1、课时作业 39双基过关练1(2016江苏单科)贝克勒尔在 120 年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用下列属于放射性衰变的是( )A. C N e146 147 0 1B. U n I Y2 n23592 10 1395 9539 10C. H H He n21 31 42 10D. He Al P n42 2713 3015 10解析：A 属于 衰变，B 属于裂变，C 是聚变，D 是原子核的人工转变，故选 A 项答案：A2(多选)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应是 U n Ba23592 10 14456Kr3 n，下列说法正确的有( )893
2、6 10A上述裂变反应中伴随着中子放出B铀块体积对链式反应的发生无影响C铀核的链式反应可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析：根据题给裂变反应方程，可知上述裂变反应中伴随着中子放出，选项 A 正确铀块体积对链式反应的发生有影响，只有铀块体积大于临界体积时才能发生链式反应，选项 B 错误铀核的链式反应可人工控制，铀核的半衰期不会受到环境温度的影响，选项C 正确、D 错误答案：AC3(多选)我国原子能科学事业的创始人、 “两弹一星”元勋钱三强与夫人何泽慧一起，于 20 世纪 40 年代首先发现铀的三裂变、四裂变，在国际上引起巨大反响下列关于核物理的说法正确的有( )A. U Ba Kr3
3、 n 是铀的一种裂变方程23592 14356 8936 10B核不会轻易散开，因核内任两个质子之间的核力都大于库仑力C. U 的比结合能一定比 Kr 的比结合能小23592 8936D单质的 U 与化合物中的 U 半衰期相同23592 23592解析：铀的裂变方程中左边掉了“入射中子” ，变成了“衰变”方程，选项 A 错误；核力是短程力，只有邻近核子间才会发生，选项 B 错误；中等大小的核的比结合能最大，选项 C 正确；放射性元素的半衰期取决于核内部本身的因素，跟所处的化学状态和外部条件没有关系，选项 D 正确答案：CD4(2018湖北七市州联考)(多选)如图所示是氢原子的能级图，大量处于
4、n5 激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出 10 种不同频率的光子其中莱曼系是指氢原子由高能级向 n1 能级跃迁时释放的光子，则( )A10 种光子中波长最短的是从 n5 能级跃迁到 n1 能级时产生的B10 种光子中有 4 种属于莱曼系C使 n5 能级的氢原子电离至少要 0.85 eV 的能量D从 n2 能级跃迁到基态释放光子的能量等于从 n3 能级跃迁到 n2 能级释放光子的能量解析：10 种光子中波长最短的就是频率(能量)最大的，是从 n5 能级跃迁到 n1 能级辐射出的光子，A 正确；10 种光子中，从激发态跃迁到 n1 能级辐射出的光子有四种，分别为从 n5、4、3、2 能级
5、跃迁到 n1 能级辐射出的光子，它们都属于莱曼系，B 正确；使 n5 能级的氢原子电离至少要 0.54 eV 的能量，C 错误；从 n2 能级跃迁到基态释放光子的能量为 10.20 eV，而从 n3 能级跃迁到 n2 能级释放光子的能量为 1.89 eV，D错误答案：AB5(2018重庆八中适应性考试)(多选)下列说法正确的是( )A 、 、 三种射线中， 射线的穿透能力最强B放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性C卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为 He N O H42 147 178 1D质子、中子、 粒子的质量分别为 m1、 m2、 m3，那么质子和中子结合成一个 粒子，所释放的
6、核能为 E( m1 m2 m3)c2解析： 、 和 三种射线中， 射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故 A 错误放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故 B 正确卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为 He N O H，故 C42 147 178 1正确两个质子和两个中子结合成一个 粒子，质量亏损 m2 m12 m2 m3，由质能方程可知，释放的能量 E mc2(2 m12 m2 m3)c2，故 D 错误答案：BC6(多选)关于原子核的结合能，下列说法正确的是( )A原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B一重原子核衰变成 粒子和另一原
