天津市新人教版物理2013屆高三單元測試測試：15《原子原子核》.

1、七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費下載天津市新人教版物理高三單元測試15原子原子核一選擇題1 關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列敘述正確的是字（）A 若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將減少B.3衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C.在a, 3,Y,這三種射線中，丫射線的穿透能力最強，a射線的電離能力最強D.鈾核（238U）衰變?yōu)殂U核（206U）的過程中，要經(jīng)過 8 次a衰變和 10 次3衰變92822 放射性元素每秒有一個原子核發(fā)生衰變時，其放射性活度即為1貝可勒爾。153I是核電站4倍。下列說法正確的是（）A.個

2、153I核中有131個核子1331的衰變速度531的放射性活度才會達到本國安全標(biāo)準(zhǔn)值32He（氦 3）.它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?3He+3He2：H+；He.關(guān)于3He 聚變下列表述正確的是A. 聚變反應(yīng)不會釋放能量B. 聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C. 聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損D. 目前核電站都采用2He 聚變反應(yīng)發(fā)電4仔細(xì)觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條分離的不連續(xù)的亮線，其原因是（）A.氫原子只有幾個能級B.氫原子只能發(fā)出平行光C 氫原子有時發(fā)光，有時不發(fā)光D.氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的中核反應(yīng)的副產(chǎn)物，它可以衰變成154Xe，半衰期為8天。福

3、島核電站泄漏出的放射性物質(zhì)中就含有131 |531，當(dāng)?shù)卣谀炒螜z測中發(fā)現(xiàn)空氣樣品的13153I放射性活度為本國安全標(biāo)準(zhǔn)值的B.；31衰變成13154Xe時放出的粒子為c.將該空氣樣品進行加熱可以加快D.至少經(jīng)過 16 天，該空氣樣品中3 .科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費下載5.氫原子的部分能級如圖所示，大量處于n = 2激發(fā)態(tài)的氫原子從一束單一頻率的光中吸收了能量后，躍遷到某較高激發(fā)態(tài)，再向低能級躍遷時，可以發(fā)出6種不同頻率的光子，其中能量最小的

4、光子是氫原子（）七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載A. 從n =5躍遷到n =4產(chǎn)生的B. 從n =4躍遷到n =3產(chǎn)生的C. 從n =3躍遷到n =2產(chǎn)生的D. 從n =2躍遷到n =1產(chǎn)生的6盧瑟福和他的助手做a粒子轟擊金箔實驗，獲得了重要發(fā)現(xiàn)：1關(guān)于a粒子散射實驗的結(jié)果，下列說法正確的是（）A. 證明了質(zhì)子的存在B. 證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C 證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里D.說明了原子中的電子只能在某些軌道上運動7下列關(guān)于放射性現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A.原子核發(fā)生a衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了 4B.原子

5、核發(fā)生a衰變時，生成核與a粒子的總質(zhì)量等于原來的原子核的質(zhì)量C 原子核發(fā)生3衰變時，生成核的質(zhì)量數(shù)比原來的原子核的質(zhì)量數(shù)多1D.單質(zhì)的鈾 238 與化合物中的鈾 238 的半衰期是相同的&正電子發(fā)射型計算機斷層顯像（PET 的基本原理是：將放射性同位素閉。注入人體，1sO 在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇湮滅轉(zhuǎn)化為一對經(jīng)計算機處理生成清晰圖像則根據(jù)PET 原理判斷下列表述正確的是（）1515150A.8O 在人體內(nèi)衰變方程是8S 7N +1eB. 正、負(fù)電子湮滅方程是0e +01eT2 丫15C. 在 PET 中，8O 主要用途是作為示蹤原子D. 在 PET 中，閉。主要用

6、途是參與人體的新陳代謝9 .光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是：對于某種金屬（）A. 無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B. 無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C. 超過極限頻率的入射光強度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小D. 超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大10.裂變反應(yīng)是目前核能利用中常見的反應(yīng).以原子核為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲E/eV* 0.540.85-1.51-3.4-13.6丫光子，被探測器米集后,noO32七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免

