【大师珍藏】高考物理一轮单元训练金卷：第十三单元 原子物理（A卷）含答案

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1、一 轮 单 元 训 练 金 卷 高 三 物 理 (A)卷第 十 三 单 元 原 子 物 理注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号 条 形 码 粘贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ，写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字

2、 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。1关于天然放射性，下列说法不正确的是( )A所有元素都有可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度无关C放射性元素与别的元素形成化合物时仍

3、具有放射性D、 和 三种射线中， 射线的穿透能力最强2由于放射性元素 Np 的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的2379方法制造后才被发现已知 Np 经过一系列 衰变和 衰变后变成 Bi，下列选项中正确的是( )2379 20983A Bi 的原子核比 Np 的原子核少 28 个中子20983 2379B Np 经过衰变变成 Bi，衰变过程可以同时放出 粒子、 粒子和 粒子2379 20983C衰变过程中共发生了 7 次 衰变和 4 次 衰变D Np 的半衰期等于任一个 Np 原子核发生衰变的时间2379 23793在卢瑟福 粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动

4、，下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( )4(2015高考北京卷)下列核反应方程中，属于 衰变的是( )A N He O H B U Th He147 42 178 1 23892 23490 42C H H He n D Th Pa e21 31 42 10 23490 23491 0 15太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( )A10 36kg B10 18 kgC10 13 kg D10 9 kg6(2015高考福建卷)下列有关原子结构和原子核的认识，其

5、中正确的是( )A 射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D Bi 的半衰期是 5 天，100 克 Bi 经过 10 天后还剩下 50 克21083 210837(2018湖北黄冈模拟)下列说法中正确的是 ( )A卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构B Th 衰变成 Pb 要经过 6 次 衰变和 4 次 衰变23290 20882C 衰变中产生的 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D升高放射性物质的温度，不可缩短其半衰期8(2015高考山东卷) 14C 发生放射性衰变成为 14N，半衰期约 5

6、700 年已知植物存活期间，其体内 14C 与 12C 的比例不变；生命活动结束后， 14C 的比例持续减小现通过测量得知，某古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是( )A该古木的年代距今约 5 700 年B 12C、 13C、 14C 具有相同的中子数C 14C 衰变为 14N 的过程中放出 射线D增加样品测量环境的压强将加速 14C 的衰变9(2018山西模拟)核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能 U n Ba KraX 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，X 是某种粒子，a 是 X23592 10 14156 9236粒子的个数，用

7、mU、m Ba、m Kr 分别表示 92U、 Ba、 Kr 核的质量，m X 表示 X 粒子的质量，235 14156 9236c 为真空中的光速，以下说法正确的是( )AX 为中子，a2BX 为中子，a3C上述核反应中放出的核能 E(m Um Bam Kr2m X)c2D上述核反应中放出的核能 E( mUm Bam Kr3m X)c210人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数) 与原子序数有如图所示的关系下列关于原子结构和核反应的说法正确的是( )A由图可知，原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 时会有质量亏损，要吸收能量B由图可知，原子核 A 裂变成原子核 B 和

8、 C 时会有质量亏损，要放出核能C已知原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时放出的 射线能使某金属板逸出光电子，若增加 射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大D在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度二、非选择题：本大题共 4 小题，共 60 分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11(2016高考江苏卷)(1) 贝克勒尔在 120 年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用下列属于放射性衰变的是_A C N e146 147 0 1B U n I Y2

9、 n23592 10 1395 9539 10C H H He n21 31 42 10D He Al P n42 2713 3015 10(2)已知光速为 c，普朗克常量为 h，则频率为 的光子的动量为_用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为_12如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K 是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为 0现将频率为 (大于 0)的光照射在阴极上，则：(1)_是阴极，阴极材料的逸出功等于_(2)加在 A、K 间的正向电压为 U 时，到达阴极的光电子的最大动能为 _，将 A、K间的正向电压从零开始逐渐增加

10、，电流表的示数的变化情况是_(3)为了阻止光电子到达阳极，在 A、K 间应加 U 反 _ 的反向电压(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是_A照射光频率不变，增加光强B照射光强度不变，增加光的频率C增加 A、K 电极间的电压D减小 A、K 电极间的电压13为确定爱因斯坦的质能方程 Emc 2 的正确性，设计了如下实验：用动能为 E1060 MeV 的质子轰击静止的锂核 Li，生成两个 粒子，测得两个 粒子的动能之和为 E2199 73MeV，已知质子、 粒子、锂粒子的质量分别取 mp1007 3 u、m 4001 5 u、m Li7016 0 u，求：(1)写出核反应方程(2)通过计算说明

11、Emc 2 正确(1 u 相当于 9315 MeV)14一个静止的氡核 Rn 放出一个 粒子后衰变为钋核 Po，同时放出能量为 E009 22286 21884MeV 的光子假设放出的核能完全转变为钋核与 粒子的动能，不计光子的动量已知 M 氡222086 63 u、m 4002 6 u、M 钋 218076 6 u， 1 u 相当于 9315 MeV 的能量(1)写出上述核反应方程；(2)求出发生上述核反应放出的能量；(3)确定钋核与 粒子的动能一 轮 单 元 训 练 金 卷 高 三 物 理 (A)卷第 十 三 单 元 原 子 物 理答 案1 【 答 案 】 A【 解 析 】 选 A自然界中

