2019年高考物理大一轮复习 第十二章 波粒二象性 原子结构与原子核 第33讲 原子结构与原子核实战演练.doc

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2019年高考物理大一轮复习 第十二章 波粒二象性 原子结构与原子核 第33讲 原子结构与原子核实战演练 1．(多选)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si.下列说法正确的是(　ABE　) A．核反应方程为p＋Al→Si B．核反应过程中系统动量守恒 C．核反应过程中系统能量不守恒 D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 E．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致 解析　核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，选项A正确；微观粒子相互作用过程中，满足动量守恒定律，选项B正确；题述核反应过程属于“二合一”形式的完全非弹性碰撞，机械能有损失，但对于封闭的系统，能量仍然守恒，选项C错误；核反应过程中的机械能有损失，故存在质量亏损现象，选项D错误；硅原子质量约是质子质量的28倍，由动量守恒定律知，m0v0＝28m0v，所以硅原子核速度数量级为105 m/s，方向与质子初速度的方向一致，选项E正确． 2．图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是(　D　) A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹 C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹 解析　γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A、C错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确． 3．碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有(　C　) A． B． C． D． 解析　经过n个半衰期剩余碘131的含量m′＝m()n.因32天为碘131的4个半衰期，故剩余碘131的含量m′＝m()4＝，选项C正确． 4．(多选)氢原子能级如图所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是__CD__(选填正确答案标号)． A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nm B．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级 C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 D．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级 解析　能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，选项A错误；由Em－En＝hν可知，选项B错误，D正确；根据C＝3可知，辐射的光子频率最多有3种，选项C正确． 5．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是__B__.(选填正确答案标号) A．γ射线是高速运动的电子流 B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D．Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克 解析　β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A错误；氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C错误；10天为两个半衰期，剩余的Bi为100()g＝100()2 g＝25 g，选项D错误． 6．在下列描述核变化过程的方程中，属于α衰变的是__C__，属于β衰变的是__AB__，属于裂变的是__E__，属于聚变的是__F__.(选填正确答案标号) 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　一个原子核自发地放出一个α粒子，生成一个新核的过程是α衰变，因此选项C是α衰变；一个重核在一个粒子的轰击下，分裂成几个中等质量原子核的过程是重核的裂变，因此选项E是重核的裂变；两个较轻的原子核聚合成一个较大的原子核，并放出粒子的过程是轻核的聚变，因此选项F是轻核的聚变；另外，选项A、B是β衰变，选项D是原子核的人工转变． 7．(xx江苏卷)(1)原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的有__BC__． A．He核的结合能约为14 MeV B．He核比Li核更稳定 C．两个H核结合成He核时释放能量 D．U核中核子的平均结合能比Kr核中的大 (2)质子(H)和α粒子(He)被加速到相同动能时，质子的动量__小于__(选填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为__2∶1__． 解析　(1)由图象可知，He的比结合能约为7 MeV，其结合能应为28 MeV，故选项A错误．比结合能较大的核较稳定，故选项B正确．比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量，故选项C正确．比结合能就是平均结合能，故由图可知选项D错误． (2)由动量与动能的关系p＝可知，Ek相同时，质量小的动量也较小，故质子的动量小于α粒子的动量．德布罗意波长λ＝，而p∝，故λ∝，则λH∶λα＝∶＝2∶1． 8．(xx北京卷)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量． (1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程； (2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小； (3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm． 解析　(1)X→Y＋He． (2)设α粒子的速度大小为v，由qvB＝m，T＝，得α粒子在磁场中运动周期T＝， 环形电流大小I＝＝， (3)由qvB＝m，得v＝． 设衰变后新核Y的速度大小为v′，系统动量守恒， Mv′－mv＝0， v′＝＝， 由Δmc2＝Mv′2＋mv2， 得Δm＝． 答案　见解析