金版教程2014年高考物理规范特训 15.3天然放射现象、核反应、核能

金版教程2014年高考物理规范特训 15.3天然放射现象、核反应、核能内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (时间：45 分钟满分：100 分)一、选择题(每小题 8 分，共 56 分)1下列关于原子和原子核的说法正确的是()A. 衰变现象说明电子是原子核的组成部分B玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析： 衰变是原子核内一个中子转化为一个质子，同时放出一个电子，核反应方程为 n H e，选项 A 错误；放射性元素的半衰期不随外界温度、压强等发生改变，10 1 0 1选项 C 错误；比结合能越大，核子结合的越牢固，选项 D 错误答案：原子从 n3 激发态向低能级状态跃迁可能放出 2、的光子中，只有一种光子不能使金属 A 产生光电效应，则下列说法正确的是()A不能使金属 A 产生光电效应的光子一定是从 n3 激发态直接跃迁到基态时放出的B不能使金属 A 产生光电效应的光子一定是从 n3 激发态直接跃迁到 n2 激发态时放出的C从 n4 激发态跃迁到 n 3 激发态，所放出的光子一定不能使金属 A 产生光电效应D从 n4 激发态跃迁到基态，所放出的光子一定不能使金属 A 产生光电效应解析：氢原子从 n3 激发态向低能级跃迁时，各能级差为：E 32 31 21 3.4 0.2 32 能级差最低，据 E知此时辐射的频率最低，因此一定不能使金属 43 一定不能使 案： 氢原子从其他 3、能级向量子数为 2 的能级跃迁时所产生的光谱称为巴尔末系，其波长 遵循以下规律： R( )，式中 R 为一常数，已知光速为 c，对此公式下列理解正确1 122 1 )A. n 越大，所发射光子的能量越大B. 氢原子电离时所需能量只能是n4 能级向 n2 能级跃迁辐射出的光子能使某金属发生光电效应，则巴尔末系中对应的所有光子均能使该金属发生光电效应D. 公式不但适用于氢光谱，也适用于其他原子的光谱解析：由 R( )可知： 辐射光子的 越小，频率越大，故光子能量越1 122 1原子电离时所需的能量要看氢原子处于第几能级：n4 能级向 n2 能级跃迁辐射出的光子能使某金属发生光电效应，但 n3 能级 4、向 n2 能级跃迁辐射出的光子就不一定能使该金属发生光电效应；故只有 A 正确答案：2012贵州省遵义四中高三月考理综卷 某原子核 X 吸收一个中子后，放出一个电裂为两个 粒子由此可知()AA7，Z 3 BA7，Z4CA8，Z3 DA8，Z 4解析： X n e2 据质量数守恒和电荷数守恒可得，0 0 1 42Z014， A108，即 Z3，A 5根据 粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个 粒子的运动轨迹，在 粒子从 a 运动到 b，再运动到 c 的过程中下列说法中正确的是()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 动能先增大，后减 5、小B电势能先减小，后增大C电场力先做负功，后做正功，总功等于零D加速度先变小，后变大解析： 粒子从 a到 b，受排斥力作用，电场力做负动，动能减少，电势能增大； 粒子从 c，电场力做正功动能增加，电势能减少；到达 于 a、c 在同一等势面上，所以从 a到 c，总功为零故 A、B 错，C 对 粒子从 a到 b，场强增大，加速度增大；从 b到 c，场强减小，加速度减小故 D 错答案：个氡核 变成钋核 放出一个粒子，其半衰期为 .1 g 氡经过22286 衰变掉氡的质量以及 变成 过程放出的粒子是 ()22286 21884A. g， 粒子 B. g， 粒子C. g， 粒子 D. g， 粒子解析：氡 6、核半衰期为 ，为 2 个半衰期，所以 1 g 氡 衰变掉的质量为 1 g (1 g ) g由 变成 过程中放出12 12 12 22286 21884 42 22286 21884的粒子是 粒子，所以 B 正确42答案：个静止的天然放射性元素的原子核在匀强磁场中发生衰变，所产生的新核和所放出的粒子的运动方向均垂直于磁场方向，如下图所示，能正确反映其可能的轨道是()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：由 r ，知 、 衰变的新核与对应的 或 粒子具有等大、反向的动量，故，大圆为 或 粒子，小圆为新核的径迹，由左手定则可判断出 A、D 正确1选择题(共 44 分)8. (16 分) 在 衰变 7、中常伴有一种称为 “中微子”的粒子放出中微子的性质十分特别，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中 H 的核反应，间接地证实了中微子的存在1(1)中微子与水中的 H 发生核反应，产生中子 ( n)和正电子( 1e)，即中微子1 10 0 H n 1e，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 _( 填写选项前的字1 10 0母)A. 0 和 0 B. 0 和 1C. 1 和 0 D. 1 和 1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子()，即 1e 1e031 应0 0中产生的每个光子的能量约为_J正电子与电子相 8、遇不可能只转变为一个光子，1)发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数都是 0，A 项正确(2)产生的能量是由于质量亏损两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由E 一个光子的能量为 ，带入数据得 0 14 2正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，因为此过程遵循动量守恒答案：(1)A (2)014 遵循动量守恒9(12 分) 云室处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一静止的质量为 M 的原子核在云室中发生一次 衰变， 粒子的质量为 m，电量为 q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内现测 9、得 粒子运动的轨道半径 R，试求在衰变过程中的质量亏损(注：涉及能量问题时，亏损的质量可忽略不计)解析：令 粒子的速度，由洛伦兹力和牛顿定律可得 m v表示衰变后剩余核的速度，在考虑衰变过程中系统的动量守恒时，因为亏损质量小，可不予考虑，由动量守恒可知(Mm)v衰变过程中， 粒子和剩余核的动能来自于亏损质量即 m(Mm)v 2 2 12联立式解得 m 16 分) 氢原子处于基态时，原子能量 13.6 知电子电量e0 19 C，电子质量 m0 30 的核外电子的第一条可能轨道的半径为1010 m.(，r nn 2r1，h0 34 Js)若要使处于 n2 的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射 10、氢原子。 (2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于 n2 的定态时，核外电子运动的等效电流多大。 (3)若已知钠的极限频率为 014用一群处于 n4 的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：(1)要使处于 n2 的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第 2 能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：0 142)氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力作向心力，有 2r 1，根据电流的定义 I 得 I ：I0 4 A.(3)由于钠的极限频率为 014使钠发生光电效应的光子的能量至少为E0 0 340 19一群处于 n4 的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差 EE 0，所以在六条光谱线中有 31、E 21、 案：(1)0 142)0 4 A(3)四条。