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15題只有一項符合題目要求，第68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)使人們認識到原子具有核式結(jié)構(gòu)C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粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)使人們認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，射線在云室中高速運動時，徑跡又細又直，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n3能級的大量氫原子，向低能級躍遷時，輻射光的頻率有()A1種B2種C3種 D4種C大量氫原子從n3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)：Unab2n則ab可能是()A.XeKr B.BaKrC.BaSr D.XeSrD根據(jù)核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)守恒可知，ab的質(zhì)量數(shù)應(yīng)為23512234，質(zhì)子數(shù)應(yīng)為92，A項中的質(zhì)量數(shù)為14093233，B項中質(zhì)量數(shù)是14192233，C項中質(zhì)量數(shù)為14193234，質(zhì)子數(shù)為563894，D項中質(zhì)量數(shù)為14094234，質(zhì)子數(shù)為543892，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UnBaKr3n.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鈾塊體積對鏈式反應(yīng)的發(fā)生無影響C鈾核的鏈式反應(yīng)可人工控制D鈾核的半衰期會受到環(huán)境溫度的影響ACn表示中子，反應(yīng)式中有n放出，A項正確當鈾塊體積小于臨界體積時鏈式反應(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?，而慢中子會被鈾核吸收發(fā)生鏈式反應(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)和原子核的認識，其中正確的是()A射線是高速運動的電子流B氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能增大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 g25 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n4到n1能級輻射的電磁波的波長為1，從n4到n2能級輻射的電磁波的波長為2，從n2到n1能級輻射的電磁波的波長為3，則下列關(guān)系式中正確的是()圖5A1<3 B3<2C3>2 D.AB已知從n4到n1能級輻射的光的波長為1，從n4到n2能級輻射的光的波長為2，從n2到n1能級輻射的光的波長為3，則1、2、3的關(guān)系為h>h>h，即>，1<3，>，3<2，又hhh，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)高速運動的粒子與一個靜止于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中某點的氮核(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NHeOH.(2)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則有qvBm可得O核的動量為pOmOvO8eBrH核的動量為pHmHvHeBR由動量守恒定律得pHepOpH所以pHeeB(8rR)故vHe.【答案】(1)NHeOH(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，氚核與粒子的速度之比為78，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nLiHHe.(2)由動量守恒定律得mv3mv14mv2由題意得v1v278解得v1v，v2v.(3)氚核和粒子的動能之和為Ek3mv4mvmv2釋放的核能為EEkEknmv2mv2mv2由愛因斯坦質(zhì)能方程得，質(zhì)量虧損為m.【答案】(1)nLiHHe(2)vv(3)