《【名师一号】2011届高考物理一轮复习 第十五章 量子论初步原子核（A卷）单元检测卷》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【名师一号】2011届高考物理一轮复习 第十五章 量子论初步原子核（A卷）单元检测卷（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十五 章量子论初步原子核（A卷）一、本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1.下列说法中正确的是()A.氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加B.射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在、三种射线中是最弱的C.原子核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变解析：氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能减小，原子总
2、能量减小,选项A错；射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在、三种射线中是最强的，选项B错；原子核反应过程中质量亏损现象不违背能量守恒定律，选项C错；半衰期是反映原子核自发衰变的物理量，半衰期不随物质所处的物理化学状态而改变，选项D正确.答案：D2.有下列4个核反应方程 a、b、c、d四种粒子依次是 A.B.C. D.解析：核反应方程遵守质量数、电荷数守恒.答案：B3.月球上特有的能源材料总共大约有100万吨，这是由于太阳风带动大量质子打入月球表面的X粒子中，形成.月球表面的稀薄气体内，每立方厘米中有数个分子，收集这些，可以在月球上建立发电站.其中X粒子应该为()A. B.4 C.3 D.
3、 解析：由核反应方程的质量数和电荷数守恒可知，X粒子为,故ABC错误，选项D正确.本题考查核反应方程的知识，提取有用的物理信息，写出核反应方程，由质量数和电荷数守恒求解.答案：D4.某原子核吸收一个中子后，生成一个新核和粒子，新核具有放射性，它经过衰变后变为镁24，由此可以判断()A.A=27，Z=15B.A=27，Z=13C.A=28,Z=12D.A=27,Z=14解析：设新核为，根据题意有.则Z=12+(-1)=11,A=24+0=24,即新核为钠24()，于是，可写出核反应方程.则Z=11+2-0=13，A=24+4-1=27，故选项B正确.答案：B5.静止的氡核发生衰变成钋核时，粒子的
4、动能是E0，原子核因反冲而运动，它的动能是（）A. B. E0C. D.解析：因为由动量守恒定律4m0v0-218m0v=0反冲核的动能为E=（218m0）（v0）2=m0而E0=（4m0）v20=2m0 ，E=E0.答案：A6.A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场中，磁场方向如图所示，其中一个放出粒子，另一个放出粒子，与粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示粒子，粒子以及两个剩余核的运动轨迹（）A.a为粒子轨迹，c为粒子轨迹B.b为粒子轨迹，d为粒子轨迹C.b为粒子轨迹，c为粒子轨迹D.a为粒子轨迹，d为粒子轨迹解析：因为衰变过程中，放出的粒子和反冲核有大小相等方
5、向相反的动量，故其轨道一定外切，又由R=可知，轨道半径大的为粒子，故b为粒子，同理可分析c为粒子，故正确选项为C.答案：C7.原子核的裂变和聚变都是人类利用原子核能的途径，我国目前已建成了秦山和大亚湾两座核电站.下面关于这两座核电站的说法中正确的（）A.它们都是利用核裂变释放的原子能B.它们都是利用核聚变释放的原子能C.它们一座是利用核裂变释放的原子能，另一座是利用核聚变释放的原子能D.以上说法都不正确 解析：核聚变需要几百万度的高温条件，目前核电站都是应用重核裂变释放原子能.答案：A8.据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试
6、.下列关于“人造太阳”的说法中正确的是()A.“人造太阳”的核反应方程是B.“人造太阳”的核反应方程是C.根据公式E=mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多D.根据公式E=mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同解析：“人造太阳”是核聚变装置，故A正确，B错误.由于聚变的燃料是轻核，裂变燃料是重核，根据原子量知同等质量的聚变燃料比裂变燃料包含的原子核数目多，故能产生更多能量，C正确，选AC.答案：AC9.如图是氢原子的能级图.若一群处于n=3激发态的氢原子跃迁到n=2激发态时发射出的是红光，则这群处于n=3激发态的氢原子发生跃迁还可
7、能发射出（）A.红外线 B.紫外线C.射线 D.射线 解析：从n=3激发态的氢原子跃迁到n=1激发态和n=2激发态的氢原子跃迁到n=1基态时，产生光子的能量都比红光的大，所以选B,射线是原子核受到激发后产生的，射线是电子流，故CD错.答案：B10.光子的能量为h，动量的大小为，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生衰变时只发出一个光子，则衰变后的原子核（）A.仍然静止B.沿着与光子运动方向相同的方向运动C.沿着与光子运动方向相反的方向运动D.可能向任何方向运动解析：原子核原来静止，动量为零，衰变后光子有动量，所以衰变后的原子核必有反向动量，否则动量不守恒，故选项A、B、D错误，选项C正确.答案