7、子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C铯原子核( Cs)的结合能小于铅原子核( Pb)的结合能13355 20882D比结合能越大，原子核越不稳定解析：由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项 A 正确；重原子核的核子平均质量大于轻原子核的平均质量，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项 B 正确；铯原子核的核子数少，因此其结合能小，选项 C 正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项 D 错误答案：ABC7(2018河北省石家庄第二中学高三联考)如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是( )
8、A卢瑟福通过 粒子散射实验否定了原子的核式结构模型B放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 射线，电离能力最强C电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D链式反应属于重核的裂变解析：卢瑟福通过 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项 A 错误放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 射线，电离能力最弱，选项 B 错误电压相同时，光照越强，光电流越大，说明光电流和光的强度有关，不能说明遏止电压和光的强度有关，选项 C 错误链式反应属于重核的裂变，选项 D 正确答案：D8图示为氢原子能级图以及从 n3、4、5、6 能级跃迁到 n2 能级时辐射的四条光谱线，已知从 n3 跃迁到
9、n2 的能级时辐射光的波长为 656 nm，下列叙述正确的有( )A四条谱线中频率最大的是 HB用 633 nm 的光照射能使氢原子从 n2 跃迁到 n3 的能级C一群处于， n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生 3 种谱线D如果 H 可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，H 也可以使该金属发生光电效应解析：频率最大的光子对应的能量最大，即跃迁时能量差最大，故从 n6 跃迁至n2 的频率最大，选项 A 正确；原子跃迁过程中，吸收光子的能量应刚好等于两能级的能量差，选项 B 错误；从 n3 向低能级跃迁时，可以是从 32、21 或者是 31，即有三种频率不同的光
10、子，选项 C 正确；光电效应与光照的时间无关，H 光子的能量最大，故其他光子不一定可以使该金属产生光电效应，选项 D 错误答案：AC9(2018浙江杭州期末)(多选)在家居装饰中常用到花岗岩、大理石等天然石材，这些岩石都含有不同程度的放射性元素下列说法中正确的是( )A放射性元素 U 发生 衰变的方程是 U Th He23892 23892 23490 42B 衰变中， 粒子获得的能量越大，其德布罗意波长越短C 衰变中产生的电子来源于原子核的内部，故半衰期会受元素化学状态的影响D若某一原子核衰变辐射出一个频率为 的 光子，该过程的质量亏损为 m，则h mc2解析：衰变过程中遵循电荷数守恒和质量
11、数守恒，A 正确； 衰变中， 粒子获得的能量越大，其动量就越大，由 p 得 ，动量大的粒子德布罗意波长就短，B 正确；h hp 衰变中产生的电子来源于原子核的内部，半衰期不受元素化学状态的影响，C 错误；若某一原子核衰变辐射出一个频率为 的光子，该过程的质量亏损为 m，由于衰变后生成的粒子一般会有动能，所以 h mc2，D 错误答案：AB能力提升练10(2018湖北省襄阳市高三调研测试)(多选)静止在匀强磁场中的 U 核发生 23892衰变，产生一个未知粒子 x，它们在磁场中的运动径迹如图所示，下列说法正确的是( )A该核反应方程为 U x He23892 23490 42B 粒子和粒子 x
12、在磁场中做圆周运动时转动方向相同C轨迹 1、2 分别是 粒子、x 粒子的运动径迹D 粒子、x 粒子运动径迹半径之比为 45 ：1解析：显然选项 A 中核反应方程正确，A 对； U 核静止，根据动量守恒可知 粒子23892和 x 新核速度方向相反，又都带正电，则转动方向相同，选项 B 对；根据动量守恒可知 粒子和 x 新核的动量大小 p 相等，由带电粒子在磁场中运动半径公式 R 可知轨道半径pqBR 与其所带电荷量成反比，半径之比为 45 ：1，选项 C 错、D 对答案：ABD11(2018江西师大附中、临川一中联考)已知氢原子的基态能量为 E1，激发态能量为 En ，其中 n2,3,4，.18
