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專題追蹤訓(xùn)練(十三)一、選擇題1.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,飛飛同學(xué)用同一光電管在不一樣實(shí)驗(yàn)條件下獲取了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如右圖所示.則可判斷出( )A.甲光的頻次大于乙光的頻次B.乙光的波長大于丙光的波長C.乙光對應(yīng)的截止頻次大于丙光的截止頻次D.甲光對應(yīng)的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能[分析]因?yàn)槭峭还怆姽埽虼藷o論對哪一種光,極限頻次和金屬的逸出功同樣,對于甲、乙兩種光,反向截止電壓同樣,因此頻次同樣,A錯誤;丙光對應(yīng)的反向截止電壓較大,因此丙光的頻率較高,波長較短,對應(yīng)的光電子的最大初動能較大,故C、D均錯,B正確.[答案]B2.(2018·鄭州質(zhì)量展望)對于近代物理學(xué),以下說法正確的是( )A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭露了光擁有顛簸性B.一群氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷時(shí),最多能輻射出6種不1同頻次的光子C.盧瑟福經(jīng)過α粒子散射實(shí)考證明了原子核由質(zhì)子和中子組成D.氡的半衰期為3.8天,若取4個氡原子核,經(jīng)過7.6天后必定剩下1個氡原子核[分析]光電效應(yīng)現(xiàn)象揭露了光擁有粒子性,選項(xiàng)A錯誤;根據(jù)玻爾理論,一群氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時(shí),最多能夠輻射6種不一樣頻次的光子,選項(xiàng)B正確;盧瑟福經(jīng)過α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子擁有核式構(gòu)造,沒有證明原子核由質(zhì)子和中子組成,選項(xiàng)C錯誤;半衰期是對大批原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對少許原子核不合用,選項(xiàng)D錯誤.[答案]B3.(2018·廣州一般高中測試)已知普朗克常量h=6.63×10-J·s,1eV=1.6×10-19J.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,金屬鈀的逸出功為1.9eV,要使鈀表面發(fā)出的光電子的最大初動能為1.0eV,入射光的頻次約為( )A.2.2×1014HzB.4.6×1014HzC.4.6×1015HzD.7.0×1014Hz[分析]依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程,Ek=hν-W,解得入射光的頻次約為ν=7.0×1014Hz,選項(xiàng)D正確.[答案]D4.(多項(xiàng)選擇)右圖為氫原子能級表示圖的一部分,則氫原子( )2A.處于不一樣能級時(shí),核外電子在各處出現(xiàn)的概率是同樣的B.一群氫原子從n=5能級向低能級躍遷時(shí)最多能發(fā)出10種頻次的光C.從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出電磁波的波長長D.處于基態(tài)的氫原子和擁有13.6eV能量的電子發(fā)生碰撞時(shí)恰巧電離[分析]處于不一樣能級時(shí),核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的,故A項(xiàng)錯誤;從n=5能級向低能級躍遷時(shí),最多能發(fā)出10hc種頻次的光子,故B正確;光子能量E=hν=λ,由能級表示圖知E4→3<E3→2,因此λ4→3>λ3→2,故C項(xiàng)正確;處于基態(tài)的氫原子若恰巧電離需要汲取13.6eV能量,因電子與氫原子碰撞時(shí)一般氫原子不會汲取電子的所有能量,故D項(xiàng)錯誤.[答案]BC5.(2018·太原一模)(多項(xiàng)選擇)以下說法正確的選項(xiàng)是( )A.鈾238發(fā)生α衰變生成釷234,α粒子與釷234的質(zhì)量之和等于鈾238的質(zhì)量B.鈾238發(fā)生α衰變生成釷234,α粒子與釷234的聯(lián)合能之和必定大于鈾238的聯(lián)合能C.β衰變中開釋的β射線是原子核外電子擺脫原子核的約束3形成的高速電子流14417D.核反響方程7N+2He→8O+X中,X是質(zhì)子且反響過程中系統(tǒng)動量守恒[分析]鈾238發(fā)生α衰變?yōu)殁Q234時(shí)有質(zhì)量損失,因此α粒子與釷234的質(zhì)量之和小于鈾238的質(zhì)量,A錯誤.一重原子核衰變時(shí)開釋能量,衰變產(chǎn)物的聯(lián)合能之和必定大于本來重核的聯(lián)合能,B正確.β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的一其中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子,同時(shí)開釋一個電子,C錯誤.由質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒能夠判斷X是質(zhì)子,且在微觀領(lǐng)域,動量守恒定律依舊合用,D正確.[答案]BD6.(2018·蘭州高三診療)以下核反響方程中,屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變的是( )14140eA.6C→7N+-12351139951B.92U+0n→53I+39Y+20n2341C.1H+1H→2He+0n427301D.2He+13Al→15P+0n[分析]A項(xiàng)屬于β衰變,A錯誤;B項(xiàng)屬于重核的裂變,B錯誤;C項(xiàng)屬于輕核的聚變,C錯誤;D項(xiàng)屬于人工轉(zhuǎn)變,D正確.[答案]D7.