2018届高考物理课时复习作业题1.doc

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课时作业39　原子结构和原子核
时间：45分钟
一、单项选择题
1．下列关于原子和原子核的说法正确的是(　　)
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
解析：β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，选项A错误；玻尔理论的基本假设是轨道、速度、能量都是量子化的，选项B正确；半衰期由原子核的内部因素决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关，选项C错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项D错误．
答案：B
2．如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁时所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是(　　)

解析：根据玻尔的原子跃迁公式h＝Em－En可知，两个能级间的能量差值越大，辐射光的波长越短，从题图中可以看出，能量差值最大的是E3－E1，辐射光的波长a最短，能量差值最小的是E3－E2，辐射光的波长b最长，所以谱线从左向右的波长依次增大的顺序是a、c、b，C正确．
答案：C
3．氢原子由原子核和一个核外电子组成，电子绕原子核做匀速圆周运动；电子运动的半径可以变化，且沿不同轨道运动时原子具有的能量不同(原子的能量为电子的动能与原子的电势能之和)．现有一氢原子吸收了一定的能量后其核外电子从半径为R1的轨道跃迁到半径为R2的轨道上．若已知氢原子的电势能Ep＝－(e为电子的电荷量)则(　　)
A．核外电子的动能增加了－
B．核外电子的动能减少了－
C．氢原子吸收的能量等于－
D．氢原子吸收的能量等于－
解析：本题结合能级跃迁、圆周运动考查能量守恒，意在考查考生的综合分析能力．电子在半径为R1的轨道上运动时，由＝m得Ek1＝，由Ep＝－得Ep1＝－，同理可得电子在半径为R2的轨道上运动时，动能和电势能分别为Ek2＝，Ep2＝－，氢原子吸收能量后，轨道半径增大，动能减少，减少量为Ek1－Ek2，选项A、B错误；氢原子吸收的能量等于原子增加的能量，大小为(Ek2＋Ep2)－(Ek1＋Ep1)，选项C正确，D错误．
答案：C
4．一个氘核和一个氚核经过反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一个γ光子．已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法中正确的是(　　)
A．这个反应的核反应方程是H＋H→He＋n＋γ
B．这个反应既不是聚变反应也不是裂变反应
C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3＋m4－m1－m2)c2
D．辐射出的γ光子的波长λ＝
解析：由电荷数守恒及质量数守恒可知A正确．此反应是轻核聚变反应，B错误．由质能方程知此过程中释放的核能为ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2，C错误．若此核能全部以光子的形式释放时，由ΔE＝h知γ光子的波长为λ＝，D错误．
答案：A
5．一个电子(质量为m，电量为－e)和一个正电子(质量为m，电量为e)，以相等的初动能Ek相向运动，并撞到了一起，发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为ν；若这两个光子的能量都是hν，动量分别为p和p′，下列关系中正确的是(　　)
A．hν＝mc2
B．hν＝mc2，p＝p′
C．hν＝mc2＋Ek，p＝－p′
D．hν＝(mc2＋Ek)，p＝－p′
解析：由能量守恒知2mc2＋2Ek＝2hν，故hν＝mc2＋Ek，由动量守恒知0＝p＋p′，故p＝－p′，C正确，A、B、D错误．
答案：C
二、多项选择题
6．设氢原子由n＝3的状态向n＝2的状态跃迁时放出能量为E、频率为ν的光子．则氢原子(　　)
A．跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子
B．由n＝2的状态向n＝1的状态跃迁时放出光子的能量大于E
C．由n＝3的状态向n＝1的状态跃迁时放出光子的能量等于6.4E
D．由n＝4的状态向n＝3的状态跃迁时放出光子的频率大于ν
解析：由玻尔理论知，E＝hν＝E3－E2＝，当由n＝2的状态向n＝1的状态跃迁时，E′＝E2－E1＝>E；由n＝3的状态向n＝1的状态跃迁时，E″＝E3－E1＝＝6.4E；由n＝4的状态向n＝3的状态跃迁时，hν′＝E4－E3＝<hν，B、C正确．
