15专题15 近代物理.docx

专题15近代物理A组限时：25分钟答案链接P1071(2019河南开封二模)易下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是()A B C D2(2018广东梅州模拟)易(多选)关于天然放射现象，以下叙述正确的是()A若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大B衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的C在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D铀核( 92238U)衰变为铅核( 82206Pb)的过程中，要经过8次衰变和6次衰变3(2019福建厦门大学附中模拟)易(多选)如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图像，下列说法中正确的是()A若原子核D和E结合成F，结合过程一定会释放核能B若原子核A分裂成B和C，分裂过程一定会吸收核能C若原子核A分裂成B和C，分裂过程一定会释放核能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4(2019福建福州模拟)易氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.54 eV的钨，则下列说法中正确的是()A氢原子能辐射4种不同频率的光子B氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应C氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大D钨能吸收两个从n4向n2能级跃迁的光子而发生光电效应5(2018甘肃第二次诊断)易如图为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光，下列说法正确的是()A最容易发生衍射现象的光是由n4能级跃迁到n1能级产生的B频率最小的光是由n2能级跃迁到n1能级产生的C这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应6(2019天津卷，6)易(多选)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础下列关于聚变的说法正确的是()A核聚变比核裂变更为安全、清洁B任何两个原子核都可以发生聚变C两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加7(2018黑龙江哈尔滨六中模拟)中静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度)那么碳14的核反应方程可能是()A. 614C24He 410Be B. 614C10e 514BC. 614C10e 714N D. 614C12H 512BB组限时：25分钟答案链接P1078中(多选)一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而在磁场中形成如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为116，下列判断中正确的是()A该原子核发生了衰变B反冲原子核在小圆上逆时针运动C原来静止的核，其原子序数为15D放射的粒子与反冲核运动周期相同9(2019江西重点中学调研)中现有两动能均为E00.35 MeV的12H在一条直线上相向运动，两个12H发生对撞后能发生核反应，得到23He和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为23He和新粒子的动能已知12H的质量为2.014 1 u，23He的质量为3.016 0 u，新粒子的质量为1.008 7 u，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数)则下列说法正确的是()A核反应方程为12H12H23He11HB核反应前后不满足能量守恒定律C新粒子的动能约为3 MeVD23He的动能约为4 MeV10(2019湖北武汉武昌区二月模拟)中(多选)已知氢原子处于激发态的能量En，式中E1为基态的能量，E113.6 eV.对于处于n4激发态的一群氢原子来说，可能发生的辐射是()A能够发出五种能量不同的光子B能够发出六种能量不同的光子C发出的光子的最大能量是12.75 eV，最小能量是0.66 eVD发出的光子的最大能量是13.6 eV，最小能量是0.85 eV11(2019湖北八校第二次联考)中(多选)我国自主研发的钍基熔盐是瞄准未来2030年后核能产业发展需求的第四代核反应堆，是一种液态燃料堆，使用钍铀核燃料循环，以氧化盐为冷却剂，将天然核燃料和可转化核燃料熔融于高温氯化盐中，携带核燃料在反应堆内部和外部进行循环钍232不能直接使用，需要俘获一个中子后经过2次衰变转化成铀233再使用，铀233的一种典型裂变方程是 92233U01n 56142Ba3689Kr301n.已知铀233的结合能为E1、钡142的结合能为E2、氪89的结合能为E3，则()A铀233比钍232少一个中子B铀233、钡142、氪89三个核中氪89的结合能最小，比结合能却最大C铀233、钡142、氪89三个核中铀233的结合能最大，比结合能也最大D铀233的裂变反应释放的能量为EE1E2E312(2019湖南部分中学联考)中某静止的原子核发生核反应且释放出能量Q.