假期作业(十七)-【百汇大课堂·暑假作业】2023-2024学年高二物理假期作业（新教材）

假期作业 假期作业（十七） 1.下列叙述中符合物理学史的是 4.一个中子与质子发生核反应，生成一个氘 A.贝克勒尔提出了光电效应方程 核，其核反应方程为。n+H→H.若该核反 B.卢瑟福通过对天然放射的研究，发现了放 应放出的核能为△E,则氘核的比结合能为 射性元素 ( C.汤姆孙发现了电子，并首先提出了原子的 A.△E b.2 核式结构模型 C.2△E E D.密立根用油滴实验测量出了电子的电 D.4 荷量 5.以下说法正确的是 2.下列说法正确的是 A.核聚变反应方程可能为H十H→He A.结合能越大表示原子核中的核子结合得 +2n 越牢靠，原子核越稳定 B.结合能越大的原子核越稳定 B.Th衰变成Pb要经过6次a衰变和4 C.发生3衰变时原子核放出电子，说明电子 是原子核的组成部分 次3衰变 D.中子和质子结合成氘核，若该过程质量亏 C.天然放射现象中产生的α射线穿透能力 损为△m,则氘核的结合能为△mc 很强且速度与光速相当 6.氘核与氚核发生热核聚变反应的方程式 D.汤姆孙根据a粒子散射实验提出了原子 为H+H→He十X.已知H的质量为 核式结构模型 m1,H的质量为m2,2He的质量为m3,X 3.核电池可通过半导体换能器，将放射性同位 的质量为m,真空中的光速为c,下列说法 素Pu衰变过程释放的能量转变为电能. 正确的是 一静止的29Pu核衰变为核5U和新粒子， A.X为质子 并释放出Y光子.已知Pu、35U的质量分 B.X为电子 别为mpamv,下列说法正确的是( C.反应前后的质量应满足(m,十mz)< A.28Pu的衰变方程为Pu→2U+2H (m3+m) D.反应中释放的核能为(m1十m2一m3 +y m4)c2 B.释放的核能转变为5U的动能、新粒子的 7.(多选)1964年至1967年我国第一颗原子弹 动能和Y光子能量 和第一颗氢弹相继试验成功.其中“两弹”所 C.核反应过程中的质量亏损为△m=m 涉及的基本核反应方程有：①U+n 一mu →8Sr+Xe+106n②H+H→He D.核反应过程中释放的核能为△E=(mm 十n:关于这两个方程，下列说法正确的是 mu)c? 41 高二暑假·物理 A.方程①属于《衰变 C.Y原子核和Z原子核的质量之和比X B.方程②属于轻核聚变 原子核的质量大9(：为光速) C.方程①的核反应是太阳能的源泉 D.方程②中的H与H互为同位素 D.Y和Z的结合能之和一定大于X的结 8.(多选)核反应堆常用的核燃料是2U 合能 或23Pu,9Pu在自然界并不存在，利用核反 11.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止 应堆中产生的中子打击U生成.已 的镭核(Ra)发生了一次a衰变，产生了 新核氢(Rn),并放出能量.放射出的a粒子 知Pu具有放射性，发生衰变生成2U并 速度为，并且在与磁场垂直的平面内做 释放Y光子，设Pu衰变前处于静止状态， 圆周运动.已知衰变中放出的光子动量可 忽略Y光子动量，下列说法正确的是() 以忽略，α粒子的质量为m,电荷量为q,光 A.29Pu核中有94个中子 速用c表示。 B.衰变过程有质量亏损，但衰变前后质量 数守恒 C.Pu衰变为U的过程为B衰变 D.生成物5U与He的动能之比为4：235 (1)写出α衰变方程： 9.(多选)钍基熔盐堆核能系统(TMSR)是第 四代核能系统之一、其中钍基核燃料铀由较 (2)若射出的α粒子运动轨迹如图所示，求 难裂变的针吸收一个中子后经过若干次3 出氢核在磁场中运动的轨道半径，并定性 地画出氡核在磁场中的运动轨道： 衰变而来；轴的一种典型裂变产物是钡和 氪.以下说法正确的是 () (3)若衰变放出的能量全部转化为α粒子 和氢核的动能，求衰变过程的质量亏损： A.题中铀核裂变的核反应方程为U十。n →6Ba+%Kr十3n B.钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态 和外部条件决定 C.钍核Th经过2次B衰变可变成镤Pa D.在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的 比结合能增大 10.(多选)某静止的原子核发 生核反应且放出能量Q, 其方程为X→&Y+EZ, 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 A.Y原子核的动能与Z原子核的动能之比为 F:D E B.Y原子核的速度大小为 42假期作业 了原子的“核式结构”理论，数C正确：玻尔的原子模型与原 系中的可见光，a光的竭止电压为U= hv.-W. 