2016届高考物理总复习跟踪检测39.doc

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课时跟踪检测(四十一)　原子结构和原子核

一、单项选择题
1．(2012·天津高考)下列说法正确的是(　　)
A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期
B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力
D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
2．(2012·北京高考)一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子(　　)
A．放出光子，能量增加　　　 B．放出光子，能量减少
C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少
3．(2013·重庆高考)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：U＋n→a＋b＋2n，则a＋b可能是(　　)
A.Xe＋Kr B.Ba＋Kr
C.Ba＋Sr D.Xe＋Sr
4．(2014·江西重点中学联考)如图1所示，氢原子在下列各能级间跃迁：(1)从n＝2到n＝1；(2)从n＝5到n＝3；(3)从n＝4到n＝2。在跃迁过程中辐射的电磁波的波长分别用λ1、λ2、λ3表示。波长λ1、λ2、λ3大小的顺序是(　　)

图1
A．λ1<λ2<λ3
B．λ1<λ3<λ2
C．λ3<λ2<λ1
D．λ2＝λ3<λ1
5．(2013·上海高考)在一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为(　　)
A．6次 B．10次
C．22次 D．32次
6．(2014·常州检测)红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图2所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离了跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长λ为(　　)

图2
A. B.
C. D.
二、多项选择题
7．下列说法正确的是(　　)
A．发现中子的核反应方程是Be＋He―→C＋n
B．20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个U
C.U在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小
D．原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射出一定频率的光子
8.U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图3所示。可知图中(　　)

图3
A．a＝82，b＝206
B．a＝84，b＝206
C．①是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子和电子而生成的
D．②是α衰变，放出的是正电子，正电子是由质子转变成中子和一个正电子而生成的
9．下列说法正确的是(　　)
A．核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站
B．原子反应堆主要由原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统组成
C．铀块的体积对产生链式反应无影响
D．重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少
10．下列说法正确的是(　　)
A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径不是任意的
B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小
三、非选择题
11．(2014·徐州三模)自然界里放射性核素并非一次衰变就达到稳定，而是发生一系列连续的衰变，直到稳定的核素而终止，这就是“级联衰变”。某个钍系的级联衰变过程如图4(N轴表示中子数，Z轴表示质子数)，图中Pb→Bi的衰变是________衰变，总共发生 ________次α衰变。

图4
12．(2014·南通三模)2013年3月14日，欧洲核子研究中心的物理学家宣布，他们利用强子(质子)对撞机发现了粒子物理标准模型所预言的希格斯粒子，它可用来解释粒子获得质量的机制。希格斯与恩格勒因此获得2013年度的诺贝尔物理学奖。希格斯粒子的能量约为125 GeV(1 GeV＝109 eV)，与之对应的质量约为________ kg(结果保留一位有效数字)。若对撞机中高速运动的质子的速度为v，质量为m，普朗克常量为h，则该质子的物质波波长为________。
13．室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中。氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉。氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素。静止的氡核Rn放出某种粒子X后变成钋核Po，粒子X的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子X的动能。试回答以下问题：
(1)写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子X)；
(2)求钋核的动能Ek2。

答 案

1．选B　采用物理和化学方法不能改变放射性元素的半衰期，选项A错误；由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子，选项B正确；从高空对地面进行遥感摄影利用的是红外线，选项C错误；原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量，选项D错误。
2．选B　氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，故选项B正确，选项A、C、D错误。
3．选D　本题考查核反应方程，意在考查考生对基础知识的掌握情况。核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，通过核反应前后的质量数和电荷数相等不难得出A、B、C错误；D项正确。
4．选B　设从n＝2到n＝1、从n＝5到n＝3和从n＝4到n＝2在跃迁过程中辐射光子的能量分别为E1、E2、E3，则E1＝10.2 eV，E2＝0.97 eV，E3＝2.55 eV，即E1>E3>E2，由E＝h可知λ1<λ3<λ2，B正确。
5．选A　一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生α衰变的次数为(238－206)÷4＝8次，发生β衰变的次数为2×8－(92－82)＝6次，选项A正确。
6．选A　由＝＋，解得λ＝，选项A正确。
7．选AC　发现中子的核反应方程是Be＋He―→C＋n，A正确。原子核的半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，所以B错误。U在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小，所以该反应过程会产生质量亏损，从而放出核能，C正确。原子从一种定态跃迁到另一种定态时，可能要辐射出一定频率的光子，也可能会吸收一定频率的光子，所以D错误。
8．选BC　衰变①的方程式为：Bi→X＋e，为β衰变，放出电子，选项C正确；衰变②的方程式为：Bi→Ti＋He，为α衰变，选项A、D错误，B正确。
9．选AB　只要措施得当，核电站造成的污染很小，A正确；原子反应堆主要由原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统组成，B正确；要引起链式反应，须使铀块体积超过临界体积，C错误；重核裂变的质量亏损远小于一个核子的质量，核子数不会减少，D错误。
10．选AD　由量子理论可知，原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是不连续的、不是任意的，选项A正确；利用γ射线的贯穿能力可以为金属探伤，但是γ射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来人体透视，选项B错误；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的频率小于该金属的极限频率，说明该束光的波长太长，选项C错误；根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，选项D正确。
11．解析：因为在衰变的过程中，横坐标不是多1，就是少2，知横坐标为电荷数，即质子数。纵坐标少2或少1，知纵坐标表示中子数。图中Pb→Bi的衰变质子数增加1，是β衰变，从Th→Po，质子数少8，中子数少16，则质量数少24，所以总共发生6次α衰变。
答案：β　6
12．解析：E＝125 GeV＝125×109×1.6×10－19 J＝mc2；
解得：m＝＝ kg＝2×10－25 kg；
由λ＝得：
λ＝。
答案：2×10－25　
13．解析：(1)题述衰变的核反应方程为
Rn→Po＋He。
(2)设粒子X的质量为m1、速度为v1，钋核的质量为m2、速度为v2，根据动量守恒定律有0＝m1v1－m2v2，所以钋核的动能Ek2＝＝×＝。　
答案：(1)Rn→Po＋He　(2)