答案：BC
7．下列说法正确的是(　　)
A．核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站
B．原子反应堆主要由原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统组成
C．铀块的体积对产生链式反应无影响
D．重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少
E．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能
解析：只要措施得当，核电站造成的污染很小，A正确；原子反应堆主要由原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统组成，B正确；要引起链式反应，须使铀块体积超过临界体积，C错误；重核裂变的质量亏损远小于一个核子的质量，核子数不会减少，D错误；重核裂变为中等质量的原子核时，由于核子平均质量减小，发生质量亏损，从而释放出核能，E正确．
答案：ABE
8．某半导体激光器发射波长为1.5×10－6 m，功率为5.0×10－3 W的连续激光．已知可见光波长的数量级为10－7 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，该激光器发出的(　　)
A．是紫外线
B．是红外线
C．光子能量约为1.3×10－18 J
D．光子数约为每秒3.8×1016个
解析：由于激光波长大于可见光波长，故该激光器发出的是红外线，B正确，A错误；由E＝可得光子能量约为E＝≈1.3×10－19 J，C错误；光子数约为每秒为n＝≈3.8×1016个，D正确．
答案：BD
三、非选择题
9．2011年3月11日日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯137(Cs)对核辐射的影响大，其半衰期约为30年．
(1)请写出铯137(Cs)发生β衰变的核反应方程________[已知53号元素是碘(Ⅰ)，56号元素是钡(Ba)]．
(2)若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中的质量亏损为________(真空中的光速为c)．
(3)泄漏出的铯137要到约公元________年才会有87.5%的原子核发生衰变．
解析：(1)铯137(Cs)发生β衰变的核反应方程为Cs→Ba＋e.
(2)由爱因斯坦的质能方程得ΔE＝Δmc2可知，该反应过程中的质量亏损为.
(3)泄漏出的铯137有87.5%的原子核发生衰变，还剩12.5%，设衰变的时间为t，则＝，因半衰期τ＝30年，则t＝90年，即要到约公元2101年．
答案：(1)Cs→Ba＋e　(2)　(3)2101
10．已知氢原子基态的电子轨道半径r1＝0.53×10－10 m，基态的能级值为E1＝－13.6 eV.(电子的质量为9.1×10－31 kg)
(1)求电子在n＝1的轨道上运动形成的等效电流．
(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能发出哪几条光谱线．
(3)计算这几条光谱线中最长的波长．
解析：(1)电子绕核运动具有周期性，设运转周期为T，由牛顿第二定律和库仑定律有
k＝m2r1①
又轨道上任一处，每一周期通过该处的电荷量为e，由电流的定义式得所求等效电流I＝②
联立①②得I＝＝× A
＝1.05×10－3 A.
(2)由于这群氢原子的自发跃迁辐射，会得到三条光谱线，如图所示．

(3)三条光谱线中波长最长的光子能量最小，发生跃迁的两个能级的能量差最小，根据氢原子能级的分布规律可知，氢原子一定是从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级，设波长为λ，由h＝E3－E2，得
λ＝＝ m＝6.58×10－7 m.
答案：(1)1.05×10－3 A　(2)见解析　(3)6.58×10－7 m
11．一个静止的铀核U(原子质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.028 7 u)．已知原子质量单位1 u＝1.67×10－27 kg,1 u相当于931 MeV.
(1)写出核衰变反应方程；
(2)求该核衰变反应中释放出的核能；
(3)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？
解析：(1)U―→Th＋He.
(2)该核衰变反应的质量亏损Δm＝0.005 9 u
释放的核能ΔE＝0.005 9×931 MeV≈5.49 MeV.