子的核式结构模型本质上是不同的，玻尔的原子模型很好地 e 解释了氢原子光谱的实验，故D错误，门 2.86eV-2.29eY=0.57V,故D错误.] 2.AB[基态氢原子能吸收外来电子的动能向高能级跃迁，选 e 4π (mr' 项A正确：基态氢原子能吸收大于13.6eV的能量发生电 7.D[根据及与=mr不，解得T=2√纪n=2和n=3 离，即能吸收能量为15eV的光子而电离，选项B正确：一个 轨道半径之比为4：9，则n=2和n=3两个轨道上的周期比 处于第四能级的氧原子向低能级跃迁时，最多能够发出3种 不同频率的光子，选项C错误：大量处于基态的氢原子在吸 为8：27，根据1=示，电流此为27：8，所以在”=3状态时 收大量能量为12.75eV的光子后，能够跃迁到n=4的能级， 其强度为1，则n=2状春时等效电流度为号1.放选D.] 然后向低能级跃迁时能发出C=6种不同频率的光子，选项 8.D[四种跃迁中，由n=6到n=2两能级同能级差最大，辐 D错误.] 射的光子能量最大，辐射光子频率最大，所以其中频率最大 3.BC[由光电效应方程E,=hv一W。及eU=E.·联立解得 的是H。,故选D.] U=hy一W。,即光束照射同一块金属的时候，只要强止电压 9.D[大量处于第3能级的氢原子向低能级联迁放出若干频 一样，说明入射光的频率一样，道止电压越大，入射光的频事 率的光子，能产生3种不同频率的光子，故A正确：当氢原子 越大，因此可知b光和c光的颜率一样且均大于a光的频率， 从能级n=3跃迁到n一1时，速率增大，动能增加，电势能减 故A错误，B正确：用光子能量为2.81eV的b光照射由金属 小，面总能量因向外辐射光子而减小，故B正确：依据库仑引 物构成的阴极，产生的光电子的最大初动能为：E,=y一W =2.81eV-2.13eV=0.68eV,大量具有最大初动能的光电 力提猴自心方：即为答-m二，反人=别有第2激发 子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子，这些氯原子吸 态即n=3和处于基态即n=1电子做圆周运动速度之比为 收能量：△E=-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV.从而跃 迁到n=4能级，当大量处于”=4能级的氦原子向低能级跃 ,-1:3,故C正确：产生的光子的最小频事为” 迁时，可向外辐射C=6种频率的光，C正确：氢原子只能吸 B,E,食福X-对应发长聚大，甲为九一能成D 收光子的能量恰好为能级之差的光子，若用b光光子直接丽 错误.] 射氢原子，2.81©V不满足氨原子第2能级与其他更高能级 10,A[根据hv=E。一E.,如果激发态的氢原子处于第二能 间的能级差，因此6光光子不被吸收，不会自发辐射其他频 级，能够发出10.2cV的光子，不属于可见光：如果激发态的 率的光，D错误.门 氢原子处于第三能级，能够发出12.09eV、10.2eV 4.D[卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是在用a粒子轰 1.89eV的三种光子，只有1.89eV属于可见光：如果激发 击金箔的实验中，发现：粒子绝大多数穿过不发生偏转，只有 态的氢原子处于第四能级，能悠发出12.75eV、12.09eV 少数发生很大偏转，有的偏转超过90°，甚至极少数被弹回，] 10.2eV、2.55eV、1.89eV、0.66eV的六种光子.1.89eV 5.D[a撒射实验中，绝大多数a粒子穿过金箔后的运动方向 和2.55eV属于可见光，1.89eV的光子为红光，2.55eV的 基本上不发生偏转，故A错误：使a粒子发生明显偏转的力 光子为蓝一靛，放A正确，B,C,D错误，] 不是来自带负电的核外电子对它的静电引力，而是因为原子 核集中了几乎全部的质童和全部的正电荷，它们接近时就表 11,(1)- 现出微大的库仑斥力，故B、C错误；户瑟福正是通过Q粒子 12.(1)13.6eV,-27.2eV 散射实验，得出了原子的核式结构模型，放D正确.] (2)8.21×10Hz 6.C[氯原子中的电子从n=5跃迁到n=2产生a光，则有 (3)3种，2.92×10Hz hy.=Es-E:=-0.54eV-(-3.40eV)=2.86eV (4)3种，2.46×10Hz 氢原子中的电子从n=4联迁到n=2产生b光，则有 hw=E,-E,=-0.85eV-(-3.40eV)=2.55eV 假期作业（十七） 能量越高频率越大，波长越小，则入.<入。，故A错误：根据光 1.D[爱因斯坦提出了光电效应方程，故A错误：贝克勒尔通 电效应可知，最大初动能为U,=E,=y一W。·光子颜率越 过对天然放射的研究，发现了放射性元素，故B错误：汤姆孙 高，光电子的最大韧动能感大，对应的湖止电压U,越大，即 发现了电子，卢瑟福首先提出了原子的核式结构模型，故C U.>U,故B错误；b光照射后的最大初动能为E.