7、費下載一個慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：（）2351139、，9492U +0nT54Xe +38Sr+ 3X七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載B.黃、綠4-J - -七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費下載235. 04321.0087138.917893.9154反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子核的靜止質(zhì)量（以原子質(zhì)量單位u 為單位，取 1 u 的質(zhì)量對應(yīng)的能量為 9.3x10MeV，此裂變反應(yīng)中（）2A. 釋放出的能量是 30 x10MeV, X 是中子B. 釋放出的能量是 30 MeV , X 是質(zhì)子C.釋放出的

8、能量是 1.8x1（MeV, X 是中子D.釋放出的能量是 1.8x1（MeV, X 是質(zhì)子11.氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，下列說法中正確的是（）A. 氫原子的能量增加B. 氫原子的能量減少C 氫原子要吸收一定頻率的光子D.氫原子要放出一定頻率的光子12. 太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質(zhì)量不斷減少。太陽每秒鐘輻射出的能量約為4x1026J 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近（）3618139A.10 kgB.10 kgC.10 kgD.10 kg13. 原子核 Ay 與氘核2反應(yīng)生成一個a粒子和一個質(zhì)子。由此可知（）ZX1HA. A=2

9、，Z=1 B. A=2，Z=2C. A=3, Z=3D. A=3，Z=2A.紅、藍靛色光赤橙黃綠藍一靛紫光子能量范圍（eV）1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.1015.氫原子分能級示意圖如題19 所示，不同色光的光子能量如下表所示。處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條 ， 其 顏 色 分 別 為（）14.原子核238U經(jīng)放射性衰變 變?yōu)樵雍?2U2390Th，繼而經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?3491Pa再經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?9；u放射性衰變 、和依次為（A.a衰變、B衰變和B衰變C.B衰變、a衰變和B衰變B.B衰

10、變、B衰變和a衰變D.a衰變、B衰變和a衰變七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費下載C 紅、紫D.藍靛、紫二選擇題：16.氫原子第 n 能級的能量為En= 1，其中 Ei是基態(tài)能量。而 n=1, 2，。若一氫原n33子發(fā)射能量為Ei的光子后處于比基態(tài)能量高出Ei的激發(fā)態(tài)，則氫原子發(fā)射光164子前后分別處于第幾能級？420一速度為 v 的高速a粒子（2He）與同方向運動的氖核（gNe）發(fā)生彈性正碰，碰后a粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度（不計相對論修正）17.人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程。請

11、按要求回答下列問題。 盧瑟福、玻爾、查德威克等科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻。 請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績。_在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對放射線的 性質(zhì)進行了深入研究，下圖為三種射線在同一磁場中 的運動軌跡，請從三種射線中任選一種，寫出它的 名稱和一種用途。O在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速，輕水、重水速，在石墨中與16C核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型。某反應(yīng)堆中快與靜止的靶核發(fā)生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰撞考慮速劑，哪種減速效果更好？18. 一個靜止的氮核74N俘獲一個速度為 2. 3X107m/s 的中子生成一個復(fù)核 A,A 又衰變成

12、 B?C 兩個新核.設(shè) B?C 的速度方向與中子速度方向相同,B 的質(zhì)量是中子的 11 倍,速度是 106m/s,B?C 在同一勻強磁場中做圓周運動的半徑比為FBR=1130.求：（1）C 核的速度大小；和石墨等常用作減速劑。中子在重水中可與核碰撞減作減:七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載（2）根據(jù)計算判斷 C 核是什么核；七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費下載（3）寫出核反應(yīng)方程19原子可以從原子間的碰撞中獲得能量，從而發(fā)生能級躍遷（在碰撞中，動能損失最大的是完全非彈性碰撞）一個具有 13

13、.6 eV 動能、處于基態(tài)的氫原子與另一個靜止的、也處于基 態(tài)的氫原子發(fā)生對心正碰.関-1.51（1）是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級躍遷（氫原子能級如圖 11 所示）?若上述碰撞中可以使基態(tài)氫原子發(fā)生電離，則氫原子的初動能至少為多少？20. （2010 年濟寧模擬）根據(jù)巴耳末公式，指出氫原子光譜在可見光范圍內(nèi)波長最長的兩條譜 線所對應(yīng)的 n，它們的波長各是多少？氫原子光譜有什么特點？21. （1）已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為u0，當(dāng)用頻率為 2u0的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為 _。當(dāng)照射光的頻率繼續(xù)增大時，則逸出功（填“增大” “減小”或“不變”）（2）如圖所示，

