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1、【立体设计】高考物理 第15章 章末强化训练 新人教版一、选择题每题5分，共30分1.在以下四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子：+3;+;+;+.以下判断中正确的选项是 A. 是中子 B. 是质子C. 是粒子 D. 是氘核【解析】由核反响过程质量数和电荷数守恒得：为,为,为,为,故A、C正确.【答案】A、C2.如下图为卢瑟福发现质子的实验装置.M是显微镜，S是荧光屏，窗口F处装有银箔，氮气从阀门T充入，A是放射源.以下说法中正确的选项是 A.该实验的核反响方程为：+B.充入氮气后，调整银箔厚度，使S上见不到质子引起的闪烁C.充入氮气前，调整银箔厚度，使S上能见到粒子引起的闪烁D.
2、充入氮气前，调整银箔厚度，使S上见不到粒子引起的闪烁【解析】根据质量数和核电荷数守恒判断A项错误；充入氮气前，调整银箔厚度，使S上见不到粒子引起的闪烁，B、C项错误，D项正确.【答案】D3.以下说法正确的选项是 C.原子核越大，它的结合能越高，原子核中核子结合得越牢固D.衰变的实质是放射性原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子【解析】随着温度的升高，黑体辐射向频率大的方向移动，A项错误；比结合能越大的原子核，原子核中核子结合得越牢固，C项错误；发生衰变时中子转化为质子和电子，产生的电子从核内发射出来，D项正确.【答案】B、D4.关于原子结构和原子核，以下说法中正确的选项是 粒子散射实验可
3、以估算原子核的半径粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径D.处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大由于爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害爆炸后的弹片不会对人体产生危害铀238的衰变速率很快铀238的半衰期很长A. B. C. D.【解析】贫铀弹主要成分为铀238,是放射性元素，且半衰期长，对，应选C.【答案】C6.以下说法正确的选项是 B.汤姆孙发现电子，说明原子具有核式结构C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光波长太短D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大【解析】综合考查原子物理和光学知
4、识.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反响聚变反响，不是核裂变反响，选项A错；汤姆孙发现电子，说明电子是原子的组成局部，不能说明原子具有核式结构，选项B错；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应现象，是因为该束光的频率太低低于极限频率，选项C错；根据玻尔理论，选项D正确.【答案】D二、非选择题共70分7.(8分)如下图的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转.假设将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U.假设此时增加黄光照射的强度，那么毫安表 (选填“有或“无)示数.假设改用蓝光照射光电管中的金属涂层，那么毫
5、安表 (选填“有或“无)示数.【解析】光电效应的原理是当有频率足够大的光照射到金属外表时，将会使金属中的电子获得足够能量而从外表逸出，逸出的电子向另一极板定向移动而形成电流.【答案】 无 有8.(10分)用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，测量金属遏止电压Uc与入射光频率，得到Uc-图象，根据图象求出该金属的截止频率c= Hz，普朗克常量h= Js.【解析】根据光电效应方程有h=+W,又有=eUc，解得图线的斜率为,截距的大小为.101410-349.(12分)一静止的质量为m1的原子核发生一次粒子的质量为m2、电荷量为q、速度为v，并假设衰变过程中释放的核能全部转化为后新核反冲的速度大小
6、；衰变过程中的质量亏损(注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计).【解析】设新核反冲的速度大小为v，由动量守恒定律有.解得v=.释放的核能为E=+,又E=mc2,解得m=.【答案】 10.(12分)氢原子基态电子轨道半径为r02810-10 m,量子数为n的激发态的能量En= eV.求：(1)电子在基态轨道上运动的动能； (2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子所能发出光的光谱线有哪几条？109 Nm2/C210-19 C,10-34 J) 【解析】(1)库仑力提供向心力，那么有=,那么=,代入数据得电子在基态轨道上运动的动能为13.6 eV.(2)
7、能级图如下图，可得三条光谱线.“eV换算成国际单位“J后得：=10-7 m.【答案】(1)13.6 Ev 10-7m11.(13分)1934年约里奥-居里夫妇用粒子轰击静止的Al，发现了放射性磷P和另一种粒子，并因这一伟大发现而获得诺贝尔物理学奖.(1)写出这个过程的核反响方程式；2假设该种粒子以初速度v0与一个静止的12C核发生碰撞，但没有发生核反响，该粒子碰后的速度大小为v1,运动方向与原运动方向相反，求碰撞后12C核的速度.【解析】1核反响方程式为：He+AlP+n.(2)设该种粒子即为中子的质量为m,那么12C核的质量为12m,碰撞后12C核的速度为v2.由动量守恒定律可得:mv0=m
8、(-v1)+12mv2，解得：v2=.那么碰撞后12C核的运动方向与该粒子原运动方向相同.【答案】1He+AlP+n.2速率为，方向与中子开始时的运动方向相同12.(15分)科学家估算汶川特大地震释放的能量相当于200万个在广岛投掷的原子弹的能量，根据以下数据估算这次地震释放的能量：(1)广岛原子弹释放的核能可用下面的典型裂变反响方程式表示；U +nXe+Sr+3n235.043 9 1.008 7138.917 893.915 431.008 7反响方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子量u为单位).1 u的质量对应的能量为930 MeV，此裂变反响释放出的能量是多少？(2)广岛原子弹内含纯铀235共1 kg，该原子弹爆炸释放的能量为多少？由此估算汶川地震释放能量约是多少？