(衡水萬(wàn)卷)高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷三十五 原子物理(含解析)-人教版高三物理試題

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1、原子物理一 、單選題(本大題共4小題 。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)1.(2015重慶高考真題)題1圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡,氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。以下判斷可能正確的是A.a、b為粒子的經(jīng)跡 B. a、b為粒子的經(jīng)跡 C. c、d為粒子的經(jīng)跡 D. c、d為粒子的經(jīng)跡2.(2015天津高考真題)物理學(xué)重視邏輯,崇尚理性,其理論總是建立在對(duì)事實(shí)觀察的基礎(chǔ)上,下列說(shuō)法正確的是A、天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B、電子的發(fā)現(xiàn)使人認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)C、粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷時(shí)量子化的D、密立根油滴實(shí)

2、驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的3. 氫原子的能級(jí)圖如圖所示,已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV3.11 eV,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A.處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線,并發(fā)生電離B.大量氫原子從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí),發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng)C.大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),可能發(fā)出6種不同頻率的光D.大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),可能發(fā)出3種不同頻率的可見光4. 如圖所示,一根10m長(zhǎng)的梭鏢以相對(duì)論速度穿過一根10m長(zhǎng)的管子,它們的長(zhǎng)度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的.以下哪種敘述準(zhǔn)確地描述了梭鏢穿過管子的情況( )A.梭鏢收縮變短,因此在某些位置上,管

3、子能完全遮住它B.管子收縮變短,因此在某些位置上,梭鏢從管子的兩端伸出來(lái)C. 兩者都收縮,且收縮量相等,因此在某個(gè)位置,管子恰好遮住梭鏢D. 所有這些都與觀察者的運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)二 、多選題(本大題共3小題 )5.(2015廣東高考真題)科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚,再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量,核反應(yīng)方程分別為:XY4.9MeV和X17.6MeV,下列表述正確的有AX是中子 BY的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損 D氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)6. 下列說(shuō)法中正確的是( ) A.盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為: B.鈾核裂變的核反應(yīng)是: C.質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為ml、m2、m

4、3,那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子,所釋放的核能為E= (ml +m2-m3 )c2 D.原子從a能級(jí)躍遷到b能級(jí)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為的光子;原子從b能級(jí)躍遷到c能級(jí)時(shí)吸收波長(zhǎng)為的光子,已知。那么原子從能級(jí)躍遷到c能級(jí)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為的光子7. 關(guān)于核力與結(jié)合能,下列說(shuō)法中正確的是( )A.核力是短程力,與核子間的距離有關(guān),有時(shí)表現(xiàn)為引 力,有時(shí)表現(xiàn)為斥力B.核力具有飽和性和短程性,原子核為了穩(wěn)定,故重核在形成時(shí)其中子數(shù)多于質(zhì)子數(shù)C.比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原 子核時(shí)一定釋放核能D.原子核的結(jié)合能越大,核子結(jié)合得越牢固,原子越穩(wěn)定三 、簡(jiǎn)答題(本大題共2小題 )8. 氫原子處于基態(tài)時(shí)

5、,原子的能量為,當(dāng)處于的激發(fā)態(tài)時(shí),能量為,則(1)當(dāng)氫原子從的激發(fā)態(tài)躍遷到的基態(tài)時(shí),向外輻射的光子的波長(zhǎng)是多少?(2)若要使處于基態(tài)的氫原子電離,至少要用多大頻率的電磁波照射原子?(3)若有大量的氫原子處于的激發(fā)態(tài),則在躍遷過程中可能釋放出幾種頻率的光子?其中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是多少?9.(1)在核反應(yīng)堆中,鈾核吸收中子會(huì)發(fā)生裂變,裂變的產(chǎn)物是多樣的,所生成的核往往還會(huì)衰變,其中一個(gè)衰變過程可表述為 。試問式中空格應(yīng)為何種粒子?(3分)(2)的半衰期為8天。開始時(shí)核廢料中有個(gè)核,經(jīng)過16天,還有 個(gè)核。(3)核電站的固體廢料放射性比較強(qiáng),要在核電站內(nèi)的專用廢物庫(kù)放置5年,且在放置的初始階段要對(duì)固體廢料

6、進(jìn)行冷卻處理。請(qǐng)簡(jiǎn)述需要進(jìn)行冷卻處理的理由。0.2016萬(wàn)卷作業(yè)卷(三十五)答案解析一 、單選題1.【答案】D【解析】、粒子分別帶正電、負(fù)電、不帶電,由左手定則可以判斷粒子向上偏轉(zhuǎn),粒子向下偏轉(zhuǎn),粒子不偏轉(zhuǎn),故選項(xiàng)D正確。2.【答案】A【解析】天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的,選項(xiàng)A正確;電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子可以再分,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;粒子散射實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;密立根油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了元電荷的電荷量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.【答案】D 解:A、紫外線的頻率大于3.11eV,n=3能級(jí)的氫原子可以吸收紫外線后,能量大于0,所以氫原子發(fā)生電離故A正確B、氫原子從高能級(jí)向n=3能

