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- 2021-05-13 发布
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2020高考物理备考之百所名校组合卷系列专题14 原子结构和原子核
【试题1】如图1甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线
( )
图1
A.α射线 B.β射线
C.γ射线 D.三种射线都可以
【解析】由图甲可知α射线和β射线都不能穿透钢板,γ射线的穿透力最强,可用来检查金属内部的伤痕,答案为C.
【答案】C
【试题出处】2020·苏州模拟
【试题2】科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3).它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为He+He―→2H+He.关于He聚变下列表述正确的是
( )
A.聚变反应不会释放能量
B.聚变反应产生了新的原子核
C.聚变反应没有质量亏损
D.目前核电站都采用He聚变反应发电
【解析】轻核聚变而生成质量较大(中等)的新核.故B正确.
【答案】B
【试题出处】2020·河北衡水中学模拟
【试题3】静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1,如图2所示(图中直径没有按比例画),则 ( )
A.α粒子和反冲核的动量大小相等,方向相反
B.原来放射性元素的原子核电荷数是90
C.反冲核的核电荷数是88
D.α粒子和反冲核的速度之比为1∶88
图2
【试题出处】2020·郑州一中模拟
【试题4】氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为λ1=0.6328 μm,λ2=3.39 μm.已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1=1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的.用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔,则ΔE2的近似值为
( )
A.10.50 eV B.0.98 eV
C.0.53 eV D.0.36 eV
【解析】由跃迁公式得ΔE1=,ΔE2=,联立可得ΔE2=.ΔE1=0.36 eV,选项D对.
【答案】D
【试题出处】2020·重庆一中模拟
【试题5】用于火灾报警的离子烟雾传感器如图3所示,在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ,a、b端接电源,Ⅳ是一小块放射性同位素镅241,它能放射出一种很容易使气体电离的粒子.平时,镅放射出的粒子使两个电极间的空气电离,在a、b间形成较强的电流.发生火灾时,烟雾进入网罩内,烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子,导致电流发生变化,电路检测到这种变化从而发生警报.下列有关这种报警器的说法正确的是
( )
图3
A.镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流增强
B.镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流减弱
C.镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流增强
D.镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流减弱
【解析】三种射线中α射线的电离本领最强,当有烟尘时,由于烟尘吸收空气中的离子和α粒子,所以电流会减弱.故B正确.
【答案】B
【试题出处】2020·扬州一中模拟
【试题6】光电效应的实验结论是:对于某种金属
( )
A.无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应
B.无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应
C.超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小
D.超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大
【解析】根据光电效应规律可知A正确,B、C错误.根据光电效应方程mv=hν-W,频率ν越高,初动能就越大,D正确.
【答案】AD
【试题出处】2020·辽宁质量检测
【试题7】裂变反应是目前核能利用中常见的反应.以原子核为燃料的反应堆中,当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为:
U + n → Xe + Sr+3X
235.0432 1.0087 138.9178 93.9154
反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量(以原子质量单位 u 为单位,取1 u 的质量对应的能量为9.3×102 MeV,此裂变反应中
( )
A.释放出的能量是30×102 MeV,X是中子
B.释放出的能量是30 MeV,X是质子
C.释放出的能量是1.8×102 MeV,X是中子
D.释放出的能量是1.8×102 MeV,X是质子
【解析】据核反应过程中质量数和电荷数守恒可判断X是中子.Δm=(235.0432+1.0087-138.9178-93.9154-3×1.0087) u=0.1926 u,可见该反应释放能量,释放的能量ΔE=0.1926×9.3×102 MeV=1.8×102 MeV.故C正确.
【答案】C
【试题出处】2020·北京海淀区模拟
【试题8】如图4所示,是利用放射线自动控制铝板厚度的装置.假如放射源能放射出α、β、γ三种射线,而根据设计,该生产线压制的是3 mm厚的铝板,那么这三种射线中的哪种射线对控制厚度起主要作用?当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时,将会通过自动装置将M、N两个轧锟间的距离调大还是调小
( )
图4
A.α射线;大 B.β射线;大
C.γ射线;小 D.γ射线;大
【解析】α射线不能穿过3 mm厚的铝板,γ射线又很容易穿过3 mm厚的铝板,基本不受铝板厚度的影响.而β射线刚好能穿透几毫米厚的铝板,因此厚度的微小变化会使穿过铝板的β射线的强度发生较明显变化.即β射线对控制厚度起主要作用.若超过标准值,说明铝板太薄了,应该将两个轧辊间的距离调节得大些.故B正确.
【答案】B
【试题出处】2020·天津一中模拟
【试题9】在做光电效应实验中,某金属被光照射发生了光电效应,实验测出了光电子的最大初动能EK与入射光的频率ν的关系如图8所示,由实验图象可求出
( )
A.该金属的逸出功
B.该金属的极限频率
C.单位时间内逸出的光电子数
D.普朗克常量
图8
【解析】根据爱因斯坦光电效应方程EK=hr-W,任何一种金属的逸出功W一定,说明EK随r的变化而变化,且是线性关系(与y=ax+b类似),直线的斜率等于普朗克常量,直线与横轴的截距QA表示EK=0时的频率r0,即为金属的极限频率,还可由波速公式C=r0λ0.求该金属发生光电效应照射光的极限波长.EK=hν-W,EK=0时,有hν0-W=0,r0=,又由波速公式,得C=r0λ0,λ0=.
【答案】ABD
【试题出处】2020·哈尔滨模拟
【试题10】氢原子能级的示意图如图9所示,大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a,从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b,则
( )
图9
A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C.在水中传播时,a光较b光的速度小
D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
【解析】由题意a光光子能量大于b光光子能量,a光频率大于b光频率,由v水=,可知C正确.γ射线是原子核衰变而产生的,A错.E43