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2018届粤教版高考物理大一轮复习单元质量检测试卷(十二)含答案解析

1、单元质量检测(十二)一、选择题(19 题为单项选择题,1014 题为多项选择题)1下列说法正确的是( )A卢瑟福的原子结构模型很好地解释了 粒子散射实验B 衰变中产生的 射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的C某放射性元素的 4 个原子核经过一个半衰期后一定还剩下 2 个没有发生衰变D利用 射线可以消除静电解析 卢瑟福做了 粒子散射实验,并根据 实验结 果提出了原子的核式结构模型,所以卢瑟福的原子结构模型很好地解释了 粒子散射实验,选项 A 正确; 衰变中产 生的 射线 是原子核内的中子转变为质 子时产生的高速电子流,所以 射 线来自原子核内,选项 B 错误;原子核的半衰期是一个统计规律,只

2、对大量的原子核才适用,所以选项 C 错误; 射线是高频电磁波,其电离本领很弱,不可以用来消除静电, 粒子的电离本领较强,可以用来消除静电,选项 D 错误。答案 A2放射性元素发生 衰变放出一个电子,这个电子是( )A核外电子向内层轨道跃迁时放出来的 B核内有一个质子分裂时放出的 C核内有电子受激发后由核内射出来的D核内中子转化为质子时放出来的解析 n H e,核内的一个中子转化为一个质子和一个电子,质子留10 1 0 1在核内,而电子放射出来,选项 D 正确。答案 D3玻尔的原子模型在解释原子的下列问题时,和卢瑟福的核式结构学说观点不同的是( )A电子绕核运动的向心力,就是电子与核之间的静电引

3、力B电子只能在一些不连续的轨道上运动C电子在不同轨道上运动时能量不同D电子在不同轨道上运动时静电引力不同解析 卢瑟福的核式结构学说的内容是原子有一个很小的核,集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量,核外电子绕核旋转,由此得出向心力和能量等与半径关系的描述。而玻尔的原子模型提出核外电子只能在某些不连续的轨道上运动,即轨道量子化,而在可能的轨道上的运动仍遵守牛顿运动定律。选项 B 正确。答案 B4氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光的频率为 1,从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为 2,已知普朗克常量为 h,若氢原子从能级 k 跃迁到能级 m,则 ( )A吸收光子的能量为 h1h

4、 2B辐射光子的能量为 h1h 2C吸收光子的能量为 h2h 1D辐射光子的能量为 h2h 1解析 氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红 光, 说明能级 m 高于能级 n,而从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光, 说明能级 k 也比能级 n 高,而紫光的频率 2 大于红 光的频率 1,所以 h2h 1,因此能级 k 比能级 m 高,所以若氢原子从能级 k 跃迁到能 级 m,应辐射光子,且光子能量应为 h2h 1。故选项 D 正确。答案 D5若元素甲的半衰期为 4 天,元素乙的半衰期为 5 天,经过 20 天后两种放射性元素的质量恰好相等,则在这 20 天前这两种元素的质量比 m 甲 m

5、 乙 等于( )A54 B45 C12 D21解析 20 天是元素甲的 5 个半衰期,是元素乙的 4 个半衰期,由题意有m 甲 ( )5m 乙 ( )4,m 甲 m 乙 2112 12选项 D 正确。答案 D6图 1 为 X 射线管的结构示意图,E 为灯丝电源。要使射线管发出 X 射线,须在 K、A 两电极间加上几万伏的直流高压( )图 1A高压电源正极应接在 P 点,X 射线从 K 极发出B高压电源正极应接在 P 点,X 射线从 A 极发出C高压电源正极应接在 Q 点,X 射线从 K 极发出D高压电源正极应接在 Q 点,X 射线从 A 极发出解析 K 受热放出电子,电子通过电场加速,高速撞击

6、 A,使 A 原子的内层电子受激发发出 X 射线,加速电场方向应由 A 到 K,故 Q 接高压电源正极。答案 D7一个静止的放射性同位素的原子核 P 衰变为 Si,另一个静止的天然放3015 3014射性元素的原子核 Th 衰变为 Pa,在同一磁场中,得到衰变后粒子的23490 23491运动径迹 1、2、3、4,如图 2 所示,则这四条径迹依次是( )图 2A电子, Pa, Si、正电子23491 3014B. Pa,电子,正电子, Si23491 3014C. Si,正电子,电子, Pa3014 23491D正电子, Si, Pa,电子3014 23491解析 衰变前后动量守恒,由运动半径

7、 r 知,1、 4 为反冲核,根据旋转方mvqB向知 2 是电子,3 是正电子。 选项 B 正确。答案 B8如图 3 所示,为氢原子的能级图,处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时,若从 n3 能级跃迁到 n2 能级,辐射的光子恰能使某种金属发生光电效应,则其他跃迁中能使该金属发生光电效应的有( )图 3A5 种 B4 种 C3 种 D2 种解析 根据玻尔理论和光电效应规律,光子能量与跃迁的能级差有关,能级差越大,辐射光子的能量越高,光电效应越容易发生。 氢原子在如图所示的各能级间跃迁时能产生 6 种不同能量的光子,除由 n4 能级向 n3 能级跃迁时辐射的光子不能使金属产生光电效应外,其余