13、85 年，巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了E1n2分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写作 R ，其中1 (122 1n2)n3,4,5，.式中 R 叫里德伯常量，这个公式称为巴耳末公式用 h 表示普朗克常量， c表示真空中的光速，则里德伯常量 R 可以表示为( )A B.E1hc E12hcC D.E12hc E1hc解析：从 n3 能级向 n2 能级跃迁辐射出的光子的能量为 E3 E2 ，而 Rhc 1， E2 E1， E3 E1，四式联立解得 R ，A 正确(122 133) 14 19 E1hc答案：A12(2018天津五校联考)氢原子能级的示意图如图所示，大
14、量氢原子从 n4 能级向n2 能级跃迁时辐射出可见光 a，从 n3 能级向 n2 能级跃迁时辐射出可见光 b，则( )A氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 射线B氢原子从 n4 能级向 n3 能级跃迁时会辐射出紫外线C从 n3 能级跃迁到 n2 能级时，电子的电势能减小，氢原子的能量也减小D氢原子在 n2 能级时可吸收任意频率的光而发生电离解析： 射线的产生机理是原子核受激发才产生的，故 A 错误；根据跃迁规律可知氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级的能量差，从 n4 能级向n3 能级跃迁时辐射出的光子能量小于 a 光子的能量，不可能为紫外线，故 B 错误；根据库仑引
15、力提供向心力，结合牛顿第二定律，可知 m ，从 n3 能级跃迁到 n2 能级ke2r2 v2r时，电子的动能增大，电子的电势能减小，由于放出光子，氢原子的能量减小，故 C 正确；欲使在 n2 能级的氢原子发生电离，吸收的光子能量一定不能小于 3.4 eV，故 D 错误答案：C13(多选)雷蒙德戴维斯因研究来自太阳的中微子( )而获得了 2002 年度诺贝尔物理学奖，他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满 615 吨四氯乙烯(C 2Cl4)溶液的巨桶，中微子可以将一个氯核转变为个氩核，其核反应方程式为 Cl Ar e.已知371 3718 0 1Cl 核的质量为 36.956 58 u, Ar
16、 核的质量为 36.956 91 u， e 的质量为 0.000 55 371 3718 0 1u，1 u 质量对应的能量为 931.5 MeV.根据以上信息，可以判断( )A中微子不带电B中微子是参与强相互作用的粒子，所以中微子属于强子C该核反应中 Cl 核中有 1 个中子转化成了 1 个质子和 1 个电子371D参与上述反应的中微子的最小能量约为 8.2 MeV解析：在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，可以判断中微子所带电荷数是零，质量数是零，选项 A 正确粒子家族分为强子、轻子和媒介子三大类核子(质子、中子)、超子和介子参与强相互作用，属强子；电子、中微子、 子、 子及其反粒子参与弱相互
17、作用，属于轻子；光子、胶子、中间玻色子则是相互作用的传递者，故称媒介子，选项 B错误该核反应中 Cl 核转化为 Ar 核时，其内部有 1 个中子转化成了 1 个质子和 1 个371 3718电子，选项 C 正确中微子的能量 E931.5(0.000 5536.956 9136.956 58) MeV0.82 MeV，选项 D 错误答案：AC14一个静止的氡核 Rn 放出一个 粒子后衰变为钋核 Po，同时放出能量为22286 21884E0.09 MeV 的光子假设放出的核能完全转变为钋核与 粒子的动能，不计光子的动量已知 M 氡 222.086 63 u、 m 4.002 6 u、 M 钋 2
18、18.076 6 u,1 u 相当于 931.5 MeV的能量(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 粒子的动能解析：(1) Rn Po He.22286 21884 42(2)质量亏损 m222.086 63 u4.002 6 u218.076 6 u0.007 43 u E mc20.007 43931.5 MeV6.92 MeV.(3)设 粒子、钋核的动能分别为 Ek 、 Ek 钋 ，动量分别为 p 、 p 钋 ，由能量守恒定律得： E Ek Ek 钋 E不计光子的动量，由动量守恒定律得：0 p p 钋又 Ek ，故 Ek ： Ek 钋 218 ：4p22m联立解得 Ek 钋 0.12 MeV， Ek 6.71 MeV.答案：(1) Rn Po He (2)6.92 MeV22286 21884 42(3)0.12 MeV 6.71 MeV
