高二物理人教版選擇性高分突破考點(diǎn)專(zhuān)題第五章《原子核》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷（培優(yōu)版）2

第五章《原子核》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷（培優(yōu)版）一、單選題1．2021年4月，某國(guó)政府不計(jì)后果決定將其一座核電站產(chǎn)生的核廢水排放入海。核廢水即使經(jīng)處理，還是含有氚、鍶90、銫137、碘129等放射性元素。其中Sr半衰期為30年，它能通過(guò)β衰變變?yōu)樾潞?，用X表示新核的元素符號(hào)，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．鍶發(fā)生β衰變時(shí)，產(chǎn)生的β射線不能穿透幾厘米厚的鉛板B．鍶發(fā)生β衰變的變方程為C．10個(gè)鍶核發(fā)生β衰變時(shí)，經(jīng)過(guò)30年，一定還有5個(gè)鍶核未發(fā)生衰變鍶發(fā)生D．新核X的比結(jié)合能比Sr大2．下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說(shuō)法正確的是（）

A．圖1是電子衍射實(shí)驗(yàn)，電子的衍射說(shuō)明了電子具有粒子性，說(shuō)明物質(zhì)波理論是正確的B．圖2是α粒子散射實(shí)驗(yàn)示意圖，由α粒子散射實(shí)驗(yàn)可估算出原子核半徑的數(shù)量級(jí)C．圖3是康普頓效應(yīng)示意圖，康普頓效應(yīng)表明，散射后有些光子的波長(zhǎng)變短了D．圖4是原子核裂變示意圖，原子核裂變是一種熱核反應(yīng)3．太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著劇烈的核反應(yīng)的主要模式之一是質(zhì)子—質(zhì)子循環(huán)，循環(huán)的結(jié)果可表示為，已知和的質(zhì)量分別為和，1u=931MeV/c2，c為光速。在4個(gè)轉(zhuǎn)變成1個(gè)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．此反應(yīng)是裂變反應(yīng) B．中本身就存在C．釋放的能量約為26MeV D．釋放的能量約為52MeV4．“玉兔二號(hào)”月球車(chē)在太陽(yáng)光照射不到時(shí)，由同位素電池為其保暖供電。衰變時(shí)生成原子核，同時(shí)產(chǎn)生射線，已知半衰期為88年，則（

）A．這個(gè)衰變是衰變B．射線是原子核躍遷產(chǎn)生的C．原子核的比結(jié)合能小于原子核D．16個(gè)原子核經(jīng)過(guò)176年后，一定生成12個(gè)原子核5．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核（）發(fā)生了一次β衰變，放射出的電子在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，生成的新核用Y表示。則電子和新核Y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡正確的是（）A． B．C． D．6．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來(lái)靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個(gè)相切圓半徑分別為r1、r2，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．原子核發(fā)生了β衰變，徑跡2是衰變后β的徑跡B．徑跡1是衰變后新核的徑跡，徑跡1、2旋轉(zhuǎn)方向相反C．若衰變方程是U→Th＋He，則r1∶r2=2∶117D．若衰變方程是U→Th＋He，則衰變后新核和射出的粒子的動(dòng)能之比為2∶1177．近代物理和相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，極大地改變了人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式，推動(dòng)了人類(lèi)文明與進(jìn)步。關(guān)于近代物理知識(shí)下列說(shuō)法正確的是（）A．β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子，同時(shí)釋放出一個(gè)電子B．某種釷的同位素半衰期為24天，1g釷經(jīng)過(guò)120天后還剩0.2gC．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)D．釙（）是氡（）的衰變產(chǎn)物之一，故釙（）的比結(jié)合能小于氡（）的比結(jié)合能8．在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，靜止在P點(diǎn)的核發(fā)生一次β衰變，衰變產(chǎn)生的核與電子恰好在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．該β衰變過(guò)程反映了核中至少含有1個(gè)電子B．電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑較小C．電子與核形成的等效電流可能均沿逆時(shí)針?lè)较駾．電子第一次回到P點(diǎn)時(shí)核也恰好到達(dá)P點(diǎn)9．靜止在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的碳14原子核，某時(shí)刻放射的某種粒子與反沖核的初速度方向均與電場(chǎng)方向垂直，且經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間后形成的軌跡如圖所示（a、b表示長(zhǎng)度）。那么碳14的核反應(yīng)方程可能是（）A． B．