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2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷三十五 原子物理（含解析） 一 、單選題（本大題共4小題 。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的） 1.（xx重慶高考真題）題1圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡，氣泡室中磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里。以下判斷可能正確的是 A.a、b為粒子的經(jīng)跡 B. a、b為粒子的經(jīng)跡 C. c、d為粒子的經(jīng)跡 D. c、d為粒子的經(jīng)跡 2.（xx天津高考真題）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)使人認(rèn)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)是電荷時量子化的 D、密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的 3. 氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV～3.11 eV，下列說法錯誤的是（ ） A.處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離 B.大量氫原子從高能級向n=3能級躍遷時，發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng) C.大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的光 D.大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出3種不同頻率的可見光 4. 如圖所示，一根10m長的梭鏢以相對論速度穿過一根10m長的管子，它們的長度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測量的.以下哪種敘述準(zhǔn)確地描述了梭鏢穿過管子的情況( ) A.梭鏢收縮變短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它 B.管子收縮變短，因此在某些位置上，梭鏢從管子的兩端伸出來 C. 兩者都收縮，且收縮量相等，因此在某個位置，管子恰好遮住梭鏢 D. 所有這些都與觀察者的運動情況有關(guān) 二 、多選題（本大題共3小題 ） 5.（xx廣東高考真題）科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：X＋Y→＋＋4.9MeV和＋→＋X＋17.6MeV，下列表述正確的有 A．X是中子 B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是6 C．兩個核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損 D．氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng) 6. 下列說法中正確的是( ) A.盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為: B.鈾核裂變的核反應(yīng)是： C.質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為ml、m2、m3，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個粒子，所釋放的核能為 △E= (ml +m2-m3 )c2 D.原子從a能級躍遷到b能級時發(fā)射波長為的光子；原子從b能級躍遷到c能級時吸收波長為的光子，已知>。那么原子從能級躍遷到c能級時將要吸收波長為的光子 7. 關(guān)于核力與結(jié)合能，下列說法中正確的是（ ） A.核力是短程力，與核子間的距離有關(guān)，有時表現(xiàn)為引 力，有時表現(xiàn)為斥力 B.核力具有飽和性和短程性，原子核為了穩(wěn)定，故重核在形成時其中子數(shù)多于質(zhì)子數(shù) C.比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原 子核時一定釋放核能 D.原子核的結(jié)合能越大，核子結(jié)合得越牢固，原子越穩(wěn)定 三 、簡答題（本大題共2小題 ） 8. 氫原子處于基態(tài)時，原子的能量為，當(dāng)處于的激發(fā)態(tài)時，能量為，則 (1)當(dāng)氫原子從的激發(fā)態(tài)躍遷到的基態(tài)時，向外輻射的光子的波長是多少? (2)若要使處于基態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射原子? (3)若有大量的氫原子處于的激發(fā)態(tài)，則在躍遷過程中可能釋放出幾種頻率的光子?其中波長最長的是多少? 9.（1）在核反應(yīng)堆中，鈾核吸收中子會發(fā)生裂變，裂變的產(chǎn)物是多樣的，所生成的核往往還會衰變，其中一個衰變過程可表述為 。試問式中空格應(yīng)為何種粒子?（3分） （2）的半衰期為8天。開始時核廢料中有個核，經(jīng)過16天，還有 個核。 （3）核電站的固體廢料放射性比較強，要在核電站內(nèi)的專用廢物庫放置5年，且在放置的初始階段要對固體廢料進行冷卻處理。請簡述需要進行冷卻處理的理由。 xx萬卷作業(yè)卷（三十五）答案解析 一 、單選題 1.