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班级姓名准考证号考场号座位号
单元训练金卷·高三·物理(A)卷
第十三单元原子物理
注意事项:
,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题5分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
,下列说法不正确的是( )
、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强
【答案】A
【解析】,选项A错误;放射性元素的半衰期只与原子核结构有关,与其他因素无关,选项B、C正确;α、β和γ三种射线电离能力依次减弱,穿透能力依次增强,选项D正确.
,所以在自然界中一直未被发现,,下列选项中正确的是( )
,衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ粒子
【答案】C
【解析】-83=126,Np的中子数为237-93=144,Bi的原子核比Np的原子核少18个中子,A错误;Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi,可以同时放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子,不能同时放出三种粒子,B错误;衰变过程中发生α衰变的次数为=7次,β衰变的次数为2×7-(93-83)=4(次),C正确;半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数原子核不适用,选项D错误.
,金箔中的原子核可以看做静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是( )
【答案】C
【解析】,A、D错误;运动轨迹与原子核越近,力越大,运动方向变化越明显,B错误,C正确.
4.(2019·高考北京卷)下列核反应方程中,属于α衰变的是( )
+He→O+H →Th+He
+H→He+n →Pa+e
【答案】B
【解析】(He)的核反应,选项B正确.
,×1026J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近( )
【答案】D
【解析】=Δmc2知:Δm==kg≈4×109kg,选项D正确.
6.(2019·高考福建卷)下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是( )
,其绕核运动的电子动能增大
,100克Bi经过10天后还剩下50克
【答案】B
【解析】选B.
β射线是高速电子流,而γ射线是一种光子流,,绕核运动的电子距核更近,动能增大,,,剩余的Bi为100×g=100×g=25g,选项D错误.
7.(2019·湖北黄冈模拟)下列说法中正确的是( )
,不可缩短其半衰期
【答案】BD
【解析】,但并不能说明原子核有复杂的结构,A错误;据α衰变、β衰变的实质可知Th→Pb+nHe+me,得n=6,m=4,故B正确;β衰变中β射线是由原子核中的中子转变形成的,C错误;放射性物质的半衰期只由其本身决定,与外界环境无关,
D正确.
8.(2019·高考山东卷)14C发生放射性衰变成为14N,,其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束后,,( )
、13C、14C具有相同的中子数
【答案】AC
【解析】,根据半衰期的定义知该古木的年代距今约5700年,选项A正确;同位素具有相同的质子数,不同的中子数,选项B错误;14C的衰变方程为C→N+e,所以此衰变过程放出β射线,选项C正确;放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关,与原子所处的化学状态和外部条件无关,选项D错误.
9.(2019·山西模拟)核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应,+n→Ba+Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种,X是某种粒子,a是X粒子的个数,用mU、mBa、mKr分别表示92U、Ba、Kr核的质量,mX表示X粒子的质量,c为真空中的光速,以下说法正确的是( )
,a=2
,a=3
=(mU-mBa-mKr-2mX)c2
=(mU-mBa-mKr-3mX)c2
【答案】BC
【解析】,质量数守恒,电荷数守恒,则知U+n→Ba+Kr+aX中X为n,a=3,则A错误,B正确;由ΔE=Δmc2可得:ΔE=(mU+mX-mBa-mKr-3mX)c2=(mU-mBa-mKr-2mX)c2,则C正确,D错误.
,不同的原子核,其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)( )
,原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损,要吸收能量
,原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损,要放出核能
,若增加γ射线强度,则逸出光电子的最大初动能增大
【答案】BD
【解析】、E聚变成原子核F,放出能量,A错误;A裂变成B、C,放出能量,B正确;增加入射光强度,光电子的最大初动能不变,C错误;镉棒能吸收中子,可控制核反应速度,D正确.
二、非选择题:本大题共4小题,共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(2019·高考江苏卷)(1)贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,.
→N+e
+n→I+Y+2n
+H→He+n
+Al→P+n
(2)已知光速为c,普朗克常量为h,,光被镜面全部垂直反射回去,则光子在反射前后动量改变量的大小为________.
【答案】(1)A (2)
【解析】(1)A是β衰变,B是核裂变,C是核聚变,D是原子核的人工转变,所以A符合题意.
(2)光子的动量p==,垂直反射回去Δp=-=.
,A、K是光电管的两个电极,(大于ν0)的光照射在阴极上,则:
(1)________是阴极,阴极材料的逸出功等于________.
(2)加在A、K间的正向电压为U时,到达阴极的光电子的最大动能为____________,
将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加,电流表的示数的变化情况是________________.
(3)为了阻止光电子到达阳极,在A、K间应加U反=________的反向电压.
(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是________.
,增加光强
,增加光的频率
、K电极间的电压
、K电极间的电压
【答案】(1)Khν0 (2)hν-hν0+eU逐渐增大,直至保持不变 (3) (4)A
【解析】(1)被光照射的金属将有光电子逸出,故K是阴极,逸出功与极限频率的关系为W0=hν0.
(2)根据光电效应方程可知,逸出的光电子的最大初动能为hν-hν0,经过电场加速获得的能量为eU,所以到达阳极的光电子的最大动能为hν-hν0+eU,随着电压增加,单位时间内到达阳极的光电子数量将逐渐增多,但当从阴极逸出的所有光电子都到达阳极时,再增大电压,,电流表的示数先是逐渐增大,直到保持不变.
(3)从阴极逸出的光电子在到达阳极的过程中将被减速,被电场消耗的动能为eU反,如果hν-hν0=eU反,就将没有光电子能够到达阳极,所以U反=.
(4)要增加单位时间内从阴极逸出的光电子的数量,就需要增加照射光单位时间内入射光子的个数,所以只有A正确.
=Δmc2的正确性,设计了如下实验:用动能为E1=,生成两个α粒子,测得两个α粒子的动能之和为E2=,已知质子、α粒子、锂粒子的质量分别取mp=、mα=、mLi=,求:
(1)写出核反应方程.
(2)通过计算说明ΔE=Δmc2正确.()
【答案】(1)Li+H→2He (2)见解析
【解析】(1)核反应方程为:Li+H→2He.
(2)核反应的质量亏损:Δm=mLi+mp-2mα=+-2×=,由质能方程可得与质量亏损相当的能量:ΔE=Δmc2=×=,而系统增加的能量:ΔE′=E2-E1=,这些能量来自核反应中,在误差允许的范围内可认为相等,所以ΔE=Δmc2正确.
,同时放出能量为E=,=、mα=、M钋=,.
(1)写出上述核反应方程;
(2)求出发生上述核反应放出的能量;
(3)确定钋核与α粒子的动能.
【答案】(1)Rn→Po+He+γ (2)
(3)
【解析】(1)Rn→Po+He+γ.
(2)质量亏损Δm=--=
ΔE=Δmc2=×=.
(3)设α粒子、钋核的动能分别为Ekα、Ek钋,动量分别为pα、p钋,由能量守恒定律得:ΔE=Ekα+Ek钋+E
不计光子的动量,由动量守恒定律得:
0=pα+p钋
又Ek=,故Ekα∶Ek钋=218∶4
联立解得Ek钋=,Ekα=.