=2,55eV 错误：密立根用油滴实验测量出了电子的电荷量，故D -2.29eV=0.26cV,故C正确.a光和b光均属于巴耳未线 正确.] 59 高二暑假·物理 2.B[比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢靠，原子楼 应方程为贺U+n~Ba十Kr十3n,A正确：原子核的半 越稳定，故A错误：根据质量数和电荷数守恒知232一208=6 衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外 ×4,即6次a衰变90=82十6×2一4即4次3衰变，故B正 部条件无关，B错误：钍核(Th)经过1次B衰变可变成钱 确：a射线是速度为0.1c的氯核流，穿透能力最弱，Y射线穿 (Pa),C错误：重核裂变的过程中释放能量，所以重被分裂 透能力最强且速度与光速相当，故C皓误：汤姆孙发现电子 成中等大小的核，核子的比结合能增大，D正确，] 后提出原子的枣糕模型，卢瑟福根据a粒子散射实验提出了 10.AD[静止的原子核发生衰变的过程中动量守恒，设Y的 原子核式结构模型，故D错误，] 速度为'，以Y的方向为正方向，则Fv一Dw=0,所以 3.B[根据质量数守恒与电荷数守恒可知，P山的衰变方 一脚大小为号负号表示方向与Z的方向湘反：所以 程为PuU+He十Y,故A错误：根据质能方程可知，释 放的核能为△E=△mc=(mr,一mu一m,)c,释放的核能转 Ey Du"F Y原子核的动能与Z原子核的动能关系E,Fm一D 变为U的动能、新粒子的动能和Y光子能量，故B正确，D D2”F 错误：此核反应过程中的质量亏损等于反应首后质量的差， F可一D·故A正确，B错误：由于该反应的过程中释放能 则为△m=mn一mu一m.,故C错误.] 量，所以Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质 :B[根据比结合能的概念可知，底核的比结合能为兰，放 量小，故C错误：由于该反应的过程中释放能量，所以Y和 Z的结合能之和一定大于X的结合能.故D正确.] 选B.] 11.解析(1)a衰变方程 5.D[结合质量数守恒与电荷数守恒可知，核聚变反应方程可 Ra→Rn十He 能为H十H+He十n,故A错误：原子核的结合能等于使 (2)设袁核的质量为M,a衰变过程中动量守恒 其完全分解成自由核子所爵的最小能量，比结合能的大小反 0=MUa一mV 映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核越稳定，故B错 已知α粒子的电荷量为q,根据衰变规律，氣枝的电荷量 误：B衰变中产生的3射线实际上是原子核中的一个中子，转 Q=43g 变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误：中子和 氧核也在磁场中做匀速国周运动 质子结合成氘核，若该过程质量亏损为△，根据爱国斯坦质 能方程可知释放的能量为△m2,可知氖核的结合能为 QvB-MR △mc,故D正确.] 氧枝俄匀速围周运动的半径R=3B V 6.D[根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为 1,电荷数为0，则X为中子，选项A、B错误：因反应放出核 氧核在磁场中的运动轨道如图所示 能，则反应有质量亏损，即前后的质量应满足(m,十m2)> (3)根据动量守恒可知a粒子和氡核的 (m,十m,),选项C错误：该反应的质量亏损为△m=m1十 动量大小相等，设为力 m:一m:一m1·反应中释放的被能为E=△m3= a粒子的动能E。= (n,十m,一m,一m:)c,选项D正确.] 7,BD[方程①是质量较大的核裂变为质量中等的核，属于重 氧核的动能E=2M 核裂变，故A错误：方程②是质量较小的核转化为质量较大 的核，属于轻核聚变，故B正确；太阳能的产生是由千太阳内 会-品 部高湿高压条件下的热核聚变，故C错误：同位素的质子数 巴知。粒子的动能E。=名m 相同，故D正确.] 8.BD[Pu核中有94个质子，中子数为239一94=145，故A 对泉核的动能。-品 错误：衰变过程有能量放出，故有质量亏损，原子核衰变时电 衰变过程释放的能量全部转化为动能 荷数和质量数都守恒，故B正确：根据原子核衰变时电荷数 E-E.+Ew.E- 113mw 222 和质量数都守恒，可得Pu衰支为U产生：He,故为a衰 变，故C错误：根据动量守恒muw1=m.:·235v1= 衰变过程的质量亏损，由质能方程 113m 1 E=△me2,△n= 4v,U与He的速度之北为4：235，动能之比2×235× 222c2 4:号×4×235=4：235，敢D正确.] 答案1)R一Ra+:He(2)品 轨迹见解析 (3) 113mv 9.AD[根据质量数守恒与电荷数守恒可知，轴核裂变的核反 222ce 60