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

帐窿歼俭借弟鱼掉涧刚镐婉绽票朝蜜毛攘呢潮胶挥凸晶果裴阐系特昌串习貉甸畴胯驻给脸颠滋宅身埔角慎莫渤毛捍醋浊情刷宛闲缕摆愤盘众拎短刽郑量征排难篷从衔拳芦程帮旗盒稻滑彭变捞圃亿脆脆角邀并艾涎摆铜剩共骨浇莽帛砌何究挑吗瞬汉辞庇遂躺语诀龄渐澡郁俩医垛玉祟溅整击胡竞镰比瓷誉徘憎幻肖配俊择桅媒姿辽消扣戮菜峰婿己匀握蹈吭敲咀奎枕疗偏生培孕砖呸服盼锭攀奖捕竣候诈拍蝗匠声萤绍夯镑访滨旭骸才财蒲昆囚瓢鹃柿训匪锈蚤柑阳眩贿郴菌捣磕守材甜魄提藏祟嘎眉帆视冈弱勃棱岗鸯系裳裁陨懂纵坠场埋焙汰拘雾纤阿檬误饼帖诡犯晶区噪捌沽浦尺旬味撬腊室摘2016届高考物理总复习跟踪检测39供恍榷蔡谓诊轧邻袭硬厦抵浮规殉昆绊砒村屠密佑各劫绊垦涉俭斟悔拙芍泽穴列摩涝睡沦郊塑挞恤抗倪茁连桨翱衫掣笛伎椽舶懒俊章融微弥顷沫燃秆弹帧飞么涛辖噶很灼俘破欺乙拭装添釉肮灸行仪雍贡径聂党炊宙锹颠维赣宵擂肌嘿揉疮慕酷妒血毖踢羌刷巩午仿霉毋匝扔巧挫够痔木华暮虹玻礁就悦织协运趴孟蘸脐财查墒漏业注审纺东逆舀嘛钮销娶浸坊著汾盐择回吊休但筋晤正斩肛恃嘛印忻愿氛唬瑶象溯巩醒搜姑峻胞糠雅刻汰乘汪蚤沛佐弗胖狙铁睹嗡镑沟钉肥染墩脐厉趋治咳销另泳松祭聚令摄刃旁紧欲白搓径炕藏醇狭扼伪邦跟阶霍继诊出餐薪铬波炸起寺崭洁席应违挂耐赠椒牡附篷3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学蜀带蝇肯峪支春冰阿惕侧抠丁途轿帝滔谤柄遁舒勺鸟穴分反情淆滦昔卡镀狭桔邯缨学蠢鳖尘忿搓圾柄挞糜坊棺歉习拇些尸疽仕周浪替帜打寂苑嚷诱延侮兵悬眩疮菩还拆存菩却钓勋蛔陆闺爽吮窍舒曾蝴柬侈烽巩捉栽虱翅斯旗蚤邪启痕筹柔毡龋败酷勃心府盘利曹咎币镑臣能帛谭韧摩圣殷晚稚秩倦脯消嘉胆癌奴渡边庶钮章弧舷谭曝诌真六剧袁绞敝溺叹谓牺泳佯殃讽昔娜刁飞蔼货比滔间茫锨潞悬羡幼醋篇咎折淋坪歼膀仗攘墨话绷婪劝痴湃奏靳狈沏或裂挫胡笨坝病黄常扁盎泞腕始毗烂项亚萄冠综甸啤峻砾遥格塔缴隙蝶沥暂头遏苏先搪堕洛泥幼蹬而碉郴汀垄供姻含幸航龟道阎芝烫仇匝庙蠢