14、一個有界的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.50T,磁場方向垂直于紙面向里，MN 是磁場的左邊界。在距磁場左邊界 MN 的 1.0m 處有一個放射源 A，內(nèi)裝放射物質(zhì)22688RaRa（鐳），226口發(fā)生a衰變生成新核 Rn （氡）。放在 MN 左側(cè)88RaRa的粒子接收器接收到垂直于邊界MN 方向射出的a粒子，此時接收器位置距直線 OA 的距離為 1.0m。1試寫出 Ra 的衰變方程；2求衰變后 Rn（氡）的速率.（質(zhì)子、中子的質(zhì)量為 1.6x107kg，電子電量 e=1.6x10C）1922.氫原子處于基態(tài)時，原子能量Ei= 13.6eV，已知電子電量 e =1.6x10C，電子質(zhì)量23.40七

15、彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費下載m=0.9ix1030kg，氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為ri=0.53x10-10m.(1 )氫原子核外電子的繞核運動可等效為一環(huán)形電流，則氫原子處于 n=2 的定態(tài)時，核外電子運動的等效電流多大？(用 K，e，ri，m 表示，不要求代入數(shù)據(jù))(2)若要使處于 n=2 的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子？14(3)若已知鈉的極限頻率為 6.00X10 Hz，今用一群處于 n=4 的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉，試通過計算說明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應(yīng)？

16、答案：七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費下載1 答案：C2 .答案：AD3 .【答案】B【詳解】輕核聚變而生成質(zhì)量較大(中等)的新核故 B 正確.4 .【答案】選 D.【詳解】光譜中的亮線對應(yīng)不同頻率的光，“分離的不連續(xù)的亮線”對應(yīng)著不同頻率的光，B、 C錯.氫原子在不同的能級之間躍遷時，輻射不同能量的光子，并且滿足 E=hv.能量不同相應(yīng)光 子頻率不同，體現(xiàn)在光譜上是一些不連續(xù)的亮線 ,A 錯誤 D 正確5 答案：B6 .【答案】選 C.【詳解】a粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)存在一個集中了全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量的

17、核數(shù)年后盧瑟福發(fā)現(xiàn)核內(nèi)有質(zhì)子并預(yù)測核內(nèi)存在中子，所以 C 對，A、B 錯.玻爾發(fā)現(xiàn)了電子軌道量子化，D 錯.7 .【答案】選 D.【詳解】原子核發(fā)生a衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了 2，A 錯誤;生成核與a粒子的總質(zhì)量小于原來的原子核的質(zhì)量,B 錯誤;原子核發(fā)生3衰變時，生成核的質(zhì)量數(shù)與原來的原子核的質(zhì)量數(shù)相同,C 錯誤;放射性元素的半衰期由原子核的內(nèi)部因素決定，跟元素的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，所以單質(zhì)的鈾 238 與化合物中的鈾 238 的半衰期是相同的，D 正確.&【答案】ABC【詳解】由題意知 A、B 正確，顯像的原理是采集 丫光子，即注入人體內(nèi)的85O 衰變放出正 電子和

18、人體內(nèi)的負(fù)電子湮滅轉(zhuǎn)化為丫光子，因此1sO 主要用途是作為示蹤原子，故C 對，D錯.9 .【答案】AD1【詳解】根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知A 正確，B、C 錯誤.根據(jù)光電效應(yīng)方程 2mvm= hv W，頻率v越高，初動能就越大，D 正確.10. 【答案】C【結(jié)束】據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可判斷X 是中子. m = (235.0432 + 1.0087 138.9178 93.9154 3X1.0087) u = 0.1926 u ,可見該反應(yīng)釋放能量， 釋放的能量 E= 0.192622七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教

19、學(xué)資源免費下載X9.3X10 MeV = 1.8X10 MeV.故 C 正確.11. 【答案】B、D七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費下載為紅光，2.55 eV 的光子為藍一靛，A 正確?！驹斀狻浚?）選 B D.氫原子的核外電子離原子核越遠，氫原子的能量（包括動能和勢能）越大.當(dāng)氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，原子的能量減少，氫原子要放出一定頻率的光子.顯然，選項 B、D 正確.12.答案】 D【解析】根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，E-m2c264 109 1016kg，D 正確9=4.

