第五章 原子核 A卷 基础达标卷-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第三册【创新思维】同步AB卷（人教版）

ke ２ r１２ ＝mv ２ r１ 电子运动的动能 Ek＝ １ ２mv ２＝ke ２ ２r１ . (２)原子核对电子的库仑力提供向心力,由牛 顿第二定律及库仑定律得 ke ２ r１２ ＝m４π ２ T２ r１ 电子绕核转动的频率 f＝１T＝ e ２πr１ k mr１ . １６．(１)１．５×１０－２３kg􀅰m/s (２)U＝ h ２ ２meλ２ 　８×１０２ V 解析:(１)电子的动量 p＝hλ＝ ６．６３×１０－３４ ４．４×１０－１１ kg􀅰m/s ≈１．５×１０－２３kg􀅰m/s. (２)电子在电场中加速,根据动能定理有 eU＝１２mv ２ 又１ ２mv ２＝p ２ ２m ,p＝hλ 则U＝ h ２ ２meλ２ 代入数据得U＝８×１０２ V. １７．(１)负电荷　 (２)ν０＋ Qe Ch 解析:(１)以最大初动能入射至电容器的电子 经板间电场到达右侧极板时速度刚好为零,说 明电场力做负功,电场强度方向向右,右侧极 板带负电荷. (２)电子在电容器中有－eU＝０－Ekm 电容器两极板间电压U＝QC 根据爱因斯坦光电效应方程有 Ekm＝hν－hν０ 解得ν＝ν０＋ Qe Ch . １８．(１)不能　 (２)２７．２eV 解析:(１)设运动氢原子的速度为v０,完全非弹 性碰撞后两者的速度均为v,损失的动能 ΔE 被基态原子吸收. 若 ΔE＝１０．２eV,则基态氢原子可由n＝１能 级跃迁到n＝２能级. 由动量守恒定律和能量守恒定律有 mv０＝２mv ① １ ２mv０ ２＝１２mv ２＋１２mv ２＋ΔE ② １ ２mv０ ２＝Ek ③ Ek＝１３．６eV ④ 解①②③④得 ΔE＝６．８eV 因为 ΔE＝６．８eV＜１０．２eV,所以不能使基态 氢原子发生跃迁. (２)若使基态氢原子电离,则 ΔE＝１３．６eV 代入①②③得Ek＝２７．２eV. 第五章　原子核 A卷 １．D　γ粒子是不带电的光子,在磁场中不偏转,B 错误;α粒子为氦核,带正电,由左手定则知向上 偏转,C错误;β粒子是带负电的电子,应向下偏 转,A 错误,D正确. ２．C　半衰期表示有一半原子核发生衰变的时间, 经过１７６年,也就是２个半衰期,则还剩m４ 质量 的钚元素的原子核没有发生衰变,故 A、B 错 误;经过２６４年后,也就是３个半衰期,钚元素 的质量还剩m ８ ,故 C正确;经过８８年后该矿石 的质量不变,只是其中钚２３８的质量变成m２ ,故 D错误. ３．A　核电站的核心是核反应堆,核反应堆中核的 链式反应可以在人工控制下进行,故 A 正确;根 据核反应前后电荷数守恒知d＝２,故 B错误;β 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —８５— 衰变是原子核内释放出电子的核反应,不是核 外电子的逃逸,故C错误;４个放射性元素的原 子核经过一个半衰期后,衰变的结果有多种情 况,半衰期是对大量原子核的行为的统计预测, 对几个核的衰变无法预测,故 D错误. ４．A　根据核反应中,质量数、电荷数守恒,可得Z ＝２８,A＝６０,A 正确,B、C、D错误. ５．D　衰变方程为abX →４２He＋a－４b－２Y,由衰变过程 中系统动量守恒得pHe－pY＝０,动量和动能关 系为p＝ ２mEk,设新核动能为Ek′,由以上分 析 得 ２×４E０ ＝ ２×(a－４)Ek′,则 Ek′ ＝ ４ a－４E０ ,衰变释放的总动能 Ek总 ＝E０＋Ek′＝ aE０ a－４ ,由质能方程ΔE＝Δmc２ 得质量亏损Δm＝ aE０ (a－４)c２ ,故 A、B、C错误,D正确. ６．D　利用放射线消除有害静电是利用α射线的 电离性,使空气分子电离成导体,将静电放出, 故 A 错误;利用γ射线的贯穿性可以为金属探 伤,γ射线对人体细胞伤害太大,因此不能用来 人体透视,故 B错误;DNA 变异并不一定都是 有益的,也有有害的一面,故 C 错误;γ射线对 人体细胞伤害太大,在用于治疗肿瘤时要严格 控制剂量,故 D正确. ７．D　原子核的衰变过程满足动量守恒,粒子与反 冲核的速度方向相反,根据左手定则判断可知, 粒子与反冲核的电性相反,则知粒子带负电,所 以该衰变是β衰变