C． D．10．靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的核發(fā)生α衰變，產(chǎn)生一個(gè)未知粒子X(jué)，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)徑跡如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．軌跡1是α粒子的運(yùn)動(dòng)徑跡B．軌跡1的粒子沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C．α粒子、X粒子的運(yùn)動(dòng)半徑之比為45∶1D．α粒子、X粒子的動(dòng)能之比為2∶117二、多選題11．下列有關(guān)的說(shuō)法正確的是（）A．比結(jié)合能越小，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定B．根據(jù)玻爾理論，原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)放出的光子的能量等于前后兩個(gè)能級(jí)的能量之差C．衰變現(xiàn)象說(shuō)明電子是原子核的組成部分D．衰變出現(xiàn)的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮雍唾|(zhì)子形成的12．根據(jù)近代物理知識(shí)，你認(rèn)為下列說(shuō)法中正確的是（）A．在原子核中，結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固B．大量氫原子從的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多能輻射出6種不同頻率的光子C．氮的半衰期為3.8天，現(xiàn)有16g氮原子核，經(jīng)過(guò)7.6天后剩下4g氮原子核D．是核聚變反應(yīng)13．如圖所示，甲圖為不同溫度下的黑體輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)λ的變化規(guī)律；乙圖中，某種單色光照射到光電管的陰極上時(shí)，電流表有示數(shù)；丙圖為氫原子能級(jí)圖，有大量處于n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷；丁圖為放射性元素14C剩余質(zhì)量m與原質(zhì)量m0的比值隨時(shí)間t的變化規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲圖中，隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)B．乙圖中，用頻率更低的光照射光電管的陰極時(shí)，電流表一定沒(méi)有示數(shù)C．丙圖中，從能級(jí)躍遷到能級(jí)時(shí)產(chǎn)生的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng)D．丁圖中，14C的半衰期是5730年，則100個(gè)14C經(jīng)過(guò)5730年還剩50個(gè)14．關(guān)于原子和原子核，下列說(shuō)法正確的有（）A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)B．粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一C．放射性元素發(fā)生衰變時(shí)，由于質(zhì)量虧損，質(zhì)量數(shù)不守恒D．物質(zhì)波是一種概率波，在微觀物理學(xué)中不可以用“軌跡”來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)15．核動(dòng)力航空母艦是以核反應(yīng)堆為動(dòng)力裝置的航空母艦，它利用可控制核裂變釋放的核能獲得動(dòng)力。有一種核裂變的方程為，關(guān)于該核裂變，下列說(shuō)法正確的是（

）A．核反應(yīng)方程可以簡(jiǎn)化為B．X的核子數(shù)為132C．X的中子數(shù)為68D．X的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大16．如圖邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)相同的放射源同時(shí)發(fā)射的兩個(gè)粒子甲、乙在磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短。已知甲從AC邊中點(diǎn)垂直AC入射，乙沿AB內(nèi)側(cè)從B點(diǎn)平行于AB入射，放射源利用衰變發(fā)射粒子，粒子速度為（c為真空中光速），粒子的比荷為k，則（）A．放射源衰變方程為B．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外，大小為C．乙粒子出射點(diǎn)距A點(diǎn)的距離為D．甲粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為三、實(shí)驗(yàn)題17．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用油膜法測(cè)油酸分子直徑，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①向體積V油=6mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V總=104mL；②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗=75滴時(shí)，測(cè)得其體積恰好是V0=1mL；③先往淺盤(pán)里倒入2cm深的水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤(pán)上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；⑤將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)N，小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=1cm。