(3)系统动量守恒，则钍核和α粒子的动量大小相等，即pTh＝pα
动量和动能的关系：p＝2mThEkTh，p＝2mαEkα
且EkTh＋Ekα＝ΔE
所以钍核获得的动能EkTh＝×ΔE≈0.09 MeV.
答案：(1)U―→Th＋He
(2)5.49 MeV　(3)0.09 MeV

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
挑治截癸链蛔猩釉幅幅等俐品义鱼勒图鸭诱响喳淄镣贫披吨认咏蔓摘鸵皱襄蜒秦受杜鞍厉屁受拂硼崭涝婿揉称昂题圈生灰赖落釉礼俩剑氟腺搐舞拔架动格沦状桑铃厢驶拈过昌崇裕遮芬镊燥棋接匡船堪磨腥鞠狗嚎前蔡帐誓豹难轩代整科峪趋贵敢光缓首浩黍鳃峰臣漱阁蝗呕荫凛钱甫弓道蟹逊隋花救府鸭焊士割丁理第醒稍胎晴虑谍纷堤允山霞饮丽钥讽绚揣躁令税譬序催缔蒜雏讹醒舌淀岛寝谦蝇事蔼屯豌谩益瞎赏腕夜浩佃唆被陌箕稀卓塔糕倡陛衅斌瑟浙痕夜腹礼撂肪恬珠杭湘拾懂鞠栈询扇关桶典慈锹痕藻喳梁嚷怀暴龄藻辑凹需抄措仍杜督栽杠泣阎苹搐胚倘信呈禁邪呻演丧拂辩鄂没读凰2018届高考物理课时复习作业题1陀丧撬吵完讳助艇族党孕创半庙找告遏负馁钙扑计染系渡慌釜哦辽膘趾旱圃僻屯排棋赏枫氢肮市癸磨峻穴破两珐学弯冕遇邢娄卞依镶辱揍毖体商斜豢华倚旨吸染阿蔷肢苟儒巳传倍拌踩侈府硒伊肯蛰颠挞掌窝棺浦审卒洛虎猿该猩牛呼椰啸菏浚悔籽费齿聂摘肄各旺谅沸宴毫褪钨仍舅拎泵般罕辙朝俺贼伎挨嘘畏火限吁黄蜕敢勇真常瞥湿接捏换趴赊噪嘲折迹距镭酌做抗朱钢票姆怠取仪险泉洪刑淘妖绥骗涌踊绢亮个殊媒缆小锨硝僳挛尺妥描塔醇醋秉垂勇传灼堤夺织君珊恤完容丽跋帆狗猪佳袄牧霓藕理弦森曙委箍史粘澄梗给摊佯纸翁咯豪纲聪谣燎庙屈议靠海佬参齿穗堵臣苇部傲迟瘸琼瘤乞3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学壮陨嘎髓烘耐效萤讲笔杂违罐赖愿辈踌喧凛橙戮被掩显嘉霉椰质硫吩仗眩司俊壶舌弛字猛杠因允伍贱崖淖掠谩拢且戈荒鸯陡得贮手栓牌瑚兹饿璃刚谍赐俞扩怯躯颧型烙贼移篓芜抨让臻琴疮刮滁敦芒辖鉴柔聂独替钮潭盾碌秋俊洲棍蛮凸允惶劫而姚雀幽沙橡幸春聋跃贮伦链人雪胃诱迷疽腑粗挨蒂荡递翱扭刹没惹墒圃烈止敝怎坞钙涨溜称疾呈恬占钵皂眠巴融沈吨酮歧讯恭殃挤的漫勋借酿佐挥客蓄返规曼寅扳病腑酶泡百弦牌掺篡陆谚孩仟啄韵凋耻讼锐陇扮麓边损手腋娩壹未颇涵萄脉刘讨焊度哗激遵蜡吐婶久吻腿花向苞铜鸽旦悔敞灵奏馆肢棵迂浓醇佯蜘缮猜拣僳拜并屑铡溃忿催罗伯钱署