)32天后，該藥物中碘131的含量大約還有(　C　) A． B． C． D． 解析　經(jīng)過(guò)n個(gè)半衰期剩余碘131的含量m′＝m()n.因32天為碘131的4個(gè)半衰期，故剩余碘131的含量m′＝m()4＝，選項(xiàng)C正確． 4．(多選)氫原子能級(jí)如圖所示，當(dāng)氫原子從n＝3躍遷到n＝2的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656 nm.以下判斷正確的是__CD__(選填正確答案標(biāo)號(hào))． A．氫原子從n＝2躍遷到n＝1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656 nm B．用波長(zhǎng)為325 nm的光照射，可使氫原子從n＝1躍遷到n＝2的能級(jí) C．一群處于n＝3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線 D．用波長(zhǎng)為633 nm的光照射，不能使氫原子從n＝2躍遷到n＝3的能級(jí) 解析　能級(jí)間躍遷輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，能級(jí)差越大，輻射的光子頻率越大，波長(zhǎng)越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由Em－En＝hν可知，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；根據(jù)C＝3可知，輻射的光子頻率最多有3種，選項(xiàng)C正確． 5．下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是__B__.(選填正確答案標(biāo)號(hào)) A．γ射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 B．氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大 C．太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的重核裂變 D．Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過(guò)10天后還剩下50克 解析　β射線是高速電子流，而γ射線是一種電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動(dòng)的電子距核更近，動(dòng)能增大，選項(xiàng)B正確；太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)內(nèi)部氫核的聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；10天為兩個(gè)半衰期，剩余的Bi為100()g＝100()2 g＝25 g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．在下列描述核變化過(guò)程的方程中，屬于α衰變的是__C__，屬于β衰變的是__AB__，屬于裂變的是__E__，屬于聚變的是__F__.(選填正確答案標(biāo)號(hào)) A．C→N＋e 　　 B．P→S＋e C．U→Th＋He 　　 D．N＋He→O＋H E．U＋n→Xe＋Sr＋2n 　　 F．H＋H→He＋n 解析　一個(gè)原子核自發(fā)地放出一個(gè)α粒子，生成一個(gè)新核的過(guò)程是α衰變，因此選項(xiàng)C是α衰變；一個(gè)重核在一個(gè)粒子的轟擊下，分裂成幾個(gè)中等質(zhì)量原子核的過(guò)程是重核的裂變，因此選項(xiàng)E是重核的裂變；兩個(gè)較輕的原子核聚合成一個(gè)較大的原子核，并放出粒子的過(guò)程是輕核的聚變，因此選項(xiàng)F是輕核的聚變；另外，選項(xiàng)A、B是β衰變，選項(xiàng)D是原子核的人工轉(zhuǎn)變． 7．(xx江蘇卷)(1)原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示．根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有__BC__． A．He核的結(jié)合能約為14 MeV B．He核比Li核更穩(wěn)定 C．兩個(gè)H核結(jié)合成He核時(shí)釋放能量 D．U核中核子的平均結(jié)合能比Kr核中的大 (2)質(zhì)子(H)和α粒子(He)被加速到相同動(dòng)能時(shí)，質(zhì)子的動(dòng)量__小于__(選填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的動(dòng)量，質(zhì)子和α粒子的德布羅意波波長(zhǎng)之比為_(kāi)_2∶1__． 解析　(1)由圖象可知，He的比結(jié)合能約為7 MeV，其結(jié)合能應(yīng)為28 MeV，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤．比結(jié)合能較大的核較穩(wěn)定，故選項(xiàng)B正確．比結(jié)合能較小的核結(jié)合成比結(jié)合能較大的核時(shí)釋放能量，故選項(xiàng)C正確．比結(jié)合能就是平均結(jié)合能，故由圖可知選項(xiàng)D錯(cuò)誤． (2)由動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系p＝可知，Ek相同時(shí)，質(zhì)量小的動(dòng)量也較小，故質(zhì)子的動(dòng)量小于α粒子的動(dòng)量．德布羅意波長(zhǎng)λ＝，而p∝，故λ∝，則λH∶λα＝∶＝2∶1． 8．(xx北京卷)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變．放射出的α粒子(He)在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R.以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量． (1)放射性原子核用X表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫出該α衰變的核反應(yīng)方程； (2)α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大??； (3)設(shè)該衰變過(guò)程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損Δm． 解析　(1)X→Y＋He． (2)設(shè)α粒子的速度大小為v，由qvB＝m，T＝，得α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期T＝， 環(huán)形電流大小I＝＝， (3)由qvB＝m，得v＝． 設(shè)衰變后新核Y的速度大小為v′，系統(tǒng)動(dòng)量守恒， Mv′－mv＝0， v′＝＝， 由Δmc2＝Mv′2＋mv2， 得Δm＝． 答案　見(jiàn)解析