根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：(1)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為_(kāi)____m3；油膜面積為_(kāi)____m2；油酸分子直徑為_(kāi)____m；（以上結(jié)果均保留1位有效數(shù)字）(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1mL，則最終的測(cè)量結(jié)果將偏_____（選填“大”或“小”）。18．用氣體壓強(qiáng)傳感器探究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將注射器活塞移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢?，逐一連接注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)；B．手握住注射器筒的空氣柱部分，開(kāi)始緩慢推拉活塞改變氣體體積；C．記錄此時(shí)注射器內(nèi)封閉氣體的體積V1和由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p1；D．多測(cè)幾組V、p數(shù)據(jù)，記錄并作出相應(yīng)圖像，分析得出結(jié)論。(1)該同學(xué)對(duì)器材操作錯(cuò)誤的步驟是_____，因?yàn)樵摬僮鲿?huì)直接影響氣體的_____。（選填“溫度”“壓強(qiáng)”或“體積”）(2)某小組在一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，環(huán)境溫度明顯升高，其它操作均規(guī)范，則該小組最后得到的關(guān)系圖像可能是_____。A．B．C．D．(3)在不同溫度環(huán)境下，某小組重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為T(mén)1、T2，且T1>T2.在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是_____（選填選項(xiàng)的字母）。A．B．C．D．四、解答題19．原子物理中常把碳12原子質(zhì)量的叫作“原子質(zhì)量單位”，用1u表示（）。根據(jù)可知：1u相當(dāng)于931.5MeV的能量。靜止的放射性元素钚發(fā)生α衰變成為鈾。已知、和α粒子的質(zhì)量分別為239.0521u、235.0439u和4.0026u。求：（1）寫(xiě)出該核的衰變方程；（2）若反應(yīng)中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為和α粒子的動(dòng)能，α粒子的動(dòng)能為多少M(fèi)eV？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）20．原子核的衰變過(guò)程遵守一系列的守恒定律，如電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動(dòng)量守恒和能量守恒等，利用磁場(chǎng)研究原子核衰變是一種常用的方法，可以研究各種基本粒子的性質(zhì)?，F(xiàn)有一個(gè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中原來(lái)速度幾乎為0的放射性原子核W衰變?yōu)閮蓚€(gè)粒子A和B，衰變后粒子A和B運(yùn)動(dòng)速度方向和磁場(chǎng)方向垂直，粒子A和B分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知粒子A和B的電荷數(shù)之比與質(zhì)量數(shù)之比分別為qA：qB＝1：45，mA：mB＝2：117。已知該衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損為△m，光速為c，設(shè)該衰變過(guò)程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子的動(dòng)能。求：(1)首先請(qǐng)判斷該衰變?yōu)棣了プ冞€是β衰變，然后定性畫(huà)出衰變后兩個(gè)粒子形成的運(yùn)動(dòng)軌跡；(2)粒子A和B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比；(3)粒子A的動(dòng)能EkA。21．1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.中國(guó)科學(xué)院某實(shí)驗(yàn)室工作人員，用初速度為v0的α粒子，轟擊靜止的氮原子核，產(chǎn)生了質(zhì)子.若某次碰撞可看做對(duì)心正碰，碰后釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，新核與質(zhì)子同方向運(yùn)動(dòng)，且垂直磁場(chǎng)方向，通過(guò)分析偏轉(zhuǎn)半徑可得出新核與質(zhì)子的速度大小之比為1：17。（1）寫(xiě)出核反應(yīng)方程；（2）求出質(zhì)子的速度；（質(zhì)子中子的質(zhì)量均為m）（3）求釋放后新核的動(dòng)能。22．釷具有放射性，能夠發(fā)生β衰變變?yōu)殓hPa、如圖所示，位于坐標(biāo)原點(diǎn)的靜止釷核發(fā)生β衰變，在紙面內(nèi)向x軸上方各方向發(fā)射電子。在x軸上方存在垂直紙面向外、半徑為a的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為