【答案】D 【解析】、、粒子分別帶正電、負(fù)電、不帶電，由左手定則可以判斷粒子向上偏轉(zhuǎn)，粒子向下偏轉(zhuǎn)，粒子不偏轉(zhuǎn)，故選項D正確。 2.【答案】A 【解析】天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，選項A正確；電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子可以再分，選項B錯誤；α粒子散射實驗使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)，選項C錯誤；密立根油滴實驗測出了元電荷的電荷量，選項D錯誤。 3.【答案】D 解：A、紫外線的頻率大于3.11eV，n=3能級的氫原子可以吸收紫外線后，能量大于0，所以氫原子發(fā)生電離．故A正確． B、氫原子從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光子能量小于1.51eV，小于可見光的頻率，有可能是紅外線，紅外線有顯著的熱效應(yīng)．故B正確． C、根據(jù)，知，可能放出6種不同頻率的光．故C正確，D錯誤． 4.【答案】D 【解析】如果你是在相對于管子靜止的參考系中觀察運動著的梭鏢，那么梭鏢看起來就比管子短，在某些位置梭鏢會完全處在管子內(nèi)部。然而當(dāng)你和梭鏢一起運動時，你看到的管子就縮短了，所以在某些位置，你可以看到梭鏢兩端都伸出管子。又如你在梭鏢和管子之間運動，運動的速度是在梭鏢運動的方向上，而大小是其一半，那么梭鏢和管子都相對于你運動，且速度的大小一樣，你看到這兩樣?xùn)|西都縮短了，且縮短的量相同。所以你看到的一切都是相對的——依賴于你的參考系。 二 、多選題 5.【答案】AD 【解析】根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，結(jié)合＋→＋X可知，X為中子，A項正確；由X+Y→+可知，Y的質(zhì)量數(shù)為6，電荷數(shù)為3，即質(zhì)子數(shù)為3，中子數(shù)也為3，B項錯誤；由核反應(yīng)方程可知，兩個反應(yīng)都放出了能量，因此都有質(zhì)量虧損，C項錯誤；由氘和氚兩個輕核反應(yīng)生成較大質(zhì)量的氦核是輕核的聚變反應(yīng)，D項正確。 6. 【答案】AD 【解析】 A、盧瑟福通過α粒子轟擊氮核得到質(zhì)子，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為，故A正確．B、鈾核裂變的核反應(yīng)方程是：，兩邊中子不能約．故B錯誤．C、質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3．質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，質(zhì)量虧損△m=（m1+m2-m3），根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的能量為△E=△mc2=（m1+m2-m3）c2．故C錯誤．D、已知λ1＞λ2，所以γ1＜γ2，知從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射光子的能量小于從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收光子的能量，所以a能級的能量小于c能級的能量，有hγ2-hγ1=hγ3，即h-h=h，解得：λ3=．故D正確． 【思路點撥】盧瑟福通過α粒子轟擊氮核得到質(zhì)子．鈾核裂變是通過一個中子轟擊鈾核，產(chǎn)生3個中子，寫核反應(yīng)方程式時，核反應(yīng)前和核反應(yīng)后的中子不能約．輕核聚變有質(zhì)量虧損，求出質(zhì)量虧損，根據(jù)質(zhì)能方程求出釋放的能量．通過波長的大小關(guān)系，確定出頻率的大小關(guān)系，從而知道a能級和c能級的能量高低，通過Em-En=h求出光子的波長．本題主要考查了核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程以及能級等知識點，知道能極差與光子頻率的關(guān)系，注意半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)． 7. 【答案】ABC 【解析】 本題考查了核力.比結(jié)合能的概念。由核力的概念可知，選項AB正確；比結(jié)合能越大，核子的平均質(zhì)量越小，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時一定發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放能量，選項C正確，D錯誤。 三 、簡答題 8.解析：(1)據(jù)玻爾理論得： (2)要使處于基態(tài)的氫原子電離，入射光子須滿足：≥ 解得：≥ (3)當(dāng)大量氫原子處于能級時，可釋放出的光子頻率種類為： 由于 氫原子由向躍遷時放出的光子波長最長，設(shè)為，則 所以 答案：(1) (2) (3)3種 9. “物理”模塊 （1）解析：由核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和核電核數(shù)守恒，得該粒子質(zhì)量數(shù)為0，核電荷數(shù)為，核反應(yīng)方程為，空格中粒子為電子。 答案： 電子 【命題立意】本題考查核反應(yīng)方程，考查學(xué)生理解能力，屬容易題。 （2）解析：由半衰期定義得剩余核數(shù)。 答案： 【命題立意】本題考查半衰期，考查學(xué)生理解能力，屬容易題。 （3）解析：核電站的固體廢料放射性比較強，能放出射線，放出巨大能量。且剛開始放射性比較強，釋放出的能量比較大，溫度升高塊，必須在初始階段對核固體廢料進行冷卻處理。 答案：見解析。