（浙江专版）2022届高考物理一轮复习 第13章 动量守恒定律近代物理 5 第四节 原子与原子核课后达标能力提升 新人教版

（浙江专版）2022届高考物理一轮复习 第13章 动量守恒定律近代物理 5 第四节 原子与原子核课后达标能力提升 新人教版一、选择题1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电子的发现使人们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是量子化的D密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的解析：选A天然放射现象说明原子核内部是有结构的，人们认识原子核的复杂结构是从天然放射现象开始的，选项A正确电子的发现说明了原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，选项B错误由粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，选项C错误密立根油滴实验说明物质所带电荷量是量子化的，选项D错误2在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动，下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()解析：选C粒子与原子核相互排斥，A、D错；运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显，B错，C对3如图，放射性元素镭衰变过程中释放出、三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A表示射线，表示射线B表示射线，表示射线C表示射线，表示射线D表示射线，表示射线解析：选C射线为电磁波，在电场、磁场中均不偏转，故和表示射线，A、B、D项错；射线中的粒子为氦的原子核，带正电，在匀强电场中，沿电场方向偏转，故表示射线，由左手定则可知在匀强磁场中射线向左偏，故表示射线，C项对4在匀强磁场中，有一个原来静止的6C原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的直径之比为71，那么碳14的衰变方程应为()ACeBBCHeBeCCHB DCeN解析：选D由动量守恒定律可知：放出的粒子与反冲核动量大小相等、方向相反，由在磁场中两圆径迹内切可知，反冲核带正电，放出的粒子带负电，由两圆直径之比为71和R可知，反冲核的电量是粒子的7倍，故只有D正确5按照玻尔理论，一个氢原子中的电子从一半径为ra的圆轨道自发地直接跃迁到一半径为rb的圆轨道上，已知rarb，则在此过程中()A原子要发出某一频率的光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量也减小B原子要吸收某一频率的光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小C原子要发出一系列频率的光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子的能量也减小D原子要吸收一系列频率的光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量也增大解析：选A由玻尔氢原子理论知，电子轨道半径越大，原子能量越大，当电子从ra跃迁到rb时，原子能量减小，放出光子；在电子跃迁过程中，库仑力做正功，原子的电势能减小；由库仑力提供电子做圆周运动的向心力，即，r减小，电子速度增大，动能增大，综上所述可知A正确6质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)() A(m1m2m3)c B(m1m2m3)cC(m1m2m3)c2 D(m1m2m3)c2解析：选C由质能方程Emc2，其中mm1m2m3，可得E(m1m2m3)c2，选项C正确，A、B、D错误7现有两动能均为E0035 MeV的H在一条直线上相向运动，两个H发生对撞后能发生核反应，得到He和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为He和新粒子的动能已知H的质量为2014 1 u，He的质量为 3016 0 u，新粒子的质量为1008 7 u，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数)则下列说法正确的是()A核反应方程为HHHeHB核反应前后不满足能量守恒定律C新粒子的动能约为3 MeVDHe的动能约为4 MeV解析：选C由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知HHHen，则新粒子为中子n，所以A错误；核反应过程中质量亏损，释放能量，亏损的质量转变为能量，仍然满足能量守恒定律，B错误；由题意可知E(2014 1 u23016 0 u1008 7 u)931 MeV/u33 MeV，根据核反应中系统的能量守恒有EkHeEkn2E0E，根据核反应中系统的动量守恒有pHepn0，由Ek，可知，解得EkHe(2E0E)1 MeV，Ekn(2E0E)3 MeV，所以C正确、D错误8科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：XYHeH49 MeV和HHHeX176 MeV，下列表述正确的有()AX是中子BY的质子数是3，中子数是6C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解析：选AD核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由HHHeX176 MeV知X为n，由XYHeH49 MeV知Y为Li，其中Y的质子数是3，中子数也是3，选项A正确，选项B错误两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损，选项C错误XYHeH49 MeV是原子核的人工转变，HHHen176 MeV为轻核聚变，选项D正确9氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为162 eV311 eV下列说法正确的是()A处于n3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n3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C大量处于n4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n4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光解析：选ABC大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，由NC可知，共可发出6种频率的光，故D错误，C正确n3能级的能量为151 eV，因紫外线能量大于151 eV，故紫外线可使处于n3能级的氢原子电离，故A正确；从高能级跃迁到n3能级释放能量最多为151 eV162 eV，此光为红外线具有显著热效应，故B正确二、非选择题10(2018江苏六市高三调研)一群氢原子处于量子数n4能级状态，氢原子的能级图如图甲所示，氢原子可能发射_种频率的光子；氢原子由量子数n4的能级跃迁到n2的能级时辐射光子照射图乙表中几种金属，能发生光电效应的有_种金属几种金属的逸出功金属钨钙钠钾铷逸出功W0/eV454320229225213乙解析：一群氢原子处于量子数n4能级状态，氢原子可能发射3216种频率的光子；氢原子由量子数n4的能级跃迁到n2的能级时辐射光子能量为255 eV，照射图乙表中几种金属，能发生光电效应的有钠、钾、铷三种金属答案：见解析11海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源两个氘核的核反应产生一个He核和一个粒子，其中氘核的质量为 2013 0 u，氦核的质量为3015 0 u，中子的质量为 1008 7 u(1 u9315 MeV)，求：(1)核反应中释放的核能；(2)在两个氘核以相等的动能035 MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的粒子和氦核的动能解析：(1)核反应方程为：HHHen核反应中的质量亏损为m2mHmHemn，由Emc2可知释放的核能：E(2mHmHemn)c2214 MeV(2)把两个氘核作为一个系统，碰撞过程系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大反向，因此反应前后系统的总动量为零，即mHevHemnvn0；反应前后系统的总能量守恒，即mHevmnvE2EkH，又因为mHemn31，所以vHevn13，由以上各式代入已知数据得：EkHe071 MeV，Ekn213 MeV答案：(1)214 MeV(2)213 MeV071 MeV12(2018苏锡常镇四市调研)(1)如图所示是研究光电效应的实验装置用一定频率的光照射阴极K，当滑片P处于图示位置时，电流表的示数不为零为使电流表示数减小，下列办法可行的是_A将滑片P向右移动B减小入射光的强度C换用电动势更大的电源 D将电源的正、负极对调(2)由玻尔原子理论，氦离子He能级图如图所示电子在n3轨道上比在n4轨道上离氦核的距离_(填“大”或“小”)当大量处在n3的激发态的He发生跃迁时，所发射的谱线有_条(3)以一定速度运动的原子核X放出粒子后变成静止的原子核Y若X、Y和粒子的静质量分别是M、m1和m2，真空中光速为c，不考虑相对论效应求反应过程中释放的能量以及粒子的动能解析：(1)滑片P向右移动，所加电压增大，光电流增大，故A错误；减小入射光的强度，光电流减小，故B正确；换用电动势更大的电源，所加电压增大，光电流增大，故C错误；将电源正、负极对调，光电子做减速运动，光电流减小，故D正确(2)因离核越近能量越低，所以n3轨道离核近；n3的激发态向低能级跃迁共有C3条谱线，分别是n3跃迁到n2，n3跃迁到n1，n2跃迁到n1(3)由Emc2得E(Mm1m2)c2由动量守恒定律得MvXm2v由能量守恒得MvEEk解得Ek(Mm1m2)c2答案：(1)BD(2)小3(3)见解析