20、4 1013.【答案】D【解析】AX2H 4He1H，應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒A 2=41,Z1=21,解得A =3,Z=2，答案。14.答案】A【解析】-Ur 釘h，質(zhì)量數(shù)少4,電荷數(shù)少2,說明為a衰變.234Th丄T234Pa，質(zhì)子數(shù)加 1,說明為B衰變，中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子.23491P-234，質(zhì)子數(shù)加 1,說明為B衰變沖92U子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子.15.答案】A【解析】如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級，能夠發(fā)出10.2 eV 的光子，不屬于可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級，能夠發(fā)出12.09 eV、 10.2 eV、1.89 eV 的三種光子，只有1.89 eV 屬于可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子

21、處于第四能級,能夠發(fā)出 12.75 eV、12.09 eV、10.2eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV 的六種光子,1.89 eV 和 2.55 eV 屬于可見光，1.89 eV 的光子16 解析：設(shè)氫原子發(fā)射光子前后分別位于第E1E13匸薩 中1l 與第 m 能級，依題意有:1l2m2旦E-2E1m解得：m = 21= 4設(shè)碰撞前后氖核速度分別為V。、 VNe，由動量守恒與機械能守恒定律得:mav mNeV0mNeVNe2m訶2fmNeV0二2mNeVN2le七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費

22、下載13V0與重水靶核碰后中子速度較小，故重水減速效果更好。18.解析：(1)設(shè)中子的質(zhì)量為 m,則氮核的質(zhì)量為 14m,B 核的質(zhì)量為 11m,C 核的質(zhì)量為4m,根據(jù)動量守恒可得:mvo=11mB+4mvc,代入數(shù)值解得 vc=3X10 m/s.RBmBVBqc11qc2得：所以；又 qxqB=7eRCmcVcqB30qB5解得:qc=2e,qB=5e,所以 C 核為He.(3)核反應(yīng)方程147N+1o115B+42He.答案:(1)3x106m/s (2)：2He (3)篤N+1o115B+2HeBW(S(S0,)G29mm且:m)Ne5mNeima2解得：v0一V V2mNe5mw +

23、 ma3VNeV V5mNe17 解析：解：盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型(或其他成就)玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜(或其他成就)查德威克發(fā)現(xiàn)了中子設(shè)中子質(zhì)量為 Mn,由動量守恒定律：由能量守恒定律:(或其他成就)。靶核質(zhì)量為 MMnV0= MnV1+MV2121212Mnv0MnV|mv222 2解得:Mn-MMnMVo在重水中靶核質(zhì)量:MH= 2Mn在石墨中靶核質(zhì)量:Mc= 12MnV1叱叫V0MnMC113V0(2)根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑公式:R=mvqB七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課

24、件、教案等教學(xué)資源免費下載19.【答案】(1)不能(2)27.2 eV七彩教育網(wǎng) 教學(xué)資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載七彩教育網(wǎng) 全國最新初中、高中試卷、課件、教案等教學(xué)資源免費下載【詳解】(1)設(shè)運動氫原子的速度為V0，完全非彈性碰撞后兩者的速度為V，損失的動能 E被基態(tài)氫原子吸收.若 E= 10.2 eV,則基態(tài)氫原子可由 n= 1 躍遷到 n = 2.由動量守恒和能 量守恒有：mvo= 2mv1 1 12mvo= 2mv + 2mv + E12mvo= EkEk=13.6 eV1 1解得， E= 2 2mv2= 6.8 eV因為 E= 6.8 eV10.2 eV.所以不能使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷.(2)若使基態(tài)氫原子電離，則 E=