湖北省2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 16.2《原子核》試題

第2單元原子核 1.(2020·天津卷)下列說法正確的是（）A.玻爾對氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立B.可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設(shè)計防偽措施C.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.觀察者與波源互相遠離時接收到波的頻率與波源頻率不同2.(1)研究光電效應(yīng)的電路如圖所示.用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流.下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是（）(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子.光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小(選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是.(3)已知氫原子處在第一、第二激發(fā)態(tài)的能級分別為-3.4 eV和-1.51 eV，金屬鈉的截止頻率為5.53×1014 Hz，普朗克常量h6.63×10-34 J·s.請通過計算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng).3.現(xiàn)在很多血管?？漆t(yī)院引進了一種被稱為“心臟灌注顯像”的檢測技術(shù),將若干毫升含放射性元素锝(Tc)的注射液注入被檢測者的動脈中,經(jīng)過40分鐘后,這些含放射性物質(zhì)的注射液通過血液循環(huán)均勻地分布到血液中.這時對被檢測者的心臟進行造影.心臟血管正常的位置由于放射性物質(zhì)隨血液到達而顯示有放射線射出;心臟血管被堵塞的部分由于無放射性物質(zhì)到達,將無放射線射出.醫(yī)生根據(jù)顯像情況就可判定被檢測者心臟血管有無病變,并判定病變位置.你認為檢測所用放射性锝的半衰期應(yīng)該最接近()A.6分鐘B.6小時C.6天D.6個月4.(2020·廣東卷)鈾核裂變是核電站核能的重要來源,其一種裂變反應(yīng)式是.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5. (2020·重慶卷)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):則a+b可能是()A.B.C.D.6.關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型,下列表述正確的有()A.是衰變B.是衰變C.是輕核聚變D.是重核裂變7.愛因斯坦提出了光量子概念并成功解釋了光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎,某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率的關(guān)系如圖所示,其中0為極限頻率,從圖中可以確定的是()A.逸出功與有關(guān)B.Ekm與入射光強度成正比C.當<0時,會逸出光電子D.圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)8.某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論,其中的兩個核反應(yīng)方程為Q1 Q2,Q1、Q2表示釋放的能量,相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表:原子核HHeHeCNN質(zhì)量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001以下推斷正確的是()A.X是,Q2>Q1B.X是,Q2>Q1C.X是,Q2<Q1D.X是,Q2<Q19.放射性原子核先后發(fā)生衰變和衰變后，變?yōu)樵雍?已知質(zhì)量為m1238.0 290 u，a質(zhì)量為m2234.0 239 u，粒子的質(zhì)量為m4.0 026 u，電子的質(zhì)量為me0.0 005 u.(原子質(zhì)量單位1 u相當于931.5 MeV的能量)求：(1)放射性衰變方程；(2)原子核衰變?yōu)榈倪^程中釋放的能量(保留3位有效數(shù)字).10.某實驗室工作人員用初速度v0=0.09c(c為真空中的光速)的粒子轟擊靜止的氮原子核N,產(chǎn)生了質(zhì)子H.若某次碰撞可看作對心正碰,碰后新核與質(zhì)子同方向運動,垂直磁場方向射入磁場,通過分析偏轉(zhuǎn)半徑可得出新核與質(zhì)子的速度大小之比為120,已知質(zhì)子質(zhì)量為m.則:(1)寫出核反應(yīng)方程.(2)求出質(zhì)子的速度v.參考答案1.解析:粒子散射實驗導(dǎo)致原子核式結(jié)構(gòu)模型的建立，A錯誤；紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)光，B正確；天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線在電場或磁場中不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C錯誤；觀察者和波源發(fā)生相對運動時，觀察者接收到的頻率就會發(fā)生改變，D正確.答案：BD2.解析:(1)入射光的頻率相同，則光電子的最大初動能相同，由-eU知，兩種情況下遏止電壓相同，故選項A、B錯誤；光電流的強度與入射光的強度成正比，所以強光的光電流比弱光的光電流大，故選項C正確，選項D錯誤.(2)減小光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(3)氫原子放出的光子能量EE2-E1，代入數(shù)據(jù)得E1.89 eV，金屬鈉的逸出功W0hc，代入數(shù)據(jù)得W02.3 eV.因為E<W0，所以不能發(fā)生光電效應(yīng).答案：(1)C (2)減小 光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功) (3)見解析3.解析:由于放射性物質(zhì)對人體有傷害,所以在人體內(nèi)的滯留時間不能太長,即半衰期不能太長,又由于放射性物質(zhì)需要40min才能均勻分布到人體血液中,所以半衰期也不能太短,據(jù)題意,6h最適合,故本題的正確答案是B項.答案:B4.解析：根據(jù)裂變反應(yīng)的規(guī)律和影響半衰期的因素解決問題。裂變反應(yīng)式中的為中子，鈾塊體積大于臨界體積，才能產(chǎn)生鏈式反應(yīng)，且鈾核的鏈式反應(yīng)是可控的，選項A、C正確，選項B錯誤；放射性元素的半衰期不受外界壓強、溫度的影響，選項D錯誤.答案:AC5.解析：利用質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可以判斷出可能的核反應(yīng)方程。選項A不滿足電荷數(shù)守恒也不滿足質(zhì)量數(shù)守恒，選項C不滿足電荷數(shù)守恒；選項B不滿足質(zhì)量數(shù)守恒；只有選項D正確.答案答案:D6.解析:衰變過程中會產(chǎn)生粒子,衰變過程中會產(chǎn)生電子,故A項對,B項錯;幾個較輕的核合成一個較重的核的過程是輕核的聚變,故C項對;而一個重核分裂為較輕的核的過程是重核的裂變不是較重的核,這個方程是的衰變方程,D項錯.答案:AC7.解析:逸出功W0=h0,故A項錯;Ekm與有關(guān),但與光照強度無關(guān),B項錯;從圖中可以看出,只有當頻率大于0時,才出現(xiàn)光電子,C項錯;由Ekm=h-W0知,D項正確.答案:D8.解析:由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可確定X是粒子.兩個核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損分別為m1=(1.0078+12.0000-13.0057)u=0.0021u,m2=(1.0078+15.0001-12.0000-4.0026)u=0.0053u,結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程Q=mc2知Q1<Q2,故B項正確.答案:B9.解析:(1)(2)虧損的質(zhì)量mm1-m2-m-me0.0020 u，釋放的能量E0.0020×931.5 MeV1.86 MeV.答案：(1)(2)1.8610.解析:(1).(2)粒子、新核的質(zhì)量分別為4m、17m,質(zhì)子的速度為v,對心正碰,由動量守恒定律得:4mv0=,解得v=0.19c.答案:(1)見解析(2)0.19c