（江蘇專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十二章 近代物理章末過(guò)關(guān)檢測(cè)

第十二章 近代物理章末過(guò)關(guān)檢測(cè)(十二) (時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確)1關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法不正確的是()A所有元素都有可能發(fā)生衰變B放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D、和三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)解析：選A.自然界中絕大部分元素沒(méi)有放射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期只與原子核結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)B、C正確；、和三種射線電離能力依次減弱，穿透能力依次增強(qiáng)，選項(xiàng)D正確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發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)已知Np經(jīng)過(guò)一系列衰變和衰變后變成Bi，下列選項(xiàng)中正確的是()A.Bi的原子核比Np的原子核少28個(gè)中子B.Np經(jīng)過(guò)衰變變成Bi，衰變過(guò)程可以同時(shí)放出粒子、粒子和粒子C衰變過(guò)程中共發(fā)生了7次衰變和4次衰變D.Np的半衰期等于任一個(gè)Np原子核發(fā)生衰變的時(shí)間解析：選C.Bi的中子數(shù)為20983126，Np的中子數(shù)為23793144，Bi的原子核比Np的原子核少18個(gè)中子，A錯(cuò)誤；Np經(jīng)過(guò)一系列衰變和衰變后變成Bi，可以同時(shí)放出粒子和粒子或者粒子和粒子，不能同時(shí)放出三種粒子，B錯(cuò)誤；衰變過(guò)程中發(fā)生衰變的次數(shù)為7次，衰變的次數(shù)為2×7(9383)4次，C正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)原子核不適用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3在盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看做靜止不動(dòng)，下列各圖畫出的是其中兩個(gè)粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的是()解析：選C.粒子與原子核相互排斥，A、D錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)軌跡與原子核越近，力越大，運(yùn)動(dòng)方向變化越明顯，B錯(cuò)誤，C正確4下列核反應(yīng)方程中，屬于衰變的是()A.NHeOHB.UThHeC.HHHenD.ThPae解析：選B.衰變是放射性元素的原子核放出粒子(He)的核反應(yīng)，選項(xiàng)B正確5太陽(yáng)因核聚變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷減少太陽(yáng)每秒鐘輻射出的能量約為4×1026 J，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，太陽(yáng)每秒鐘減少的質(zhì)量最接近()A1036kgB1018 kgC1013 kg D109 kg解析：選D.由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程Emc2知：m kg4×109 kg，選項(xiàng)D正確6下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí)，其中正確的是()A射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流B氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的重核裂變D.Bi的半衰期是5天，100克Bi經(jīng)過(guò)10天后還剩下50克解析：選B.射線是高速電子流，而射線是一種光子流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子輻射光子后，繞核運(yùn)動(dòng)的電子距核更近，動(dòng)能增大，選項(xiàng)B正確；太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)內(nèi)部氫核的聚變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；10天為兩個(gè)半衰期，剩余的Bi為100× g100× g25 g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分)7(2019·湖北黃岡模擬)下列說(shuō)法中正確的是()A盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)B.Th衰變成Pb要經(jīng)過(guò)6次衰變和4次衰變C衰變中產(chǎn)生的射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的D升高放射性物質(zhì)的溫度，不可縮短其半衰期解析：選ABD.盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)，A正確；據(jù)衰變、衰變的實(shí)質(zhì)可知ThPbnHeme，得n6，m4，故B正確；衰變中射線是由原子核中的中子轉(zhuǎn)變形成的，C錯(cuò)誤；放射性物質(zhì)的半衰期只由其本身決定，與外界環(huán)境無(wú)關(guān)，D正確814C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約5 700年已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動(dòng)結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減小現(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一下列說(shuō)法正確的是()A該古木的年代距今約5 700年B12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)C14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出射線D增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變解析：選ABC.