高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時集訓(xùn) 第1部分 專題突破篇 專題12 近代物理初步
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專題限時集訓(xùn)(十二) 近代物理初步 一、選擇題(本題共8小題,每小題6分.在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分.) 1.物理學(xué)重視邏輯,崇尚理性,其理論總是建立在對事實觀察的基礎(chǔ)上.下列說法正確的是( ) A.天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的 B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu) C.α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的 D.密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的 A [α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu),B、C項錯誤;密立根的油滴實驗測出了電子的電荷量,D項錯誤.] 2.實物粒子和光都具有波粒二象性.下列事實中不能突出體現(xiàn)波動性的是( ) A.電子束通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣 B.β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡 C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu) D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) B [電子束具有波動性,通過雙縫實驗裝置后可以形成干涉圖樣,β射線在云室中高速運(yùn)動時,徑跡又細(xì)又直,表現(xiàn)出粒子性.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu),體現(xiàn)出波動性.電子顯微鏡是利用電子束工作的,體現(xiàn)了波動性,故選B.] 3.(2016北京高考)處于n=3能級的大量氫原子,向低能級躍遷時,輻射光的頻率有( ) A.1種 B.2種 C.3種 D.4種 C [大量氫原子從n=3能級向低能級躍遷時,能級躍遷圖如圖所示,有3種躍遷情況,故輻射光的頻率有3種,選項C正確.] 4.鈾是常用的一種核燃料,若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng):U+n→a+b+2n 則a+b可能是( ) A.Xe+Kr B.Ba+Kr C.Ba+Sr D.Xe+Sr D [根據(jù)核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)守恒可知,a+b的質(zhì)量數(shù)應(yīng)為235+1-2=234,質(zhì)子數(shù)應(yīng)為92,A項中的質(zhì)量數(shù)為140+93=233,B項中質(zhì)量數(shù)是141+92=233,C項中質(zhì)量數(shù)為141+93=234,質(zhì)子數(shù)為56+38=94,D項中質(zhì)量數(shù)為140+94=234,質(zhì)子數(shù)為54+38=92,綜上可知,答案為D.] 5.關(guān)于原子核的結(jié)合能,下列說法不正確的是( ) A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能 C.銫原子核(Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核(Pb)的結(jié)合能 D.比結(jié)合能越大,原子核越不穩(wěn)定 D [原子核分解成自由核子時,需要的最小能量就是原子核的結(jié)合能,選項A正確.重核衰變時釋放能量,衰變產(chǎn)物更穩(wěn)定,即衰變產(chǎn)物的比結(jié)合能更大,衰變前后核子數(shù)不變,所以衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能,選項B正確.銫核的核子數(shù)比鉛核的核子數(shù)少,其結(jié)合能也小,選項C正確.比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,選項D錯誤.] 6.鈾核裂變是核電站核能的重要來源,其中一種裂變反應(yīng)式是U+n→Ba+Kr+3n.下列說法正確的有( ) A.上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出 B.鈾塊體積對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無影響 C.鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制 D.鈾核的半衰期會受到環(huán)境溫度的影響 AC [n表示中子,反應(yīng)式中有n放出,A項正確.當(dāng)鈾塊體積小于臨界體積時鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不會發(fā)生,B項錯誤.鈾核的核反應(yīng)中釋放出的快中子被減速劑減速后變?yōu)槁凶樱凶訒烩櫤宋瞻l(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),減速劑可由人工控制,C項正確.鈾核的半衰期只由自身決定,而與其他外部因素?zé)o關(guān),D項錯誤.] 7.下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識,其中正確的是( ) A.γ射線是高速運(yùn)動的電子流 B.氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動的電子動能增大 C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變 D.Bi的半衰期是5天,100克Bi經(jīng)過10天后還剩下25克 BD [γ射線是光子流,選項A錯誤;氫原子輻射光子后能量減小,軌道半徑減小,其繞核運(yùn)動的電子動能增大,總能量減小,選項B正確;太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的氫核聚變,選項C錯誤;由m=,n=得m== g=25 g,選項D正確.] 8.如圖5所示,氫原子可在下列各能級間發(fā)生躍遷,設(shè)從n=4到n=1能級輻射的電磁波的波長為λ1,從n=4到n=2能級輻射的電磁波的波長為λ2,從n=2到n=1能級輻射的電磁波的波長為λ3,則下列關(guān)系式中正確的是( ) 圖5 A.λ1<λ3 B.λ3<λ2 C.λ3>λ2 D.=+ AB [已知從n=4到n=1能級輻射的光的波長為λ1,從n=4到n=2能級輻射的光的波長為λ2,從n=2到n=1能級輻射的光的波長為λ3,則λ1、λ2、λ3的關(guān)系為h>h>h,即>,λ1<λ3,>,λ3<λ2,又h=h+h,即=+,則=-,即正確選項為A、B.] 二、非選擇題(共2小題,32分) 9.(16分)假設(shè)高速運(yùn)動的α粒子與一個靜止于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中某點(diǎn)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6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)量較小的核的徑跡,r是質(zhì)量較大的核的徑跡. 圖6 (1)請寫出該核反應(yīng)方程; (2)求碰撞前α粒子的速度大小(質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為e). 【解析】 (1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得核反應(yīng)方程為 N+He→O+H. (2)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力, 則有qvB=m 可得O核的動量為pO=mOvO=8eBr H核的動量為pH=mHvH=eBR 由動量守恒定律得 pHe=pO+pH 所以pHe=eB(8r+R) 故vHe==. 【答案】 (1)N+He―→O+H (2) 10.(16分)用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核(Li),發(fā)生核反應(yīng)后生成氚核和α粒子.生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反,氚核與α粒子的速度之比為7∶8,中子的質(zhì)量為m,質(zhì)子的質(zhì)量可近似看作m,光速為c. (1)寫出核反應(yīng)方程; (2)求氚核和α粒子的速度大?。? (3)若核反應(yīng)過程中放出的核能全部轉(zhuǎn)化為α粒子和氚核的動能,求質(zhì)量虧損. 【解析】 (1)由題意可得,核反應(yīng)方程為 n+Li→H+He. (2)由動量守恒定律得 mv=-3mv1+4mv2 由題意得v1∶v2=7∶8 解得v1=v,v2=v. (3)氚核和α粒子的動能之和為 Ek=3mv+4mv=mv2 釋放的核能為 ΔE=Ek-Ekn=mv2-mv2=mv2 由愛因斯坦質(zhì)能方程得,質(zhì)量虧損為 Δm==. 【答案】 (1)n+Li→H+He (2)v v (3)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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