(2017·全國卷Ⅱ)一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變?yōu)殁Q2382344核,衰變方程為92U→90Th+2He.以下說法正確的選項(xiàng)是( )A.衰變后釷核的動能等于α粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時(shí)間D.衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量4[分析]此題考察天然放射現(xiàn)象、半衰期、動量守恒.靜止的原子核在衰變前后動量守恒,由動量守恒定律得0=m1v1+m2v2,可知m1v1=-m2v2,故衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小,p2選項(xiàng)B正確;而動能Ek=,因?yàn)殁Q核的質(zhì)量(m1)大于α粒子的質(zhì)2m量(m2),故其動能不等,選項(xiàng)A錯誤;鈾核的半衰期是大批的鈾核多半發(fā)生衰變所用的時(shí)間,而不是放出一個α粒子所經(jīng)歷的時(shí)間,選項(xiàng)C錯誤;原子核衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒,衰變時(shí)放出核能,質(zhì)量損失,選項(xiàng)D錯誤.[答案]B(2018·天津卷)國家大科學(xué)工程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日初次打靶成功,獲取中子束流,能夠?yàn)橹T多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用供給先進(jìn)的研究平臺.以下核反響中放出的粒子為中子的是( )1417A.7N俘獲一個α粒子,產(chǎn)生8O并放出一個粒子2730B.13Al俘獲一個α粒子,產(chǎn)生15P并放出一個粒子118并放出一個粒子C.5B俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生4Be63D.3Li俘獲一個質(zhì)子,產(chǎn)生2He并放出一個粒子[分析]依據(jù)核反響過程中質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒可知,147N4171274301n,B項(xiàng)正確;1118+He→O+H,A項(xiàng)錯誤;13Al+He→P+5B+H→42812150146134He,D項(xiàng)錯誤.Be+He,C項(xiàng)錯誤;Li+H→He+231225[答案]B9.(多項(xiàng)選擇)如下圖是玻爾模型的氫原子能級圖,現(xiàn)有一群處于能級n=4上的氫原子,則( )A.氫原子由n=4躍遷到n=1的過程中,能夠輻射出6種不同頻次的光子B.氫原子由n=4躍遷至n=1時(shí),輻射出的光子波長最大C.氫原子在n=4時(shí)的動能大于氫原子在n=1時(shí)的動能D.氫原子躍遷時(shí)輻射出的光子最大能量為12.75eV[分析]從n=4躍遷到n=1時(shí),可輻射出的不一樣頻次的光子2數(shù)C4=6種,A正確.從n=4躍遷到n=1能級輻射的光子頻次最大,波長最小,B錯誤.原子的能量En=Ekn+Epn,軌道越低,原子能量越小,原子勢能也小,但電子的動能越大,C錯誤.從n=4躍遷到n=1能級的能級差最大,輻射的光子能量最大,為12.75eV,D正確.[答案]AD10.一個靜止的鈾核,放在勻強(qiáng)磁場中,它發(fā)生一次α衰變后變?yōu)殁Q核,α粒子和釷核都在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動.某同學(xué)6作出如下圖運(yùn)動徑跡表示圖,以下判斷正確的選項(xiàng)是( )A.1是α粒子的徑跡,2是釷核的徑跡B.1是釷核的徑跡,2是α粒子的徑跡C.3是α粒子的徑跡,4是釷核的徑跡D.3是釷核的徑跡,4是α粒子的徑跡[分析]由動量守恒可知,靜止的鈾核發(fā)生α衰變后,生成的均帶正電的α粒子和釷核的動量大小相等,但方向相反,由左手定mvp1相等的狀況下,R∝q,因q釷>qα,則R釷<Rα,故B正確.[答案]B二、非選擇題11.盧瑟福用α粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反響方程為144171H.已知氮核質(zhì)量m=14.00753u,氧核質(zhì)量7N+He→O+281NmO=17.00454u,氦核質(zhì)量mHe=4.00387u,質(zhì)子(氫核)質(zhì)量mp=1.00815u.(已知1uc2=931MeV,結(jié)果保存2位有效數(shù)字)求:這一核反響是汲取能量仍是放出能量的反響?相應(yīng)的能量變化為多少?若入射氮核以v0=3×107m/s的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核.反響生成的氧核和質(zhì)子同方向運(yùn)動,且速度大小之7比為1∶50.求氧核的速度大?。甗分析](1)由m=mN+mHe-mO-mp得m=-0.00129u因此這一核反響是汲取能量的反響.汲取能量E=|m|c2=0.00129u·c2=1.2MeV由動量守恒定律可得mHev0=mOvO+mpvp又vO∶vp=1∶50解得vO=1.8×106m/s[答案](1)汲取能量1.2MeV(2)1.8×106m/s12.處于靜止?fàn)顟B(tài)的X原子核,經(jīng)歷一次α衰變后變?yōu)橘|(zhì)量為M的Y原子核.放出的α粒子垂直射入磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,測得其做圓周運(yùn)動的半徑為r.已知α粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,不計(jì)衰變過程放出光子的能量,求此衰變過程損失的質(zhì)量.[分析]設(shè)α粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的速度大小為v,其向v2qBr心力由洛倫茲力供給,則qvB=mr,v=m,因此,α粒子的動能121qBr2q2B2r2Eα=2mv=2mm=2m.設(shè)α粒子衰變時(shí)速度方向?yàn)?/p>
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