2019年高考物理二轮复习专题13《近代物理初步》同步练习（含答案解析）

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1、近代物理初步11934 年，约里奥-居里夫妇用 粒子轰击铝核 ，产生了第一个人工放射性核素X： 。X 的原子序数和质量数分别为A. 15 和 28 B. 15 和 30 C. 16 和 30 D. 17 和 31【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国 III 卷）【答案】 B点睛 此题与 2014 年高考上海试题和 2013 年高考重庆试题类似，都是给出核反应方程，要求利用核反应同时遵循的质量数守恒和电荷数守恒解答。2【2017江苏卷】原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有 （A） 核的结合能约为 14 MeV42He（B） 核比 核更稳定63Li（C

2、）两个 核结合成 核时释放能量2142e（D） 核中核子的平均结合能比 核中的大3592U8936Kr【答案】BC【解析】由图知 核的比结合能约为 7 MeV，所以结合能约为 47=28 MeV，故 A 错误； 核比42He 42He核的比结合能大，所以 核比 核更稳定，B 正确；两个 核结合成 核时，即由比结合能63Li 4263Li 21H42e小的反应生成比结合能大的释放能量，C 正确；由图知 核中核子的平均结合能比 核中的小，所2359U8936Kr以 D 错误 考点定位】比结合能 结合能【名师点睛】本题主要是要理解比结合能的含义，知道结合能与比结合能的区分与关系以及在核反应过程中由比

3、结合能小的反应生成比结合能大的要释放能量3【2017北京卷】2017 年年初，我国 研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在 100 nm（1 nm=109 m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量 h=6.61034 Js，真空光速 c=3108 m/s）A10 21 J B10 18 J C10 15 J D10 12 J【答案】B【 考点定位】核反应方程

4、、带电粒子在匀强磁场中的运动、动量守恒定律、爱因斯坦质能方程、能量守恒定律【名师点睛】（1）无论哪种核反应方程，都必须遵循质量数、电荷数守恒。（2） 衰 变的生成物是两种带电荷量不同的“带电粒子”，反应前后系统动量守恒，因此反应后的两产物向相反方向运动，在匀强磁场中，受洛伦兹力作用将各自做匀速圆周运动，且两轨迹圆相外切，应用洛伦兹力 计算公式和向心力公式即可求解运动周期，根据电流强度的定义式可求解电流大小。（3）核反应中释放的核能应利用爱因斯坦质能方程求解，在结合动量守恒定律与能量守恒定律即可解得质量亏损。5【 2016上海卷】放射性元素 A 经过 2 次 衰变和 1 次 衰变后生成一新元素

5、B，则元素 B 在元素周期表中 的位置较元素 A 的位置向前移动了A1 位 B2 位 C3 位 D4 位【答案】C【解析】 粒子是 ， 粒子是 ，因此发生一次 衰变电荷数减少 2，发生一次 衰变电荷数42He01e增加 1，据 题意，电荷数变化为： ，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了 3 位。故选项 C 正确。 考点定位】 衰变和 衰变、衰变前后质量数和电荷数守恒 【方法技巧】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次 衰变电荷数减少 2，发生一次 衰变电荷数增加 1 可以计算出放射性元素电荷数的变化量。1一块含铀的矿石质量为 M，其中铀元素的质量为 m铀发生一系列衰变，最终生成物为铅已

6、知铀的半衰期为 T，那么下列 说法中正确的有（ ）A经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了B经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有 发生了衰变C经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩D经过一个半衰期后该矿石的质量剩下【答案】 C考点：爱因斯坦质能方程；原子核衰变及半衰期、衰变速度【名师点睛】解答本题的关键是熟练掌握有关半衰期的运算，弄清总质量、衰变质量、衰变时间，半衰期之间关系。要注意对基本概念和规律的理解及应用2氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中( )A原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势

7、能减小，原子的能量也减小C原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大D原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大【答案】 D【解析】氢原子的核外电子从距核较近轨道跃迁到距核较远的轨道过程中,原子的能量要增大,原子要吸收光子,因克服静电引力做功.原子的电势能要增大,故 ABC 错误,D 正确. 8用速度大小为 v 的中子轰击静止的锂核（ ） ，发生核反应后生成氚核和 粒子.生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与 粒子的速度之比为 78，中子的质量为 m，质子的质量可近似看成 m，光速为 c.(1)写出核反应方程；(2)求氚核和 粒子的速度大小；

8、(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为 粒子和氚核的动能，求出质量亏损. 【答案】 (1) (2) , (3)【解析】点睛：(1)根据质量数和电荷数守恒,书写核反应方程;(2)根据动量守恒定律求解氦核的速度;(3)求出质量亏损,再根据爱因斯坦质能方程求解核反应释放出的能量.1贝可勒尔在 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核聚变的是( )ABCD【答案】 A【解析】【详解】A 反应是轻核的聚变，选项 A 正确；B 反应是原子核的人工转变方程，选项 B 错误；C 反应是衰变方程，选项 C 错误；D 反应是重核裂变方程，选项 D 错误；故选 A

9、. 故选 BD考点：库仑定律；波尔理论【名师点睛】此题是对库仑定律及波尔理论的考查；解决本题的关键知道从高能级向低能级跃迁，放出光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子。7普朗克常量 ，铝的逸出功 ，现用波长 的光照射铝的JsAJ=20nm表面(结果保留三位有效数字)。(1)求光电子的最大初动能；(2)若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(电子所受的重力不计)。【答案】 （1） J （2） 193.019.60J8一个静止的氮核 俘获了一个速度为 2.3107 m/s 的中子生成一个复核 A，A 又衰变成 B、C 两个新核，设 B、

10、C 的速度方向与中子方向相同，B 的质量是中子的 11 倍，速度是 106 m/s，B、C 在同一磁场中做圆周运动的半径之比 RB：R C=11：30，求：（1）C 核的速度大小；（2）根据计算判断 C 核是什么？（3）写出核反应方程【答案】 （1）310 6m/s；（2）氦核（3）核反应方程为【解析】(1)设中子的质量为 m,则氮核的质量为 14m,B 核的质量为 11m,C 核的质量为 4m,根据动量守恒可得:mv 0=11mvB+4mvC,代入数值解得 vC=3106m/s.(2)根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式:R= 可得: 所以 ;又qC+qB=7e 解得:q C=2e,qB=5e,所以 C 核为 4_2He.