其方程为：ABX CDYEFZ，并假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能，其中Z的速度为v，以下结论正确的是()AY原子核的速度大小为vBY原子核的动能是Z原子核的动能的倍CY原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大(c为光速)DY和Z的结合能之和一定大于X的结合能答案与解析A组1B【解析】根据黑体辐射实验规律，黑体热辐射的强度与波长的关系为：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，则各种频率的辐射强度也都增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，即向频率较大的方向移动，只有B项符合黑体辐射实验规律2CD【解析】半衰期的时间与元素的物理状态无关，使某放射性物质的温度升高，其半衰期不变，故A错误；衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生的，故B错误；在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强，故C正确；铀核( 92238U)衰变为铅核( 82206Pb)的过程中，每经过一次衰变质子数少2，质量数少4；而每经过一次衰变质子数增加1，质量数不变；由质量数和核电荷数守恒，可知要经过8次衰变和6次衰变，故D正确3ACD【解析】核D和E结合成F，属于轻核的聚变，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，有能量释放，选项A正确；若A能分裂成B和C，则属于重核的裂变，分裂过程有质量亏损，一定要释放能量，选项B错误、C正确；在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了吸收裂变过程中释放的一部分中子，控制核反应速度，选项D正确4C【解析】根据C426，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，选项A错误；若要发生光电效应，跃迁时放出光子的能量要大于钨的逸出功，选项B错误；氢原子辐射一个光子后，能级减小，氢原子的核外电子的速率增大，选项C正确；从n4向n2能级跃迁，辐射出光的能量E0.85 eV(3.4 eV)2.55 eV，而钨的逸出功为4.54 eV，不能使钨发生光电效应，选项D错误5D【解析】由n4能级跃迁到n3能级产生的光，能量最小，波长最长，因此最容易表现出衍射现象，故A错误；由能级差可知能量最小的光是由n4能级跃迁到n3能级产生的，故B错误；大量处于n4能级的氢原子能辐射6种频率的光，故C错误；由n2能级跃迁到n1能级辐射出的光的能量为E3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，大于6.34 eV，能使金属铂发生光电效应，故D正确6AD【解析】核聚变的最终产物是氦气，无污染，而核裂变会产生固体核废料，因此核聚变更加清洁和安全，选项A正确；发生核聚变需要在高温高压下进行，重核不能发生核聚变，选项B错误；核聚变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，选项C错误；因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，选项D正确7A【解析】设时间为t，则2，4，而a，故有 12，又因为动量守恒m1v1m2v2，故q1q212，故只有A正确B组8BC【解析】衰变后产生的新核即反冲核及放射的带电粒子在匀强磁场中均做匀速圆周运动，轨道半径r，因反冲核与放射的粒子动量守恒，而反冲核电荷量较大，所以其半径较小，并且反冲核带正电荷，由左手定则可以判定反冲核在小圆上做逆时针运动，在大圆上运动的放射粒子在衰变处由动量守恒可知其向上运动，且顺时针旋转，由左手定则可以判定一定带负电荷因此，这个衰变为衰变，放出的粒子为电子，衰变方程为QMAQMB10e，选项A错误、B正确由两圆的半径之比为116可知，B核的核电荷数为16.原来的放射性原子核的核电荷数为15，其原子序数为15.即A为磷(P)核，B为硫(S)核，选项C正确由周期公式 T可知，因电子与反冲核的比荷不同，它们在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期不相同，反冲核的周期较大，选项D错误9C【解析】由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知12H12H23He01n，则新粒子为中子01n，选项A错误；核反应过程中质量亏损，释放能量，亏损的质量转变为能量，仍然满足能量守恒定律，选项B错误；由题意可知E(2.014 1 u23.016 0 u1.008 7 u)931 MeV/u3.3 MeV，根据核反应中系统的能量守恒有EkHeEkn2E0E，根据核反应中系统的动量守恒有pHepn0，由Ek，可知，解得：EkHe(2E0E)1 MeV，Ekn(2E0E)3 MeV，选项C正确、D错误10BC【解析】根据C426知，一群处于n4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生6种不同频率的光子，选项A错误、B正确；由第4能级向第3能级跃迁时辐射的光子能量最小，即为EE4E3 eV0.66 eV，最大能量是从n4的激发态跃迁到基态，即为E eV12.75 eV，选项C正确、D错误11AB【解析】设钍核的电荷数为a，则钍232俘获一个中子后经过2次衰变转化成铀233，则a92290，则钍232中含有中子数为23290142，铀233含有中子数为23392141，则铀233比钍232少一个中子，选项A正确；铀233、钡142、氪89三个核中氪89质量数最小，结合能最小，因核子数较小，则比结合能却最大，选项B正确，C错误；铀233的裂变反应中释放的能量等于生成物的结合能减去反应物的结合能，选项D错误12D【解析】设Y原子核的速度大小为v，由动量守恒有：0DvFv，所以vv，选项A错误；Y原子核的动能为EkYv2，Z原子核的动能为EkZFv2，动能之比为，选项B错误；因为放出能量，有质量亏损，所以Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量小，结合能之和比X的大，选项C错误、D正确