衡水万卷2021届高三物理二轮复习作业卷三十五原子物理含解析.doc

原子物理
一 、单选题（本大题共4小题 。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
1.（2015重庆高考真题）题1图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是

A.a、b为粒子的经迹 B. a、b为粒子的经迹 C. c、d为粒子的经迹 D. c、d为粒子的经迹
2.（2015天津高考真题）物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是
A、天然放射现象说明原子核内部是有结构的
B、电子的发现使人认识到原子具有核式结构
C、粒子散射实验的重要发现是电荷时量子化的
D、密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
3. 氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子的能量范围约为1.62eV～3.11 eV，下列说法错误的是（ ）

A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离
B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应
C.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光
D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光

4. 如图所示，一根10m长的梭镖以相对论速度穿过一根10m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的.以下哪种叙述准确地描述了梭镖穿过管子的情况( )
A.梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它
B.管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来
C. 两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖
D. 所有这些都与观察者的运动情况有关

二 、多选题（本大题共3小题 ）
5.（2015广东高考真题）科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程分别为：X＋Y→＋＋4.9MeV和＋→＋X＋17.6MeV，下列表述正确的有
A．X是中子 B．Y的质子数是3，中子数是6
C．两个核反应都没有质量亏损 D．氘和氚的核反应是核聚变反应
6. 下列说法中正确的是( )
A.卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为:
B.铀核裂变的核反应是：
C.质子、中子、粒子的质量分别为ml、m2、m3，那么质子和中子结合成一个粒子，所释放的核能为
△E= (ml +m2-m3 )c2
D.原子从a能级跃迁到b能级时发射波长为的光子；原子从b能级跃迁到c能级时吸收波长为的光子，已知>。那么原子从能级跃迁到c能级时将要吸收波长为的光子
7. 关于核力与结合能，下列说法中正确的是（ ）
A.核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引 力，有时表现为斥力
B.核力具有饱和性和短程性，原子核为了稳定，故重核在形成时其中子数多于质子数
C.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原 子核时一定释放核能
D.原子核的结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳定

三 、简答题（本大题共2小题 ）
8. 氢原子处于基态时，原子的能量为，当处于的激发态时，能量为，则
(1)当氢原子从的激发态跃迁到的基态时，向外辐射的光子的波长是多少?

(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子?

(3)若有大量的氢原子处于的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子?其中波长最长的是多少?

9.（1）在核反应堆中，铀核吸收中子会发生裂变，裂变的产物是多样的，所生成的核往往还会衰变，其中一个衰变过程可表述为 。试问式中空格应为何种粒子?（3分）
（2）的半衰期为8天。开始时核废料中有个核，经过16天，还有 个核。
（3）核电站的固体废料放射性比较强，要在核电站内的专用废物库放置5年，且在放置的初始阶段要对固体废料进行冷却处理。请简述需要进行冷却处理的理由。
0.2016万卷作业卷（三十五）答案解析
一 、单选题
1.【答案】D
【解析】、、粒子分别带正电、负电、不带电，由左手定则可以判断粒子向上偏转，粒子向下偏转，粒子不偏转，故选项D正确。
2.【答案】A
【解析】天然放射现象说明原子核内部是有结构的，选项A正确；电子的发现使人们认识到原子可以再分，选项B错误；α粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构，选项C错误；密立根油滴实验测出了元电荷的电荷量，选项D错误。
3.【答案】D
解：A、紫外线的频率大于3.11eV，n=3能级的氢原子可以吸收紫外线后，能量大于0，所以氢原子发生电离．故A正确．
B、氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV，小于可见光的频率，有可能是红外线，红外线有显著的热效应．故B正确．
C、根据，知，可能放出6种不同频率的光．故C正确，D错误．
4.【答案】D 【解析】如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部。然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子。又如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样，你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同。所以你看到的一切都是相对的——依赖于你的参考系。

二 、多选题
5.【答案】AD
【解析】根据核反应过程中质量数与电荷数守恒，结合＋→＋X可知，X为中子，A项正确；由X+Y→+可知，Y的质量数为6，电荷数为3，即质子数为3，中子数也为3，B项错误；由核反应方程可知，两个反应都放出了能量，因此都有质量亏损，C项错误；由氘和氚两个轻核反应生成较大质量的氦核是轻核的聚变反应，D项正确。
6. 【答案】AD
【解析】 A、卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子，发现质子的核反应方程为，故A正确．B、铀核裂变的核反应方程是：，两边中子不能约．故B错误．C、质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3．质子和中子结合成一个α粒子，质量亏损△m=（m1+m2-m3），根据质能方程，释放的能量为△E=△mc2=（m1+m2-m3）c2．故C错误．D、已知λ1＞λ2，所以γ1＜γ2，知从a能级状态跃迁到b能级状态时发射光子的能量小于从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收光子的能量，所以a能级的能量小于c能级的能量，有hγ2-hγ1=hγ3，即h-h=h，解得：λ3=．故D正确．
【思路点拨】卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子．铀核裂变是通过一个中子轰击铀核，产生3个中子，写核反应方程式时，核反应前和核反应后的中子不能约．轻核聚变有质量亏损，求出质量亏损，根据质能方程求出释放的能量．通过波长的大小关系，确定出频率的大小关系，从而知道a能级和c能级的能量高低，通过Em-En=h求出光子的波长．本题主要考查了核反应方程、质能方程以及能级等知识点，知道能极差与光子频率的关系，注意半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关．
7. 【答案】ABC
【解析】 本题考查了核力.比结合能的概念。由核力的概念可知，选项AB正确；比结合能越大，核子的平均质量越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定发生质量亏损，释放能量，选项C正确，D错误。

三 、简答题
8.解析：(1)据玻尔理论得：

(2)要使处于基态的氢原子电离，入射光子须满足：≥
解得：≥
(3)当大量氢原子处于能级时，可释放出的光子频率种类为：
由于
氢原子由向跃迁时放出的光子波长最长，设为，则
所以
答案：(1) (2) (3)3种
9. “物理”模块
（1）解析：由核反应过程中质量数和核电核数守恒，得该粒子质量数为0，核电荷数为，核反应方程为，空格中粒子为电子。
答案： 电子
【命题立意】本题考查核反应方程，考查学生理解能力，属容易题。
（2）解析：由半衰期定义得剩余核数。
答案：
【命题立意】本题考查半衰期，考查学生理解能力，属容易题。
（3）解析：核电站的固体废料放射性比较强，能放出射线，放出巨大能量。且刚开始放射性比较强，释放出的能量比较大，温度升高块，必须在初始阶段对核固体废料进行冷却处理。
答案：见解析。

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