8、：C11.如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内的匀强磁场B，LL是一厚纸板，MM是荧光屏，实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则此时磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线与实验相符的有（）磁场方向到达点射线到达点射线 竖直向上射线射线竖直向下射线射线垂直纸面向内射线射线垂直纸面向外射线射线解析：本题考查、射线的带电情况及贯穿本领，粒子能被厚纸板挡住，射线不带电，所以到达O点的为射线，到达P点为射线；又因为射线向下偏，由左手定则，B垂直纸面向里，所以C选项正确.答案：C12.下列说法正确的是（）衰变为要经过1次衰变和1次衰变衰变为要经过1次衰变和1次衰变衰变为要经过6次衰变和4次衰变衰变为
9、要经过4次衰变和4次衰变A. B. C. D. 解析：根据、衰变的规律知，说法和说法正确，即B选项正确. 答案：B二、本题共5题，共72分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.13.放射性物质每分钟衰变的次数跟尚未发生衰变的原子核数目成正比.利用计数器探测某放射源的半衰期，如果最初每分钟平均计数100次，15d后，每分钟平均计数为12.5次，那么，该放射源的半衰期是多少？解析：15d后剩下未衰变的原子核数目是衰变前原子核数目的，15d=3，=5d.答案：5d14.某一年，7颗人造卫星同时接收到来自远方的中子星发
10、射的光子，经分析确认，1个负电子和1个正电子湮灭时放出2个频率相同的光子.已知负电子、正电子的静止质量m0=9.110-31 kg，又已知静止质量为m0的粒子，其能量E和湮灭前的动量p满足关系E2=c2p2+c4.式中c为光速，若负电子、正电子的动量为零，求：（1）写出湮灭的核反应方程式.（2）用动量的有关知识说明上述核反应不可能只放出一个光子.（3）计算出光子的频率.解析：（1）核反应方程式为2.（2）若只放出一个光子，说明反应后总动量不为零，而反应前总动量为零，违反动量守恒定律，所以只放出一个光子是不可能的.（3）正、负电子湮灭前的动量为零，即c2p+项为零，可知其对应的能量为E=m0c2
11、，光子的能量满足E=h，由能量守恒有：m0c2+m0c2=2h，即得频率为= =1.241020 Hz.答案：（1）（2）见解析（3）1.241020 Hz15.氢原子处于基态时，原子的能量为E1=-13.6eV，求：（1）若用一群动能为12.8 eV的电子去轰击处于基态的一群氢原子，受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能辐射的谱线条数是多少？（2）当氢原子处于n=2的能量状态时，核外电子具有的动能是多少？它的运转所形成的等效电流是多少？解析：（1）设电子动能为Ek，要使基态氢原子被激发，即EkE1（-1）=E1（）整理，得n2（Ek+E1）E1即n2（12.8-13.6）-13.6解之，得n4.
12、12所以，处于基态的氢原子至多跃到n=4的能级上，辐射谱线条数=6条.（2）电子绕核运动所需向心力由库仑力提供，则所以Ek= m = =3.396 2 eV又因为i=由知i=1.3110-4 A答案：（1）6条（2）Ek=3.396 2 eV；1.3110-4 A.16.用中子轰击锂核（）发生核反应，生成氚核和粒子，并放出4.8 MeV的能量.（1）写出核反应方程.（2）求出质量亏损.（3）若中子与锂核是以等值反向的动量相碰，则氚核和粒子的动能之比是多少？（4）粒子的动能是多少？解析：（1）核反应方程为（2）根据质能方程E=mc2有m= =0.0052u（3）当中子与锂核以等值反向的动量相碰时
13、，由动量守恒定律得mv+mHvH=0则E:EH=mH:m=3:4（4）粒子的动能为E=（E+EH）=4.8MeV=2.06 MeV答案：（1）（2）m=0.0052u（3）3:4（4）2.06 MeV17.太阳光垂直射到地面上时，地面上1 m2接受的太阳光的功率为1.4 kW,其中可见光部分约占45% (1)假如认为可见光的波长约为0.55 m，日地间距离R=1.51011 m.普朗克恒量h=6.610-34Js,估算太阳每秒辐射出的可见光光子数为多少？（2）若已知地球的半径为6.4106 m，估算地球接受的太阳光的总功率.解析:（1）设地面上垂直阳光的1 m2面积上每秒钟接收的可见光光子数为n.则有P45%=nh解得n=2.01021个设想一个以太阳为球心，以日、地距离为半径的大球包围着太阳.大球面接受的光子数即等于太阳辐射的全部光子数.则所求可见光光子数N=n4R2=2.0102143.14(1.51011)2=5.71044个 （2）地球背着阳光的半个球面没有接收太阳光，地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直.接收太阳光辐射且与阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面的面积.则地球接收阳光的总功率 P地=Pr2=1.43.14(6.4106)2 kW=1.81014 kW答案：（1）5.71044个（2）1.81044 kW10