7、級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量小于1.51eV,小于可見光的頻率,有可能是紅外線,紅外線有顯著的熱效應(yīng)故B正確 C、根據(jù),知,可能放出6種不同頻率的光故C正確,D錯(cuò)誤 4.【答案】D 【解析】如果你是在相對(duì)于管子靜止的參考系中觀察運(yùn)動(dòng)著的梭鏢,那么梭鏢看起來(lái)就比管子短,在某些位置梭鏢會(huì)完全處在管子內(nèi)部。然而當(dāng)你和梭鏢一起運(yùn)動(dòng)時(shí),你看到的管子就縮短了,所以在某些位置,你可以看到梭鏢兩端都伸出管子。又如你在梭鏢和管子之間運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的速度是在梭鏢運(yùn)動(dòng)的方向上,而大小是其一半,那么梭鏢和管子都相對(duì)于你運(yùn)動(dòng),且速度的大小一樣,你看到這兩樣?xùn)|西都縮短了,且縮短的量相同。所以你看到的一切都是相對(duì)的依賴于你的參考系。

8、二 、多選題5.【答案】AD【解析】根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒,結(jié)合X可知,X為中子,A項(xiàng)正確;由X+Y+可知,Y的質(zhì)量數(shù)為6,電荷數(shù)為3,即質(zhì)子數(shù)為3,中子數(shù)也為3,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由核反應(yīng)方程可知,兩個(gè)反應(yīng)都放出了能量,因此都有質(zhì)量虧損,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由氘和氚兩個(gè)輕核反應(yīng)生成較大質(zhì)量的氦核是輕核的聚變反應(yīng),D項(xiàng)正確。6. 【答案】AD 【解析】 A、盧瑟福通過粒子轟擊氮核得到質(zhì)子,發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為,故A正確B、鈾核裂變的核反應(yīng)方程是:,兩邊中子不能約故B錯(cuò)誤C、質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子,質(zhì)量虧損m=(m1+m2-m3),根據(jù)質(zhì)能方程,釋放的能

9、量為E=mc2=(m1+m2-m3)c2故C錯(cuò)誤D、已知12,所以12,知從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射光子的能量小于從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收光子的能量,所以a能級(jí)的能量小于c能級(jí)的能量,有h2-h1=h3,即h-h=h,解得:3=故D正確【思路點(diǎn)撥】盧瑟福通過粒子轟擊氮核得到質(zhì)子鈾核裂變是通過一個(gè)中子轟擊鈾核,產(chǎn)生3個(gè)中子,寫核反應(yīng)方程式時(shí),核反應(yīng)前和核反應(yīng)后的中子不能約輕核聚變有質(zhì)量虧損,求出質(zhì)量虧損,根據(jù)質(zhì)能方程求出釋放的能量通過波長(zhǎng)的大小關(guān)系,確定出頻率的大小關(guān)系,從而知道a能級(jí)和c能級(jí)的能量高低,通過Em-En=h求出光子的波長(zhǎng)本題主要考查了核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程以及能級(jí)

10、等知識(shí)點(diǎn),知道能極差與光子頻率的關(guān)系,注意半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)7. 【答案】ABC 【解析】 本題考查了核力.比結(jié)合能的概念。由核力的概念可知,選項(xiàng)AB正確;比結(jié)合能越大,核子的平均質(zhì)量越小,表示原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定,比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定發(fā)生質(zhì)量虧損,釋放能量,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。三 、簡(jiǎn)答題8.解析:(1)據(jù)玻爾理論得: (2)要使處于基態(tài)的氫原子電離,入射光子須滿足:解得:(3)當(dāng)大量氫原子處于能級(jí)時(shí),可釋放出的光子頻率種類為:由于氫原子由向躍遷時(shí)放出的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng),設(shè)為,則所以答案:(1)(2)(3)3種9. “物理”模塊 (1)解析:由核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和核電核數(shù)守恒,得該粒子質(zhì)量數(shù)為0,核電荷數(shù)為,核反應(yīng)方程為,空格中粒子為電子。 答案: 電子 【命題立意】本題考查核反應(yīng)方程,考查學(xué)生理解能力,屬容易題。 (2)解析:由半衰期定義得剩余核數(shù)。 答案: 【命題立意】本題考查半衰期,考查學(xué)生理解能力,屬容易題。 (3)解析:核電站的固體廢料放射性比較強(qiáng),能放出射線,放出巨大能量。且剛開始放射性比較強(qiáng),釋放出的能量比較大,溫度升高塊,必須在初始階段對(duì)核固體廢料進(jìn)行冷卻處理。 答案:見解析。

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