8、4 种均可。选项 B 正确。答案 B9氢原子核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道时( )A要吸收光子,电子的动能、电势能都减小B要吸收光子,电子的动能增大,电势能减小C要放出光子,电子的动能、电势能都减小D要放出光子,电子的动能增大,电势能减小解析 根据 Ek mv ,而 ,有 Ek ,当 rn减小时,E k 增加,而12 2n ke22rn氢原子的能量(包括动能和电势能)E n eV,所以当 rn减小时,氢E1n2 13.6n2原子的能量要减少,原子能量中动能增加, 总能量减少,所以电势能必然减少。选项 D 正确。答案 D10 (2017广东梅州一模) 关于天然放射现象,以下叙述正确

9、的是( )A若使某放射性物质的温度升高,其半衰期将变短B 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C在 、 这三种射线中, 射线的穿透能力最强, 射线的电离能力最强D铀核( U)衰变为铅核( Pb)的过程中,要经过 8 次 衰变和 623892 20682次 衰变解析 半衰期是放射性元素有半数发生衰变的时间,由原子核的种类决定,与温度等外界因素无关,故 A 错误; 衰变的实质是原子核中的中子转变成质子和电子,即电子来源于原子核,故 B 错误;在 、这三种射线中, 射线是波长很短的电磁波,其穿透能力最强, 射线是 He 原子核,带正电,故其电离能力最强,故 C 正确; 铀核( U)衰变为铅核(

10、 Pb)的过程的方程为:23892 20682U Pb8 He6 e,即每次 衰变放出一个 粒子,每次 衰变23892 20682 42 0-1放出一个电子,故 D 正确。答案 CD11下列说法正确的是( )A发现中子的核反应方程是 Be He C n94 42 126 10B 20 个 U 的原子核经过两个半衰期后剩下 5 个 U23892 23892C. 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23592 9438 1405量变小D原子从一种定态跃迁到另一种定态时,一定辐射出一定频率的光子解析 发现中子的核反应方程是 Be He C n,A 正确;原子核的半94

11、 42 126 10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23592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9438 1405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。答案 AC12下列说法正确的是( )A一个氢原子从 n3 的能级发生跃迁,可能只辐射一种频率的光子B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应C比结合能越小,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定D放射性元素的半衰期随温度的升高而变短解析 一个氢原子

12、从 n3 的能级发生跃迁,可能辐射一种或者两种频率的光子,选项 A 正确;太阳辐 射的能量是氢核聚变产生的能量,选项 B 正确;比结合能越大,核子结合得越牢固,原子核越稳定, 选项 C 错误;半衰期由原子核内部因素决定,与元素的化学状态、温度、压强等因素无关, 选项 D 错误。答案 AB13氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是 m1、m 2、m 3 和 m4,如果氘核和氚核结合生成氦核,则下列说法中正确的是( )A核反应方程式为 H H He n21 31 42 10B这是一个裂变反应C核反应过程中的质量亏损 mm 1m 2m 3D核反应过程中释放的核能 E(m 1m 2 m3m 4)c 2解析

13、 由氘核和氚核的结合以及电荷数、质量数守恒可知选项 A 正确;该核反应为聚变反应,选项 B 错误;核反应过程中的质量 亏损为mm 1m 2m 3m 4,选项 C 错误;由爱因斯坦质 能方程可知核反应过程中释放的核能 Emc 2,可知 选项 D 正确。答案 AD14如图 4 所示,为汞原子的能级图,一个自由电子的总能量为 9 eV,和处于基态的汞原子碰撞后(不计汞原子能量的变化) ,该电子剩余能量可能为(碰撞时系统无能量损失) ( )图 4A0.2 eV B1.4 eV C2.3 eV D5.5 eV解析 由能级图知 E2E 14.9 eV,E3E 16.7 eV,E4E 18.8 eV。电子碰

14、撞激发汞原子跃迁,电子剩余能量可能为(94.9)eV4.1 eV,(96.7)eV2.3 eV, (98.8)eV0.2 eV 。选项 A、C 正确。答案 AC二、非选择题15如图 5 所示,静止在匀强磁场中的 Li 核俘获一个速度为 v07.710 4 m/s63的中子而发生核反应 Li n H He。若已知 He 的速度 v22.010 4 63 10 31 42 42m/s,其方向与反应前中子速度方向相同,求:图 5(1) H 的速度是多大;31(2)在图中画出两粒子的运动轨迹并求出轨道半径之比;(3)当粒子 He 旋转 3 圈时,粒子 H 旋转几圈。42 31解析 (1)中子撞击锂核生

15、成氚核和氦核过程中动量守恒,有m0v0m 1v1m 2v2式中 m0,m1,m2 分别为中子、氚核、氦核的质量,v 1为氚核速度,代入数据得 v11.010 3 m/s,方向与 v0 相反(即与 v2 相反)。(2)氚核、氦核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为r1r 2 m1v1Bq1 m2v2Bq2 30.1104B1 42104B2340运动轨迹如图所示。(3)氚核、氦核做圆周运动的周期之比为T1T 2 3 22m1Bq1 2m2Bq2 23B1 24B2所以它们旋转周数之比为 n1n 2T 2T 12 3当 粒子旋转 3 圈时,氚核旋转 2 圈。答案 (1)1.010 3 m/s (2)见解析图 340 (3)2