12、绝大部分元素没有放射现象 ，选项 A 错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项 B、C 正确； 、 和 三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项 D 正确 2 【 答 案 】 C【 解 析 】 选 C Bi 的中子数为 20983126， Np 的中子数为 23793144， Bi 的20983 2379 20983原子核比 Np 的原子核少 18 个中子，A 错误； Np 经过一系列 衰变和 衰变后变成 Bi，2379 2379 20983可以同时放出 粒子和 粒子或者 粒子和 粒子，不能同时 放出三种粒子，B 错误；衰变过程中发生 衰变的次数为 7 次， 衰

13、变的次数为 27(9383)4(次) ，C 正确；半衰期是237 2094大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，选项 D 错误3 【 答 案 】 C【 解 析 】 选 C 粒子与原子核相互排斥，A、D 错误；运动轨迹与原子核越近 ，力越大，运动方向变化越明显，B 错误， C 正确4 【 答 案 】 B【 解 析 】 选 B 衰变是放射性元素的原子核放出 粒子( He)的核反应，选项 B 正确425 【 答 案 】 D【 解 析 】 选 D由爱因斯坦质能方程 Emc 2 知：m kg4109 kg，选Ec2 41026（3108）2项 D 正确6 【 答 案 】 B【 解 析 】 选 B

14、 射线是高速电子流，而 射线是一种光子流 ，选项 A 错误氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项 B 正确太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项 C错误10 天为两个半衰期，剩余的 Bi 为 100 g 100 g25 g，选项 D 错误21083 (12)t(12)27 【 答 案 】 BD【 解 析 】 选 BD卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，但并不能说明原子核有复杂的结构，A 错误；据 衰变、 衰变的实质可知 Th Pbn Hem e，得23290 20882 42 0 1n6，m4，故 B 正确； 衰变中 射线是由原子核中的中子转变形成的 ，C

15、 错误；放射性物质的半衰期只由其本身决定，与外界环境无关，D 正确8 【 答 案 】 AC【 解 析 】 选 AC古木样品中 14C 的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约 5 700 年，选项 A 正确；同位素具有相同的质子数 ，不同的中子数，选项 B错误； 14C 的衰变方程为 C N e，所以此衰变过程放出 射线，选项 C 正确；放射性元素146 147 0 1的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项 D 错误9 【 答 案 】 BC【 解 析 】 选 BC核反应中，质量数守恒，电荷数守恒， 则知 U n Ba KraX23

16、592 10 14156 9236中 X 为 n，a3，则 A 错误，B 正确；由 Emc 2 可得： E( mUm Xm Bam Kr3m X)10c2( mUm Bam Kr2m X)c2，则 C 正确，D 错误10 【 答 案 】 BD【 解 析 】 选 BD原子核 D、E 聚变成原子核 F，放出能量，A 错误；A 裂变成 B、C ，放出能量，B 正确；增加入射光强度 ，光电子的最大初动能不变 ，C 错误；镉棒能吸收中子，可控制核反应速度，D 正确11 【 答 案 】 (1)A (2) hc 2hc【 解 析 】 (1)A 是 衰变，B 是核裂变，C 是核聚变，D 是原子核的人工转变 ，

17、所以 A 符合题意(2)光子的动量 p ，垂直反射回去 p Ec hc hc ( hc) 2hc12 【 答 案 】 (1)K h 0 (2)hh 0eU 逐渐增大，直至保持不变 (3) (4)Ah h0e【 解 析 】 (1)被光照射的金属将有光电子逸出，故 K 是阴极，逸出功与极限频率的关系为W0h 0(2)根据光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能为 hh 0，经过电场加速获得的能量为 eU，所以到达阳极的光电子的最大动能为 hh 0eU，随着电压增加，单位时间内到达阳极的光电子数量将逐渐增多，但当从阴极逸出的所有光电子都到达阳极时，再增大电压，也不可能使单位时间内到达阳极的光电子数

18、量增多所以，电流表的示数先是逐渐增大，直到保持不变(3)从阴极逸出的光电子在到达阳极的过程中将被减速，被电场消耗的动能为 eU 反 ，如果hh 0eU 反 ，就将没有光电子能够到达阳极，所以 U 反 h h0e(4)要增加单位时间内从阴极逸出的光电子的数量，就需要增加照射光单位时间内入射光子的个数，所以只有 A 正确13 【 答 案 】 (1) Li H2 He (2) 见解析73 1 42【 解 析 】 (1)核反应方程为： Li H2 He73 1 42(2)核反应的质量亏损：mm Lim p2m 7016 0 u1007 3 u24001 5 u0020 3 u，由质能方程可得与质量亏损

19、相当的能量：Emc 2 0020 39315 MeV189 MeV，而系统增加的能量：E E 2E 1193 MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以 Emc 2 正确14 【 答 案 】 (1) Rn Po He (2)6 92 MeV22286 21884 42(3)012 MeV 671 MeV【 解 析 】 (1) Rn Po He22286 21884 42(2)质量亏损 m222086 63 u4002 6 u218076 6 u0007 43 uEmc 20007 439315 MeV692 MeV (3)设 粒子、钋核的动能分别为 Ek、E k 钋 ，动量分别为 p、p 钋 ，由能量守恒定律得：EE kE k 钋 E不计光子的动量，由动量守恒定律得：0p p 钋又 Ek ，故 EkEk 钋 2184p22m联立解得 Ek 钋 012 MeV ，E k671 MeV