古木樣品中14C的比例是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，根據(jù)半衰期的定義知該古木的年代距今約5 700年，選項(xiàng)A正確；同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)，不同的中子數(shù)，選項(xiàng)B正確；14C的衰變方程為CNe，所以此衰變過(guò)程放出射線，選項(xiàng)C正確；放射性元素的半衰期與核內(nèi)部自身因素有關(guān)，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤9(2019·徐州模擬)核反應(yīng)堆是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能.UnBaKraX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，X是某種粒子，a是X粒子的個(gè)數(shù)，用mU、mBa、mKr分別表示92U、Ba、Kr核的質(zhì)量，mX表示X粒子的質(zhì)量，c為真空中的光速，以下說(shuō)法正確的是()AX為中子，a2BX為中子，a3C上述核反應(yīng)中放出的核能E(mUmBamKr2mX)c2D上述核反應(yīng)中放出的核能E(mUmBamKr3mX)c2解析：選BC.核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，則知UnBaKraX中X為n，a3，則A錯(cuò)誤，B正確；由Emc2可得：E(mUmXmBamKr3mX)c2(mUmBamKr2mX)c2，則C正確，D錯(cuò)誤10人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要吸收能量B由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能C已知原子核A裂變成原子核B和C時(shí)放出的射線能使某金屬板逸出光電子，若增加射線強(qiáng)度，則逸出光電子的最大初動(dòng)能增大D在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度解析：選BD.原子核D、E聚變成原子核F，放出能量，A錯(cuò)誤；A裂變成B、C，放出能量，B正確；增加入射光強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能不變，C錯(cuò)誤；鎘棒能吸收中子，可控制核反應(yīng)速度，D正確三、非選擇題(本題共3小題，共40分按題目要求作答，計(jì)算題要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(12分)(2016·高考江蘇卷)(1)貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用下列屬于放射性衰變的是_A.CNeB.UnIY2nC.HHHenD.HeAlPn(2)已知光速為c，普朗克常量為h，則頻率為的光子的動(dòng)量為_用該頻率的光垂直照射平面鏡，光被鏡面全部垂直反射回去，則光子在反射前后動(dòng)量改變量的大小為_解析：(1)A是衰變，B是核裂變，C是核聚變，D是原子核的人工轉(zhuǎn)變，所以A符合題意(2)光子的動(dòng)量p，垂直反射回去p.答案：(1)A(2)12(14分)如圖所示是研究光電管產(chǎn)生的電流的電路圖，A、K是光電管的兩個(gè)電極，已知該光電管陰極的極限頻率為0.現(xiàn)將頻率為(大于0)的光照射在陰極上，則：(1)_是陰極，陰極材料的逸出功等于_(2)加在A、K間的正向電壓為U時(shí)，到達(dá)陰極的光電子的最大動(dòng)能為_，將A、K間的正向電壓從零開始逐漸增加，電流表的示數(shù)的變化情況是_(3)為了阻止光電子到達(dá)陽(yáng)極，在A、K間應(yīng)加 U反_的反向電壓(4)下列方法一定能夠增加飽和光電流的是_A照射光頻率不變，增加光強(qiáng)B照射光強(qiáng)度不變，增加光的頻率C增加A、K電極間的電壓D減小A、K電極間的電壓解析：(1)被光照射的金屬將有光電子逸出，故K是陰極，逸出功與極限頻率的關(guān)系為W0h0.(2)根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為hh0，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速獲得的能量為eU，所以到達(dá)陽(yáng)極的光電子的最大動(dòng)能為hh0eU，隨著電壓增加，單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽(yáng)極的光電子數(shù)量將逐漸增多，但當(dāng)從陰極逸出的所有光電子都到達(dá)陽(yáng)極時(shí)，再增大電壓，也不可能使單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽(yáng)極的光電子數(shù)量增多所以，電流表的示數(shù)先是逐漸增大，直到保持不變(3)從陰極逸出的光電子在到達(dá)陽(yáng)極的過(guò)程中將被減速，被電場(chǎng)消耗的動(dòng)能為eU反，如果hh0eU反，就將沒(méi)有光電子能夠到達(dá)陽(yáng)極，所以U反.(4)要增加單位時(shí)間內(nèi)從陰極逸出的光電子的數(shù)量，就需要增加照射光單位時(shí)間內(nèi)入射光子的個(gè)數(shù)，所以只有A正確答案：(1)Kh0(2)hh0eU逐漸增大，直至保持不變(3)(4)A13(14分)為確定愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程Emc2的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為E10.60 MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測(cè)得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為E219.9 MeV，已知質(zhì)子、粒子、鋰粒子的質(zhì)量分別取mp1.007 3 u、m4.001 5 u、mLi7.016 0 u，求：(1)寫出核反應(yīng)方程(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明Emc2正確(1 u相當(dāng)于931.5 MeV)解析：(1)核反應(yīng)方程為：LiH2He.(2)核反應(yīng)的質(zhì)量虧損：mmLimp2m7.016 0 u1.007 3 u2×4.001 5 u0.020 3 u，由質(zhì)能方程可得與質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰浚篍mc20.020 3×931.5 MeV18.9 MeV，而系統(tǒng)增加的能量：EE2E119.3 MeV，這些能量來(lái)自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以Emc2正確答案：(1)LiH2He(2)見解析6